一種煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝的製作方法

2024-03-28 10:11:05 1

本發明屬於化工技術領域，特別涉及一種應用於煤氣化黑水閃蒸後含一氧化碳、氫氣、水蒸汽等的閃蒸氣的高效、節能環保的綜合利用工藝。

背景技術：

煤氣化制合成氣過程中，氣化爐燃燒室出口的高溫煤氣、液態爐渣和細小固體顆粒先經過氣化爐激冷室水浴洗滌、降溫，將大部分灰渣微粒留在激冷室水中，再經文丘裡洗滌器、合成氣洗滌塔洗滌，將剩餘的灰渣留在合成氣洗滌塔底水中。因此，氣化爐激冷室、合成氣洗滌塔底部排放的黑水中含大量灰渣微粒及溶解氣體。為了節能減排，需要對氣化的黑水進行閃蒸、渣水分離，將處理後的灰水回用。黑水閃蒸時部分灰渣微粒進入閃蒸氣中，導致閃蒸氣後續處理、利用諸多不便。

技術實現要素：

本發明的目的在於：針對上述存在的問題，提供一種煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，該工藝能夠徹底地除去閃蒸氣中的灰渣顆粒，解決以往黑水閃蒸氣熱量回收設備堵塞難題，回收閃蒸氣中的熱量和有效氣體組分，且回收的熱量後續使用更加合理、靈活。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其特徵在於：煤氣化黑水閃蒸罐來的閃蒸氣直接進入閃蒸氣洗滌塔內，通過閃蒸氣洗滌塔內乾淨的高溫變換冷凝液對煤氣化黑水閃蒸氣進行洗滌，其中在閃蒸氣洗滌的同時實現了高溫變換冷凝汽提；洗滌後的乾淨閃蒸氣先經閃蒸氣廢鍋副產蒸汽並回收閃蒸氣的部分熱量，再經餘熱換熱器回收閃蒸氣的剩餘熱量；回收熱量後的閃蒸汽依次經過最終冷卻器冷卻及分離器氣液分離後，分離器頂部的閃蒸氣送閃蒸氣壓縮機壓縮至一定壓力，並送工藝氣系統，分離器底部的冷凝液集中處理。

本發明所述的煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其所述閃蒸氣洗滌塔內的塔板為篩板，所述煤氣化黑水閃蒸罐來的閃蒸氣進入閃蒸氣洗滌塔下部，高溫變換冷凝液通過頂部液體分布器進入塔內，閃蒸氣與乾淨的高溫變換冷凝液在洗滌塔內逆流接觸，通過塔板洗滌並傳質傳熱，閃蒸氣中夾帶的灰渣被洗滌下來且高溫變換冷凝液被加熱並汽提除氨。

本發明所述的煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其所述閃蒸氣洗滌塔的操作工況為：所述閃蒸氣洗滌塔內的壓力為0.7～1.1mpaa，所述閃蒸氣洗滌塔內的溫度為165～184℃。

本發明所述的煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其所述閃蒸氣洗滌塔底部被加熱並汽提除氨後的冷凝液送氣化系統用作補水。

本發明所述的煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其所述閃蒸氣廢鍋用以副產0.4～0.6mpaa的低壓蒸汽，所述低壓蒸汽送入低壓蒸汽管網，供低壓用戶使用；所述餘熱換熱器用以預熱低溫介質，進一步回收閃蒸氣廢鍋出口閃蒸氣的熱量。

本發明所述的煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其所述分離器用於分離閃蒸氣中夾帶的液體，以滿足閃蒸氣壓縮機入口參數要求，分離器底部的冷凝液中含大量溶解的co2、nh3、h2s，與後續工段的酸性水一起集中處理。

本發明所述的煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，其所述閃蒸氣壓縮機用以加壓閃蒸氣，滿足下遊回收閃蒸氣中h2、co有效氣體的工藝需要。

本發明通過煤氣化黑水閃蒸氣直接進入閃蒸汽洗滌塔，而不設置灰水預熱器，利用大量乾淨的高溫變換冷凝液對煤氣化黑水閃蒸氣進行洗滌，徹底除去閃蒸氣中的灰渣顆粒，解決閃蒸氣中夾帶灰渣堵塞設備的問題，而且閃蒸氣洗滌與高溫變換冷凝汽提在同一設備內實現，節省變換冷凝液汽提蒸汽消耗、降低高溫變換冷凝液的氨含量，減少帶入氣化水系統的氨，閃蒸氣廢鍋副產蒸汽送入管網，使用靈活，能夠有效回收利用閃蒸氣中的co、h2等有效組分。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程示意圖。

圖中標記：1為煤氣化黑水閃蒸罐，2為閃蒸氣洗滌塔，3為閃蒸氣廢鍋，4為餘熱換熱器，5為最終冷卻器，6為分離器，7為閃蒸氣壓縮機。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，一種煤氣化黑水閃蒸氣利用工藝，該工藝使用的設備包括閃蒸氣洗滌塔2、閃蒸氣廢鍋3、餘熱換熱器4、最終冷卻器5、分離器6、閃蒸氣壓縮機7及相連的管路。

所述工藝具體為：煤氣化黑水閃蒸罐1來的閃蒸氣直接進入閃蒸氣洗滌塔2內，通過閃蒸氣洗滌塔內乾淨的高溫變換冷凝液對煤氣化黑水閃蒸氣進行洗滌，所述閃蒸氣洗滌塔內的塔板為篩板，所述煤氣化黑水閃蒸罐來的閃蒸氣進入閃蒸氣洗滌塔下部，高溫變換冷凝液通過頂部液體分布器進入塔內，閃蒸氣與乾淨的高溫變換冷凝液在洗滌塔內逆流接觸，通過塔板洗滌並傳質傳熱，閃蒸氣中夾帶的灰渣被洗滌下來且高溫變換冷凝液被加熱，其中在閃蒸氣洗滌的同時實現了高溫變換冷凝汽提，而煤氣化黑水閃蒸罐底部含灰渣的灰水進入氣化灰水系統繼續處理。與現有技術相比，本發明不設置灰水預熱器，用大量、乾淨的高溫變換冷凝液洗滌閃蒸氣，徹底除去閃蒸氣中的灰渣顆粒，解決閃蒸氣中夾帶灰渣堵塞設備的問題，而且閃蒸氣洗滌與高溫變換冷凝汽提在同一設備內實現，節省變換冷凝液汽提蒸汽消耗、降低高溫變換冷凝液的氨含量，減少帶入氣化水系統的氨。

在本實施例中，所述閃蒸氣洗滌塔內的壓力為0.7～1.1mpaa，所述閃蒸氣洗滌塔內的溫度為165～184℃，所述閃蒸氣洗滌塔底部被加熱並汽提除氨後的冷凝液送氣化系統用作補水。

其中，洗滌後的乾淨閃蒸氣先經閃蒸氣廢鍋3副產蒸汽並回收閃蒸氣的部分熱量，再經餘熱換熱器4回收閃蒸氣的剩餘熱量，閃蒸氣經過兩級熱量回收，攜帶的熱量被合理分級、充分回收利用；所述閃蒸氣廢鍋用以副產0.4～0.6mpaa的低壓蒸汽，所述低壓蒸汽送入低壓蒸汽管網，供低壓用戶使用，打破了以往閃蒸氣熱量僅用於預熱氣化灰水、變換冷凝液汽提的限制；所述餘熱換熱器用以預熱低溫介質，進一步回收閃蒸氣廢鍋出口閃蒸氣的熱量。

回收熱量後的閃蒸汽依次經過最終冷卻器5及分離器6，所述最終冷卻器用以冷卻閃蒸氣，所述分離器用於分離閃蒸氣中夾帶的液體，以滿足閃蒸氣壓縮機入口參數要求，分離器頂部的閃蒸氣送閃蒸氣壓縮機7壓縮至一定壓力，並送工藝氣系統，滿足下遊回收h2、co等有效氣體的工藝需要，使閃蒸氣中的co、h2等有效組分得到回收利用，分離器底部的冷凝液中含大量溶解的co2、nh3、h2s，與後續工段的酸性水一起集中處理。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。