一種剩餘氨水減壓蒸餾裝置的製作方法

2023-09-21 02:44:35 1

本實用新型涉及一種應用於煤焦化工藝中處理由焦爐送出的剩餘氨水的減壓蒸餾裝置。

背景技術：

目前國內的煤焦化企業對於從焦爐出來的剩餘氨水通常採用的蒸餾方法（稱為常規蒸氨工藝）是：先將剩餘氨水從蒸氨塔的上部進入蒸氨塔的內腔，與從蒸氨塔的下側部進入蒸氨塔內腔的低壓蒸汽（蒸汽壓力約為0.4MPa）逆向接觸，氨水被加熱蒸餾，蒸餾後的蒸氨廢水從蒸氨塔底側邊的蒸氨廢水輸出管流出，送入蒸氨廢水處理設備（工序）進行統一處理。而從蒸氨塔頂部輸出的含氨蒸汽先進入分縮器內冷卻，使得含氨蒸汽的一部分被冷凝成氨水回流入蒸氨塔，其餘部分的含氨蒸汽經輸送管道進入煤氣鼓風機後的煤氣管道，使這部分的含氨蒸汽同從焦爐出來的焦爐煤氣混合後一起進入脫硫預冷塔和脫硫塔進行脫硫處理後送入下道工序進行處理。

如上所述常規蒸氨工藝，因蒸氨塔內蒸汽壓力高達10～40KPa，且塔頂壓力高達22KPa，因此蒸汽消耗達12t/h左右，使含氨蒸汽將大量的熱量帶入脫硫預冷塔，給脫硫預冷塔造成較大的熱負荷。

在本發明之前，國內外不少煤焦化企業一直在積極探索所述剩餘氨水常規蒸氨工藝/方法，如管式爐和導熱油加熱、蒸氨熱泵再沸器、負壓蒸氨等技術，對常規蒸氨工藝起節能、降耗、減排作用，但都有各自的不足和缺點；國內還有個別煤焦化企業採用負壓蒸氨工藝及相關的裝置，如從分縮器頂部出來的含氨蒸汽先進入冷凝冷卻器內，絕大部分含氨蒸汽在冷凝冷卻器內被冷凝成氨水和少量的萘渣及輕質焦油，剩餘少量的未冷凝的含氨蒸汽接入真空泵入口，利用真空泵抽吸形成負壓，使蒸氨塔頂部壓力降至0.0KPa以下，從而實現負壓蒸氨。因蒸氨塔頂部壓力下降，水的沸點隨之降低，蒸氨塔頂溫度也降至100℃以下，因此消耗的能源（蒸汽）明顯減少，從而也可以實現節能降耗的目的；但設備投資大，運行又不大穩定，成本高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種降低剩餘氨水蒸餾成本、脫硫生產運行穩定、減少蒸汽消耗、提高蒸氨效率及減少脫硫預冷塔負荷的剩餘氨水減壓蒸餾裝置。

為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是：所述的一種剩餘氨水減壓蒸餾裝置包括蒸氨塔、分縮器、冷凝冷卻器、煤氣鼓風機、脫硫預冷塔和脫硫塔以及剩餘氨水輸入管、蒸汽輸入管、蒸氨廢水輸出管、焦油瀝青輸出管、第一循環冷卻水管、第二循環冷卻水管、第一含氨蒸汽輸送管、第二含氨蒸汽輸送管、氨水管道、焦爐煤氣輸出管、第一混合氣輸送管、第二混合氣輸送管及輸出管。在蒸氨塔的上端側壁安裝有剩餘氨水輸入管，在蒸氨塔的下端側壁分別安裝有蒸汽輸入管及蒸氨廢水輸出管，所述蒸汽輸入管的軸向中心線位於蒸氨廢水輸出管軸向中心線的上端。焦油瀝青輸出管配置在蒸氨塔的底端。

分縮器安置在蒸氨塔的頂端，在分縮器內裝有第一循環冷卻水管，它可為列管式冷卻水管。冷凝冷卻器配置在蒸氨塔側旁，第一含氨蒸汽輸送管的兩端分別從頂端連接/連通分縮器及冷凝冷卻器的內腔。靠近第一含氨蒸汽輸送管，在冷凝冷卻器頂端安裝的第二含氨蒸汽輸送管的一頭連接/連通冷凝冷卻器，另一頭和焦爐煤氣輸出管一起接入煤氣鼓風機的煤氣入口管道。於冷凝冷卻器內裝有第二循環冷卻水管，它為列管式冷卻水管。在冷凝冷卻器底端安裝的氨水管道分別連接/連通脫硫預冷塔和脫硫塔。

焦爐煤氣輸出管的出口端與煤氣鼓風機的煤氣入口管道相連接，煤氣鼓風機的煤氣出口管道連通第一混合氣輸送管的一端，第一混合氣輸送管的另一端連接/連通脫硫預冷塔，第二混合氣輸送管的兩頭分別連接/連通脫硫預冷塔和脫硫塔，脫硫塔的下端連接/連通有輸出管。

採用如上技術方案提供的一種剩餘氨水減壓蒸餾裝置與現有技術相比，技術效果在於：

①不需新增設備和土地使用面積，節約生產運行成本。

②實現流程的優化。在冷凝冷卻器同煤氣鼓風機前的焦爐煤氣輸出管之間連接有第二含氨蒸汽輸送管，將含氨蒸汽與煤氣鼓風機負壓資源用管道連通。

③從分縮器頂部經第一含氨蒸汽輸送管進入冷凝冷卻器的含氨蒸汽大部分冷凝成的氨水自行流入脫硫預冷塔和脫硫塔，減輕了煤氣鼓風機的負荷，且氨水管道不堵塞。

④利用煤氣鼓風機吸力和閥門控制，可將蒸氨塔頂的壓力降低至微壓，實現了低成本減壓蒸氨目的。

⑤脫硫預冷塔中的煤氣溫度在同等條件下多降低了8～12℃，減少製冷水的需求量。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的一種剩餘氨水減壓蒸餾裝置的布置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本實用新型所述的一種剩餘氨水減壓蒸餾裝置包括蒸氨塔1、分縮器2、冷凝冷卻器3、煤氣鼓風機4、脫硫預冷塔5和脫硫塔6以及剩餘氨水輸入管1a、蒸汽輸入管1b、蒸氨廢水輸出管1c、焦油瀝青輸出管1d、第一循環冷卻水管2a、第二循環冷卻水管3a、第一含氨蒸汽輸送管7、第二含氨蒸汽輸送管8、氨水管道9、焦爐煤氣輸出管10、第一混合氣輸送管11、第二混合氣輸送管12和輸出管13，其中的蒸氨塔1、分縮器2、冷凝冷卻器3、煤氣鼓風機4、脫硫預冷塔5和脫硫塔6均為已有技術品，市場可購產品，其它管道/管線最佳採用不鏽鋼管，其管徑視情況而定。如蒸氨塔1（DN2200，H=26050）和分縮器2(FN=140m2)由株州化工機械有限公司提供、冷凝冷卻器3（FN=200m2）由馬鞍山雙益換熱器有限公司提供、煤氣鼓風機4由西安新環能有限公司提供、脫硫預冷塔5（DN6200、H=22604）和脫硫塔6（DN=7000、H=43900）均為四川省達科特能源科技有限公司提供。

在（圓桶形的）蒸氨塔1上端側壁安裝的剩餘氨水輸入管1a連通蒸氨塔1的內腔，剩餘氨水的流入量控制在55～65m3/h。在蒸氨塔1的下端側壁安裝有蒸汽輸入管1b，蒸汽輸入管1b中的蒸汽壓力控制在0.1～0.2MPa範圍。靠近蒸汽輸入管1b在蒸氨塔1的下端側壁安裝有蒸氨廢水輸出管1c，所述蒸汽輸入管1b的軸向中心線與蒸氨廢水輸出管1c的軸向中心線不在同一水平線上。蒸氨廢水從蒸氨廢水輸出管1c流出送入下道工序（水處理）。在蒸氨塔1底端配置的帶開關的焦油瀝青輸出管1d的作用在於將蒸氨塔1內底凝成的焦油瀝青排出，集中處理。

分縮器2安裝在蒸氨塔1的頂端，兩者彼此連通。在分縮器2內裝有第一縮環冷卻水管2a，冷卻介質為循環冷卻水。所述第一循環冷卻水管2a選擇列管式冷卻水管，其作用是使從蒸氨塔1頂端出來先進入分縮器2內的含氨蒸汽在分縮器2內先行冷卻，被冷卻後的含氨蒸汽一部分被冷凝成氨水回流到蒸氨塔1內由蒸氨廢水輸出管1c放出。冷凝冷卻器3配置在蒸氨塔1側旁，第一含氨蒸汽輸送管7的兩端分別從頂端連接/連通分縮器2及冷凝冷卻器3的內腔。靠近第一含氨蒸汽輸送管7，在冷凝冷卻器3頂端安裝的第二含氨蒸汽輸送管8的一頭連接/連通冷凝冷卻器3的內腔，第二含氨蒸汽輸送管8的另一頭同焦爐煤氣輸出管10一起接入煤氣鼓風機4的煤氣入口管道。在冷凝冷卻器3內裝有第二循環冷卻水管3a，它可為列管式冷卻水管，冷卻介質仍為循環冷卻水。於冷凝冷卻器3底端安裝的並連通冷凝冷卻器3內腔的氨水管道9分別連接/連通脫硫預冷塔5和脫硫塔6。經第一含氨蒸汽輸送管7將分縮器2頂端出來的含氨蒸汽（流量為3～5t/h）引入冷凝冷卻器3內冷卻，絕大部分含氨蒸汽經冷凝成的氨水（此時氣體流量快速變小）經氨水管道9分別自行流入脫硫預冷塔5和脫硫塔6進行預冷和脫硫，此時被冷凝的氨水釋放的氣體冷凝熱（潛熱）在進入脫硫預冷塔5及脫硫塔6內時帶入的熱量大幅減少，從而減少煤氣脫硫工藝的熱負荷。而冷凝冷卻器3內剩餘少量（約0.3～0.5t/h）未冷凝（冷卻）的含氨蒸汽經第二含氨蒸汽輸送管8接入煤氣鼓風機4的煤氣入口管道，調整煤氣鼓風機4的轉速3700～4000rpm，在煤氣鼓風機4抽吸形成負壓下（煤氣鼓風機4入口處壓力約為-5KPa），剩餘氨水沸點也明顯降低，從而降低蒸氨塔1頂部溫度及能源（蒸汽）消耗（價值在230萬元/年左右）。

煤氣輸出管10的出口端與煤氣鼓風機4的煤氣入口管道相連並連通，煤氣鼓風機4的煤氣出口管道連接/連通第一混合氣輸送管11的一端，第一混合氣輸送管11的另一端連接/連通脫硫預冷塔5的內腔，第二混合氣輸送管12的兩頭分別連接/連通脫硫預冷塔5和脫硫塔6。在脫硫塔6的下端連接/連通有輸出管13。

冷凝冷卻器3中未冷凝的含氨蒸汽經第二含氨蒸汽輸送管8接入煤氣鼓風機4的煤氣入口與經焦爐煤氣輸出管10來的焦爐煤氣混合在一起（混合氣），然後被煤氣鼓風機4由第一混合氣輸送管11送入脫硫預冷塔5，進一步冷卻後，焦爐煤氣及少量的含氨蒸汽由第二混合氣輸送管12送入脫硫塔6內脫硫，經脫硫處理後的焦爐煤氣和氨水經輸出管13再進入下道工序的預冷塔、一級/二級脫硫塔、吸氨塔、終冷塔和洗苯塔，經各級處理後的淨煤氣一部分返回焦爐作為燃氣，另一部分送用戶（工業或民用）。

用如上裝置及它的運行，從焦爐出來的剩餘氨水進行了減壓蒸餾處理，實現本實用新型所述的目的。