焦炉煤气无水氨脱氨净化技术的国产化.pdf

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1、第5期(总第150期)No．5(TotalNo．150)2010年1O月Oct．2010焦炉煤气无水氨脱氨净化技术的国产化王清涛丁心悦杨大庆刘文芳张洪涛(山东焦化集团有限公司，淄博255000)摘要简述了无水氨技术的工艺流程、基本原理及其在国内的应用状况；详细介绍了山东焦化集团无水氨装置国产化的关键技术及其主要工艺指标和主要经济技术指标；并结合实际运行情况提出了几点启示。关键词焦炉煤气氨回收无水氨国产化文章编号：1005—9598(2010)一05—0035—03中图分类号：X701文献标识码：B氨的

2、回收是焦炉煤气净化及化产回收过程中的东焦化集团有限公司在大量研究基础上，于2008年重要工序，主要有硫铵法、水洗氨一氨分解法和弗萨3月和2009年3月先后投运了2套煤气处理量为姆(Phosam)无水氨法等。其中硫铵法应用最广；水洗l0万m3／h的无水氨装置，从而实现了无水氨装置的氨一氨分解法实用、简单；而弗萨姆法则因其氨回收国产化。率高、自动化程度高、环保等优势，被认为是最先进的氨回收工艺[1]。但由于该技术长期以来只能从国外引2无水氨技术的原理和流程进，因而限制了其在国内的发展，目前国内只有少数2．

3、1基本原理装置。山东焦化集团有限公司自2008年以来，先后建弗萨姆法即磷酸吸收法。磷酸水溶液与氨作用，设并投运了2套无水氨装置，从而实现了该技术的国其所生成的磷铵溶液中主要含有磷酸一铵(NH4HP0)产化。和磷酸二铵((NH)2HPO)。磷酸一铵十分稳定，在130℃以上才能分解，磷酸二铵则较不稳定，达到1无水氨技术在国内的应用情况70℃时，即开始放出氨，生成磷酸一铵。弗萨姆工艺即利用一铵和二铵间的这一互相转弗萨姆无水氨法是美国钢铁公司于20世纪60化特性，通过低温吸收和高温解吸来实现煤气中氨的年代研制

4、的氨吸收工艺，目前已在美国、日本、加拿吸收和回收，其反应为：大、中国等国家投产了20余套装置，被认为是回收氨叮}l打的最经济方法。虽然该技术已过专利保护期，但由于NH4H2P04+NH3(N}l)2HP0(1)工业化和工程化具有一定难度，长期以来国内只有少2．2工艺流程数引进装置在运行。无水氨工艺由3个主要过程组成，即磷铵溶液吸弗萨姆工艺是以磷酸吸收氨来制取氨的工艺技收煤气中氨，吸氨后富液的解吸和解吸后氨汽的精术。以溶剂直接吸收煤气中氨的方法称为冷法，以溶馏。其工艺流程示意图如下页图1所示。剂吸收来自

5、蒸氨装置的氨因温度较高则称为热法。2．2．1磷铵溶液吸收煤气中的氨20世纪8O年代末90年代以来，国内先后有攀含氨煤气进入氨吸收塔底，与塔顶加入贫液的循钢(热法)、宝钢二期、三期(冷法)通过引进技术建成环溶液逆流接触，由塔顶得到脱氨煤气送后工序。吸并投运了弗萨姆装置，攀钢装置后因配套等原因停收塔为空塔多段喷淋，塔底得到的富液摩尔比(iHJ运，宝钢则一直运行正常，收到良好的经济效益_1]。山H3P0)约1．75，连续抽出一定量的富液去解吸系统。2．2．2吸氨富液的解吸收稿日期：2010—06—20含氨富

6、液经除焦油器去除焦油和萘后，与196℃作者简介：王清涛(1962一)，男，1998年毕业于山东理工大贫液通过贫富液换热器进行交换，富液达到118℃左学，高级经济师，一直从事煤化工生产管理及技术工作。右，进入闪蒸器，富液通过闪蒸脱除二氧化碳等酸性一36一煤化工2010年第5期去液氨罐蒸汽去蒸氨l一磷酸槽2一吸收塔3一吸收塔循环泵4一除焦油器5一焦油槽6一溶液槽7一富液回送泵8一富液升压泵9一贫液换热器10一溶液换热器11一接触器12一解吸塔原料泵13一解吸塔14一解吸塔冷凝器15一精馏塔给料槽16一精馏

7、塔原料泵l7一Na0H槽l8一定量泵l9一精馏塔2O一精馏塔冷凝器21一回流槽22一回流泵图1无水氨工艺流程示意图组分，酸汽返回吸收塔前。同等效果。除酸富液加压后，经换热进人解吸塔，操作压力3．4对贫富液换热流程进行了改进，并开发出u形1．3MPa，塔底通人1．6MPa蒸汽，富液中氨被解吸至摩管双壳程全逆流专用贫富液换热器(专利申请号：尔比1．2左右成为贫液，经换热冷却后，送吸收塔循200920225191．6)，从而可以不加蒸汽达到闪蒸器进环使用，解吸塔顶氨汽经冷却后成为浓氨水。料温度，节约了能量。

8、2．2．3解吸后氨汽的精馏3．5加强了关键冷却点的冷却，提高了氨回收率。质量分数约20％的浓氨水进人1．5MPa下操作的3．6所有泵类均选用国内产品，采用机械密封泵或精馏塔，塔底通入1．6MPa蒸汽，将氨水汽提和精馏，屏蔽泵，能够满足工艺要求。塔顶得到的纯氨气，冷凝为无水氨，一部分作为产品，3．7无水氨工艺中，设备及管路材料的选用十分重一部分回流，塔底排出少量废水送蒸氨系统处理。要，本装置设备及管路选材根据工艺条件不同，分别选用304、304L和316L