[发明专利]一种变换工段低温冷凝液的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种气化装置的废热利用及酸性气综合处理工艺，尤其是一种变换工段低温冷凝液的处理工艺。

技术背景

在煤气化装置中，煤中的N₂会与气化过程产生的H₂反应生产氨，氨会随着水煤气送到下游的变换工段，水煤气经过变换反应后进行热量回收，因此产生大量的冷凝液，尤其在低温段，大量的NH₃会溶解在低温冷凝液中，这些冷凝液又被送回到气化系统，如此循环，造成了整个装置氨含量超标。

为解决上述技术问题，很多煤化工企业都在变换工段设置了一台冷凝液汽提塔，汽提后达标的冷凝液送回气化工段作为补水，但是单塔流程又存在如下问题：

塔顶混合气体中含有CO₂、H₂S和氨，在后续的冷凝过程中，温度降低时，CO₂和氨极易生成铵盐结晶物，造成整个管路和冷凝系统的堵塞，严重的影响变换工段的稳定运行；塔顶混合气体经过冷凝分离后，冷凝液中除了含有大量的氨以外，还含有高H₂S，使得塔顶的冷凝液无接收用户，又不能直接外排。

到目前为止，尚未有一种有效的、经济的、环保的处理煤气化装置中氨的方法，因此开发一种新的处理工艺尤其是一种新型的变换冷凝液处理工艺迫在眉睫。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种变换工段低温冷凝液的处理工艺，通过本发明的处理工艺，对煤气化装置中的含NH₃、CO₂、H₂S的气体或液体进行集中处理，解决以往变换冷凝液汽提工艺中铵盐结晶及氨水含硫无接收用户等问题，同时充分利用气化装置的低品质热源，实现节能减排。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种变换工段低温冷凝液的处理工艺,包括酸性气汽提和NH₃汽提两个环节，酸性气汽提和NH₃汽提分别是在CO₂汽提塔和NH₃汽提塔中完成的，CO₂汽提塔和NH₃汽提塔串联后利用高度差上下布置；CO₂汽提塔底部与NH₃汽提塔中上部通过连接管线连接，便于CO₂汽提塔底部富氨凝液在高差作用下通过连接管线进入NH₃汽提塔中上部开始NH₃汽提工艺；NH₃汽提塔上方2-5块塔板部与CO₂汽提塔中下部也通过连接管线连接，且NH₃汽提塔的操作压力略高于CO₂汽提塔，便于NH₃汽提塔上部采出的富氨蒸汽在压力差的作用下通过连接管线为CO₂汽提塔提供热源；CO₂汽提塔主要汽提CO₂和H₂S，其操作温度低于NH₃汽提塔，CO₂汽提塔顶部的酸性气经连接管线排出进入冷凝分离装置，将酸性汽提产物分离为冷凝液和不凝气；NH₃汽提塔分为提馏段和精馏段，NH₃汽提塔提馏段用于提馏NH₃，精馏段用于制备富氨气或采出氨水；该处理工艺系统的热源主要为气化装置低闪气，辅助热源为蒸汽，热源物质直接通过管线进入NH₃汽提塔，NH₃汽提塔顶部产生的部分高温富氨气通过连接管线测线采出气相物流作为CO₂汽提塔的热源；气化装置高闪气和低温冷凝液通过热交换器加热后直接通入CO₂汽提塔进入工艺流程。

其具体的工艺原理及流程为：