蒸氨系統
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-07
蒸氨系統的實例教程
本文針對煤焦化企業化產系統蒸氨工序的氨冷凝冷卻器及后續濃氨水管道堵塞原因進行分析，并提出如下解決辦法。
1、堵塞原因
經筆者現場察看和理論分折得出，氨冷凝冷卻器及后續濃氨水管道堵塞是蒸氨原料氨水中含有二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，隨著氨水在蒸氨塔內的蒸吹，使得這部分的酸性氣體一同隨氨汽進入氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道，當溫度較低時，氨汽與二氧化碳、硫化氫等酸性氣體產生化學反應，生成含有碳酸氫銨等固體結晶混合物。
2、解決辦法
a、按照操作規程控制好氨冷凝冷卻器后溫度，若發現氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道堵塞，可視實際操作情況采用關調冷卻循環水加熱至70度及以上或通入蒸汽加熱清掃處理；
b、強化生產工藝管理，崗位人員要熟練掌握對已有分解塔的控制平衡操作，以減少（或基本消除）蒸氨原料氨水中的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體帶入蒸氨塔系統內，在一定的條件下使氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道內產生堵塞物而影響蒸氨工序正常運行。
C、采取調整改進現有蒸氨工序的生產工藝，其改進方法是：（1）取消現有生產濃氨水部分工藝，采用將蒸氨塔頂分縮器后的氨汽直接引入硫銨飽和器生產硫銨產品（輸送氨汽的管道加有保溫設施）或直接引入脫硫預冷塔前的焦爐煤氣管內進行補氨工藝；（2）可取消原有的分解塔，改用蒸氨原料氨水（剩余氨水）與堿液管道混合器（管）混合后直接進蒸氨塔分解固定銨鹽。預計工藝簡化改進后能達到的效果，可降低蒸氨工序的運行成本10至15%；做到從源頭工藝控制，減少揮發性污染物排放，以降低環保治理運行費用；徹底消除氨冷凝冷卻器設備及后續濃氨水管道堵塞而影響蒸氨工序正常運行的一大難題。
展開 蒸氨系統連續加堿的優化
1.3 管式爐加熱間接蒸氨工藝
管式爐加熱間接蒸氨工藝早期在原南京梅山焦化廠采用，2006年5月新疆大黃山投產的焦化工程中的蒸氨也是采用該工藝，這種蒸氨工藝采用管工爐加熱蒸氨塔底的廢水，形成部分汽凈化，返回塔底提供給蒸氨塔所需要的熱能，其工藝流程圖如圖3
這種蒸氨工藝在原有水蒸氨直接蒸氨系統是需要增加1套管式爐和1臺氨水循環泵，工藝相對較為復雜，生產管理方便。該蒸氨工藝能夠確保蒸氨系統操作的穩定運行，廢氨水含量氨時指標完全達到生產工工藝的要求，不增加外排量。
工藝主要缺點是：對管式爐爐管材質有一定要；同時管式爐是明火設備，要求與易燃易爆區域的安全距離較大，否則該工藝存在安全隱患。
1.4 水蒸氣加熱間接蒸氨工藝
這種工藝采用水蒸氣通過蒸氨塔底廢氨水再沸器間接加熱作為蒸氨能源，在間接蕭氨工藝中相對最為簡單、安全，生產管理最為方便，建設投資最省，首鋼京塘焦化工程就是采用這種工藝。
該工藝作為間接加熱的熱源蒸汽必須保證足夠的壓力，氣源要求充足且穩定，這是確保蒸氨系統穩定運行和廢氨水含氨量指標完全達標到生產工藝要求的前提條件。該工藝不增加外排蒸氨廢水量。
2 結 論
2.1、國內大都是采用水蒸氣直接蒸氨工藝，這種工藝具有工藝成熟、簡單安全的特性。
2.2、間接蒸氨工藝（水蒸氣間接加熱除外）比直接蒸氨工藝復雜，但節約了生產蒸汽所消耗的水，降低了蒸氨廢水排放量，尤其適合淡水嚴重短缺地區。
2.3、導熱油加熱間接蒸氨工藝和管式爐加熱間接蒸氨工藝在企業節能降耗、減少廢水外排量、增加效益方面有優勢。
企業在具有壓力足夠穩定、量充足的剩余水蒸氣氣源時，可以考慮選擇用水蒸氣加熱間接蒸氨工藝，以達到合理利用和降低蒸氨廢水排放量的目的。
展開 蒸氨氨水槽不凝氣經真空泵抽出送至煤氣負壓系統，蒸氨塔為全負壓操作。
經濟效益：循環氨水余熱加熱蒸氨再沸器全負壓蒸氨工藝，完全不使用蒸汽，塔頂負壓較蒸汽半負壓生產工藝高-20kpa左右，提高了剩余氨水蒸餾效率，降低廢水氨氮、同時能夠有效提高氨水濃度。節約蒸汽年創效300萬以上。
蒸氨技術之五：熱泵蒸氨技術
工藝說明：
冷凝剩余進入剩余氨水槽，外來濃堿液進入堿液槽。用剩余氨水泵將剩余氨水從剩余氨水槽中抽出，送至剩余氨水換熱器，與廢水進行換熱后進入蒸氨塔，堿液用泵送入蒸氨塔。蒸氨塔底少部分熱廢水用泵一路打入蒸汽再沸器，用蒸汽加熱后產生的蒸汽返回蒸氨塔內另一路打入熱泵再沸器，大部分塔底廢水用廢水泵抽出經剩余氨水換熱器后，再經冷卻水冷卻后送至污水站。
蒸氨塔頂氨汽進入塔頂熱泵機組，用熱水泵將熱泵機組熱量送至塔底熱泵再沸器加熱廢水，廢水變成蒸汽后進入蒸氨塔底部，提供熱量進行供熱，換熱后的熱水再送至熱泵機組與塔頂氨汽換熱，循環使用。熱泵后氨水用冷卻水冷卻后進入氨水槽。
經濟效益：熱泵蒸氨利用蒸氨塔頂低品位熱源為蒸氨塔底蒸餾間接供熱，能夠節省熱量30%以上，在原蒸氨系統上進行改造，工藝便于實現，對于30T/h蒸氨系統，年降低節約成本達到100萬元以上。
蒸氨技術之六：管式爐蒸氨技術
工藝說明：
冷凝剩余進入剩余氨水槽，外來濃堿液進入堿液槽。用剩余氨水泵將剩余氨水從剩余氨水槽中抽出，送至剩余氨水換熱器，與廢水進行換熱后進入蒸氨塔，堿液用泵送入蒸氨塔或剩余氨水系統。蒸氨塔底熱廢水一路用塔底循環泵打至管式爐進行加熱后返回蒸氨塔底供熱，另一路用廢水泵抽出經剩余氨水換熱器后，再經冷卻水冷卻后送至污水站。
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蒸氨技術之五：熱泵蒸氨技術
工藝說明：
冷凝剩余進入剩余氨水槽，外來濃堿液進入堿液槽。用剩余氨水泵將剩余氨水從剩余氨水槽中抽出，送至剩余氨水換熱器，與廢水進行換熱后進入蒸氨塔，堿液用泵送入蒸氨塔。蒸氨塔底少部分熱廢水用泵一路打入蒸汽再沸器，用蒸汽加熱后產生的蒸汽返回蒸氨塔內另一路打入熱泵再沸器，大部分塔底廢水用廢水泵抽出經剩余氨水換熱器后，再經冷卻水冷卻后送至污水站。
蒸氨塔頂氨汽進入塔頂熱泵機組，用熱水泵將熱泵機組熱量送至塔底熱泵再沸器加熱廢水，廢水變成蒸汽后進入蒸氨塔底部，提供熱量進行供熱，換熱后的熱水再送至熱泵機組與塔頂氨汽換熱，循環使用。熱泵后氨水用冷卻水冷卻后進入氨水槽。
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蒸氨技術之六：管式爐蒸氨技術
工藝說明：
冷凝剩余進入剩余氨水槽，外來濃堿液進入堿液槽。用剩余氨水泵將剩余氨水從剩余氨水槽中抽出，送至剩余氨水換熱器，與廢水進行換熱后進入蒸氨塔，堿液用泵送入蒸氨塔或剩余氨水系統。蒸氨塔底熱廢水一路用塔底循環泵打至管式爐進行加熱后返回蒸氨塔底供熱，另一路用廢水泵抽出經剩余氨水換熱器后，再經冷卻水冷卻后送至污水站。
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冷凝剩余進入剩余氨水槽，外來濃堿液進入堿液槽。
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工藝說明：
冷凝剩余進入剩余氨水槽，外來濃堿液進入堿液槽。
蒸氨系統連續加堿的優化
圖2 導熱油加熱間接蒸氨工藝流程示意圖
這種蒸氨工藝在原有蒸氨系統上需要增加一套導熱油加熱爐、2臺導熱油儲槽、1臺高溫油泵和1臺再沸器，工藝相對較為復雜，建設投資大。該蒸氨工藝能夠確保蒸氨系統操作的穩定運行，廢氨水含氨量指標完全達到生產工藝要求，不增加外排廢水量。
使用SCR脫硝工藝，還原劑可就地取材，即選用焦化廠蒸氨系統自產的氨水即可，可以節省大量的原料運輸成本和采購成本等；其次，使用本工藝，還可與氨法脫硫工藝更好的銜接起來，氨水供應系統可公用，節省基建投資。
綜上所述，煙氣脫硝最可靠的工藝仍然是SCR工藝，我公司推薦使用此工藝。
