本发明公开了一种可广泛用于焦化行业蒸氨和脱硫间的热集成装置,该装置包括蒸汽再沸器、H
1.一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置,其特征在于,该热集成装置包括蒸汽再沸器、H₂S解吸塔、蒸氨塔、蒸氨废水再沸器和氨气分缩器;H₂S解吸塔塔底与蒸氨废水再沸器壳程相连,脱硫贫液经蒸氨废水再沸器换热后,气相部分经管路与H₂S解吸塔塔底相连,液相部分作为塔底采出;将与富氨水换热后的蒸氨废水与蒸氨废水再沸器管程相连,蒸氨废水换热后去循环冷却水换热器。H₂S解吸塔塔底与蒸氨塔塔顶氨气分缩器壳程相连,脱硫贫液与蒸氨塔塔顶氨气换热后返回H₂S解吸塔;蒸氨塔的塔顶氨气分缩器管程为氨气,换热后氨气去氨分解炉或喷淋饱和器。技术领域
本发明提供了一种可广泛应用于焦化行业的热回收方法,涉及一种用于蒸氨和脱硫装置间热集成技术,具体就是利用蒸氨塔余热作为H₂S解吸塔热源。xa0
背景技术
在化产回收过程中,蒸氨过程多采用水蒸汽气提蒸氨,富氨水经气提解吸后由塔顶排出,蒸氨废水由塔底排出。蒸氨塔底温度通常在105-108°C左右,蒸氨废水首先与洗氨后富氨水进行换热,换热后蒸氨废水的温度降至78-85°C,然后经冷却器与循环冷却水换热至常温后,送生化处理。蒸氨塔顶温度为100-102°C,经过氨气分缩器部分冷凝后氨气温度为85-90°C,分缩器作用是将塔顶氨气中的水部分冷凝,得到含氨量为35-45%(体积分数)的氨气,分缩器中使用循环冷却水作为冷介质。xa0H₂S解吸塔在真空条件下运行,操作压力为18kPa(绝压),富液与解吸塔底上升的水蒸气逆流接触,使酸性气体从富液中解吸出来。塔底温度为55-60°C,塔底再沸器采用0.5MPa的蒸汽加热。xa0在上述换热过程中,部分冷物流由蒸汽加热,部分热物流由冷却水冷却,冷、热物流间没有很好地匹配换热,未考虑能量的集成利用,造成公用工程浪费,不利于焦化行业的节能减排。xa0中冶焦耐工程技术有限公司2008年申请开发了一种用管式炉循环加热废水进行蒸氨的工艺,使用间接蒸汽替代直接蒸汽气提,降低水耗,减少蒸氨废水。该专利号为:CN200810229586.3。xa0中冶焦耐(大连)工程技术有限公司2011年申请开发了一种实现荒煤气与脱硫液换热的煤气初冷器,该初冷器使用荒煤气与脱硫液换热,节省了H₂S解吸塔底加热蒸汽。该专利号为:CN201120009987.5。xa0上述专利主要对单塔进行节能改造,未涉及塔间热集成。xa0
发明内容
针对上述情况,本发明提供一种用于蒸氨和脱硫的热集成装置,以便实现低温余热和蒸汽潜热回收。利用夹点匹配技术分析,发现蒸氨塔和H₂S解吸塔存在热集成机会。通过热源和热阱合理匹配,可回收蒸氨废水低温余热、蒸氨塔内水蒸气潜热,回收热量用于部分替代H₂S解吸塔底公用工程加热蒸汽,从而达到节能降耗目的。xa0为实现上述目的,本发明所述方法由以下技术方案解决:xa0一种化产蒸氨和脱硫的热集成装置,包括蒸汽再沸器、H₂S解吸塔、蒸氨塔、蒸氨废水再沸器和氨气分缩器。将H₂S解吸塔底与蒸氨废水再沸器壳程相连,脱硫贫液经蒸氨废水再沸器换热后,气相部分经管路返回H₂S解吸塔,液相部分作为塔底采出;将与富氨水换热后的蒸氨废水与蒸氨废水再沸器管程相连,蒸氨废水经蒸氨废水再沸器换热后去循环冷却水换热器。将H₂S解吸塔塔底与蒸氨塔顶氨气分缩器壳程相连,脱硫贫液与蒸氨塔顶氨气换热后,返回H₂S解吸塔;蒸氨塔的塔顶氨气分缩器管程为氨气,换热后氨气去氨分解炉或喷淋饱和器。xa0本发明在H₂S解吸塔底增设一台蒸氨废水再沸器,该再沸器与原有蒸汽再沸器并行设置,蒸氨废水再沸器热流股来自循环水冷前蒸氨废水,冷流股取自H₂S解吸塔底的脱硫贫液。xa0其将H₂S解吸塔底与蒸氨塔顶分缩器壳程相连,蒸氨塔顶分缩器冷流股由原冷却水改为脱硫贫液,分缩器热流股仍为塔顶氨气。xa0本发明的有益效果是:xa0(1)通过蒸氨、脱硫装置间热集成,回收蒸氨塔内水蒸气潜热,可将H₂S解吸塔底蒸汽用量减少1/3-1/2。xa0(2)通过蒸氨、脱硫装置间热集成,回收蒸氨废水低温余热,降低废水冷却器热负荷,可节省循环冷却水约40%。xa0(3)通过蒸氨、脱硫装置间热集成,可节约蒸氨塔顶分缩器冷却水,从而降低全厂水耗,进而降低冷却水处理带来的电耗。xa0(4)本发明对设备、管路改动较小,仅增加/设置一台换热器,便实现对质量、热量同步优化。该技术适用于所有焦化企业,应用前景广阔。xa0
附图说明
附图是化产蒸氨和脱硫热集成装置的示意图。xa0图中:1蒸汽再沸器;2H₂S解吸塔;3蒸氨废水再沸器;4蒸氨塔;5氨气分缩器。xa0
具体实施方式
结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。xa0实施例1xa0如附图所示,在H₂S解吸塔底增设一台蒸氨废水再沸器,该再沸器壳程与解吸塔底相连,该再沸器管程与换热后蒸氨废水相连。正常工况下,解吸塔底脱硫贫液温度为55-60°C,蒸氨废水温度为78-85°C,经废水加热器换热后脱硫贫液部分气化,蒸氨废水温度降至60-65°C。xa0对于已有流程,对蒸氨塔顶分缩器进行管路改造,使其与H₂S解吸塔底相连,用泵将H₂S解吸塔底脱硫贫液送至蒸氨塔顶分缩器壳程,与蒸氨塔顶氨气换热后,在压力差的作用下,换热后的脱硫贫液自动返回H₂S解吸塔。对于新建流程,蒸氨塔顶分缩器壳程管路直接连入H₂S解吸塔。正常工况下,解吸塔底脱硫贫液温度为55-60°C,蒸氨塔顶氨气温度100-105°C,经分缩器换热后,蒸氨塔顶氨气中水部分冷凝,氨气温度降至85-90°C,脱硫贫液部分气化。xa0对于已有流程,保留H₂S解吸塔底蒸汽再沸器,由于蒸氨塔顶分缩器、蒸氨废水再沸器分担了该再沸器1/3-1/2热量,所以将解吸塔底再沸器蒸汽量减至原蒸汽量的1/3-1/2。对于新建流程,可以减小蒸汽再沸器设计尺寸。xa0本发明提供一种用于化产蒸氨和脱硫的热集成装置,通过热源、热阱的合理匹配,降低了焦化生产过程中能耗、水耗,是焦化行业节能减排技术,具有较高的经济效益和社会效益,应用前景广阔。除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。xa0