一种煤化工变换冷凝液汽提粗氨气的脱碳、脱硫方法

摘要

本发明涉及一种煤化工变换冷凝液汽提粗氨气的脱碳、脱硫方法，先采取浓氨水低温吸收洗涤的办法将粗氨气中的绝大部分二氧化碳和一部分硫化氢脱除掉，再采取脱硫剂吸附的方法深度脱除硫化氢，从而使生产的氨水和液氨达到国家销售标准；从而使粗氨气变为符合国家液氨标准的精制氨气，用其制取的氨水也能达到国家销售标准。充分利用企业自身的现有成品氨水和液氨制冷系统，降低了液氨循环率；降低了处理成本；利用本系统可同时生产氨水和液氨两种产品，并可依据市场情况变化，灵活调整氨水和液氨的产量配比，从而最大限度提升企业经济效益；氨水、液氨质量提升，一年左右即可收回本项目投资，并实现环保全面达标。

主权项

一种煤化工变换冷凝液汽提粗氨气的脱碳、脱硫方法,其特征在于：包括以下步骤：A、变换冷凝液汽提塔(10)侧线抽出并经多级分凝器冷却净化后的汽提粗氨气，其中二氧化碳质量浓度1‑3.5％、水分质量浓度0.5‑3％，硫化氢质量浓度0.02‑0.1％，氨气质量浓度93.4‑98.48％，利用绝对压力0.15‑0.4Mpa余压从粗氨气一级精制塔(1)下段进塔，自下而上流动；B、来自成品氨水储罐(2)浓度15‑50％的成品氨水由成品氨水进料泵(3)按粗氨气中二氧化碳含量的20‑36倍定量打入洗涤循环泵(4)泵前循环管(5)中；同时来自企业冰机制冷系统的液氨靠绝对压力0.25‑1Mpa余压按粗氨气中二氧化碳含量的0‑16倍引入洗涤循环泵(4)泵前循环管(5)中；成品氨水和液氨在循环管(5)中混合后，经洗涤循环泵(4)打入冷却器(6)管程，来自企业冰机制冷系统的液氨在冷却器(6)壳程降压蒸发吸热，将氨水和液氨混合液降温至‑15‑0℃，混合液靠洗涤循环泵(4)出口余压从一级精制塔(1)上部进入，自上而下通过塔内填料层流动，对自下而上流动的粗氨气进行洗涤吸收，粗氨气中的二氧化碳、硫化氢被浓氨水溶液吸收，水分也进一步冷凝下来，粗氨气获得净化；C、一级精制塔(1)中的混合液吸收二氧化碳和硫化氢后，形成氨基甲酸铵和硫化铵混合溶液(简称脱硫循环液)，经洗涤循环泵(4)从塔内打出，在循环管(5)中补充成品氨水和液氨，并通过冷却器(6)降温后，重新进入一级精制塔(1)，对粗氨气中的二氧化碳、硫化氢进行循环吸收；当脱硫循环液中的氨基甲酸铵达到饱和时，经循环管(5)中补充的成品氨水和液氨，经循环液回流泵(7)打入分凝液缓存罐(18)，与汽提塔(10)的分凝液混合后，经增压泵(8)打入汽提塔脱气罐(9)，并进入汽提塔(10)重新汽提，脱硫循环液中的氨基甲酸铵、硫化铵高温分解为氨气、二氧化碳、硫化氢，其中二氧化碳、硫化氢从汽提塔顶部排出，与汽提塔原来的酸性气一起进入硫回收或火炬系统，氨气则从汽提塔(10)侧线抽出，经多级分凝器冷却净化后重新进入一级精制塔(1)脱碳、脱硫；D、粗氨气经一级精制塔(1)循环洗涤净化后，其中的二氧化碳质量浓度为30‑1000ppm，硫化氢质量浓度50‑200ppm,水分质量浓度50‑3000ppm；靠余压进入氨液分离器(11)，进一步脱除粗氨气中夹带的水分及其溶解的二氧化碳、硫化氢、氨气后，靠余压进入二级精制塔(12)；脱除的氨液自流进入一级精制塔(1)底部循环管；E、在二级精制塔(12)内，粗氨气自下而上流过装有脱硫剂的填料层，其中的硫化氢被脱硫剂吸附，进一步脱除至二氧化碳质量浓度为0.5‑5ppm、水分含量则不变；然后进入氨气过滤器(13)，将二级精制塔(12)中可能夹带的固体颗粒物过滤脱除，氨气质量浓度提升到99.6％‑99.99％，二氧化碳质量浓度下降到0.003‑0.1％，硫化氢质量浓度下降到0.00005‑0.0005％，水分质量浓度下降到0.005‑0.3％，粗氨气成为精制氨气；F、从过滤器(13)引出的精制氨气，依据上述步骤B中打入循环管(5)中成品氨水量和液氨量计算得出的氨气质量，靠余压引入企业的冰机制冷系统，经氨气压缩机压缩成液氨，补充冰机制冷系统和本系统的液氨消耗；剩余部分靠余压从企业的高位吸氨器(14)下部侧线进入；中间氨水罐(15)中的中间氨水循环液由中间氨水循环泵(16)打入高位吸氨器(14)上部，自上而下喷淋，对自下而上流动的精制氨气进行吸收，随后流入冷却器(17)管程，循环冷却水或从企业冰机制冷系统引来的液氨从冷却器(17)壳程进入，将中间氨水循环液降温至‑15—35℃，流入中间氨水罐(15)，然后中间氨水循环液经泵(16)重新打入高位吸氨器(14)，对自下而上流动的精制氨气进行循环吸收；经循环吸收，当氨水浓度达到15‑50％(质量浓度，下同)时，通过成品氨水进料泵(19)打入成品氨水储罐(2)，成为15‑50％浓度的成品氨水；同时脱盐水或低温蒸汽冷凝水靠绝对压力0.4Mpa余压引入中间氨水罐，补充生产成品氨水的水分消耗，其质量为进入高位吸氨器(14)中氨气质量的17.65‑100％。