CN110203986B - 降低氨氮含量的***和降低氨氮含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤气化及煤气变换技术领域，公开了一种降低氨氮含量的***和降低氨氮含量的方法。该***包括：高温冷凝液处理装置，用于使用输入的高压闪蒸汽对输入的高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理后将气相产物和液相产物输出至低温冷凝液处理装置；低温冷凝液处理装置，用于使用输入的低低压蒸汽和气相产物对液相产物和输入的低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气。本发明可降低气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮含量，使气化工艺单元外排的灰水的氨氮含量降低到污水能够较好接受的程度。

Description

降低氨氮含量的***和降低氨氮含量的方法

技术领域

本发明涉及煤气化及煤气变换技术领域，尤其涉及一种降低氨氮含量的***和降低氨氮含量的方法。

背景技术

水煤浆气化工艺是以水煤浆和高压氧经过高温、高压发生部分氧化反应，反应产物为粗煤气和液态炉渣。气化产物经下降管进入有一定水位的激冷室水浴中，炉渣在水浴中固化下沉至气化炉设备的底部，经过锁斗定期排出。粗煤气以一氧化碳、二氧化碳、氢气为主要组分，还会有一部分氨氮等杂质。粗煤气在激冷室与水直接接触降温冷却后逸出上升到位于激冷室上部的煤气出口送入后续煤气洗涤工序。

在气化激冷过程及煤气洗涤过程中产生大量的黑水(工艺过程有一部分残碳及煤灰进入水中使其呈黑水)，黑水经过多级闪蒸后澄清沉降，产生的灰水大部分循环利用，少部分外排去生化处理。

在气化激冷过程及煤气洗涤过程煤气中氨氮一部分会溶解进入黑水，大部分随粗煤气进入变换工序。进入变换工序的氨氮随着粗煤气热回收及变换反应后变换气的热回收一部分进入热回收后产生产高温变换冷凝液返回气化工艺单元的黑水中，一部分随变换气洗氨后进入洗氨水中经过低温低压汽提后随低温变换冷凝液(塔底液)返回气化工艺单元，塔顶汽提闪蒸汽不凝气会将一部分氨氮送出界外。因进入变换的粗煤气中的氨氮大部分随高温变换冷凝液返回了气化工艺单元的洗涤塔进入黑水中，一小部分随低温变换冷凝液返回气化工艺单元的除氧器进入灰水中，所以导致气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮含量非常高。

气化反应生产氨氮的量与投煤量及气化压力、温度密切相关，随着水煤浆气化装置大型化后，受原料煤质、气化压力、投煤量的影响，灰水***氨氮含量呈上升趋势，一般在灰水含量400至600mg/L(毫克/升)，有的工厂甚至更高。

一般生化处理***对来水中氨氮的要求小于300mg/L，排水中氨氮超出生化处理设计能力。目前各公司采用对外排灰水加碱空气吹脱工艺或加碱汽提工艺脱除灰水中的氨氮。为了达到好的脱除效果，需加入碱液将灰水PH(氢离子浓度指数)值调整到11.5左右。其中，灰水不仅是氨氮高，其硬度(总硬度约1000-1800mg/L)、碱度(总碱度约500-1300mg/L)均高，PH值提高后造成结垢速率大大增加，设备运行7至15天就结垢堵塞需停车检修，不能稳定运行。从而使的黑水中的氨氮含量高的问题没有有效解决。

气化工艺单元中黑水经过黑水闪蒸工序在高压闪蒸罐闪蒸出的高压闪蒸汽经过灰水加热器回收部分热量后仍有约173℃(摄氏度)。通常通过水冷器冷却到约40-50℃分离冷凝液后闪蒸汽不凝气送硫回收单元或火炬焚烧处理。冷却过程需要消耗大量的的循环水，同时闪蒸汽不凝气中一氧化碳和氢气比例占50％以上，不利于节能和环保。

现在的报道的专利技术比较多，这些专利只对变换的低温冷凝液(主要是变换气洗氨塔的洗涤水)汽提等处理，并未对变换的占比例大的高温变换冷凝液进行处理，所以并未较好解决气化工艺单元的黑水、灰水氨氮含量高的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种降低氨氮含量的***和降低氨氮含量的方法，可解决现有技术中气化工艺单元的黑水、灰水氨氮含量高的技术问题。

本发明第一方面提供了一种降低氨氮含量的***，该***包括：

高温冷凝液处理装置，用于使用输入的高压闪蒸汽对输入的高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行热回收、气液分离处理后将气相产物和液相产物输出至低温冷凝液处理装置；

所述低温冷凝液处理装置，用于使用输入的低低压蒸汽和所述气相产物对所述液相产物和输入的低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气。

可选的，所述高温冷凝液处理装置包括：高温冷凝液汽提塔、高温冷凝液泵、废锅以及汽提分离器；所述低温冷凝液处理装置包括：低温冷凝液汽提塔、空冷器、水冷器、低温冷凝液泵、分离洗涤器、闪蒸汽压缩机以及含氨冷凝液泵；

所述高温冷凝液汽提塔的底部与所述高温冷凝液泵连通，其顶部与所述废锅连通；

所述废锅与所述汽提分离器的中部连通；

所述汽提分离器的顶部与所述低温冷凝液汽提塔的中部连通，其底部与所述低温冷凝液汽提塔的中部连通；

所述低温冷凝液汽提塔的底部与所述低温冷凝液泵连通，其顶部依次接入所述空冷器、所述水冷器后与所述分离洗涤器的中部连通；

所述分离洗涤器的顶部与所述闪蒸汽压缩机连通，其底部与所述含氨冷凝液泵连通。

可选的，所述高温冷凝液处理装置还包括水力透平，所述水力透平与所述高温冷凝液汽提塔的上部连通。

可选的，所述水力透平用于回收利用输入的所述高温变换冷凝液的高压势能，以及输出所述高温变换冷凝液至所述高温冷凝液汽提塔的上部；

所述高温冷凝液汽提塔的下部用于输入来自气化工艺单元的高压闪蒸汽，以作为汽提汽将所述高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；其底部用于输出所述高温冷凝液至所述高温冷凝液泵；所述高温冷凝液泵用于将所述高温冷凝液升压后送至所述气化工艺单元；其顶部用于输出汽提汽至所述废锅；所述废锅用于容纳且通过输入的汽提汽的热量产生并输出低低压蒸汽；

所述汽提分离器用于对来自所述废锅的汽提汽进行气液分离，其顶部用于将产生的气相产物输入至所述低温冷凝液汽提塔的中部，以作为汽提热源；其底部用于将产生的液相产物输入至所述低温冷凝液汽提塔的中部继续汽提；

所述低温冷凝液汽提塔的上部还用于输入来自变换洗氨塔的所述低温变换冷凝液；其下部还用于输入所述低低压蒸汽，以作为汽提汽将所述低温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；其底部用于输出所述低温冷凝液至所述低温冷凝液泵；所述低温冷凝液泵用于将所述低温冷凝液加压后送至所述气化工艺单元；其顶部用于输出闪蒸汽且依次通过所述空冷器、所述水冷器后送至所述分离洗涤器的中部；

所述分离洗涤器用于将所述闪蒸汽进行气液分离并洗涤，其上部用于输入洗涤水，以对产生的气相产物进行洗涤并除氨；其顶部用于输出产生的闪蒸汽不凝气至所述闪蒸汽压缩机；所述闪蒸汽压缩机用于将所述闪蒸汽不凝气加压送至变换单元后作为原料气；其底部用于输出含氨冷凝液至所述含氨冷凝液泵；所述含氨冷凝液泵用于将所述含氨冷凝液加压后送至氨精制单元。

可选的，所述高温冷凝液汽提塔的下部还用于输入低压蒸汽，以作为负荷波动或非正常操作工况下的备用汽提汽。

本发明第二方面提供了一种降低氨氮含量的方法，该方法包括：

使用高压闪蒸汽对高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行热回收、气液分离处理后将气相产物和液相产物输出；

使用低低压蒸汽和所述气相产物对所述液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气。

可选的，使用高压闪蒸汽对高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理后将气相产物和液相产物输出的步骤之前还包括：将所述高温变换冷凝液通入水力透平，以回收利用所述高温变换冷凝液的高压势能。

可选的，使用低低压蒸汽和所述气相产物对所述液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气的步骤包括：

将所述高温变换冷凝液输入至高温冷凝液汽提塔的上部；

将来自所述气化工艺单元的所述高压闪蒸汽输入至所述高温冷凝液汽提塔的下部，以作为汽提汽将所述高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；

将所述高温冷凝液汽提塔的底部输出的所述高温冷凝液经高温冷凝液泵升压后送至所述气化工艺单元；

将从所述高温冷凝液汽提塔的顶部输出的汽提汽输入至废锅，以使得所述废锅容纳且通过输入的汽提汽的热量产生并输出低低压蒸汽；

将来自所述废锅的汽提汽输入至汽提分离器以进行气液分离并得到气相产物和液相产物。

可选的，该方法还包括：将低压蒸汽输入至所述高温冷凝液汽提塔的下部，以作为负荷波动或非正常操作工况下的备用汽提汽。

可选的，使用低低压蒸汽和所述气相产物对所述液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气的步骤包括：

将所述汽提分离器的顶部产生的气相产物输入至低温冷凝液汽提塔的中部，以作为汽提热源；

将所述汽提分离器的底部产生的液相产物输入至所述低温冷凝液汽提塔的中部继续汽提；

将来自变换洗氨塔的所述低温变换冷凝液输入至所述低温冷凝液汽提塔的上部；

将所述低低压蒸汽输入至所述低温冷凝液汽提塔的下部，以结合所述气相产物作为汽提汽将所述低温变换冷凝液和所述液相产物中的溶解性气体汽提出来；

将所述低温冷凝液汽提塔的底部输出的所述低温冷凝液经低温冷凝液泵升压后送至所述气化工艺单元；

将所述低温冷凝液汽提塔的顶部输出的闪蒸汽依次通过空冷器、水冷器后送至分离洗涤器的中部以进行气液分离；

将洗涤水输入所述分离洗涤器的上部，以对产生的气相产物进行洗涤并除氨；

将所述分离洗涤器的顶部输出的闪蒸汽不凝气经闪蒸汽压缩机加压送至变换单元后作为原料气；

将所述分离器洗涤器的底部输出的含氨冷凝液经含氨冷凝液泵加压后送至氨精制单元。

本发明可降低气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮含量，使外排的灰水的氨氮含量降低到污水能够较好接受的程度。同时，可回收气化工艺单元的高压闪蒸汽的废热及有效组分。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施方式一提供的降低氨氮含量的***的结构示意图；

图2为本发明实施方式二提供的降低氨氮含量的***的结构示意图；

图3为本发明实施方式三提供的降低氨氮含量的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而非全部实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施方式一提供的降低氨氮含量的***的结构示意图。

如图1所示，本发明第一方面提供了一种降低氨氮含量的***，该***包括：

高温冷凝液处理装置1，用于使用输入的高压闪蒸汽对输入的高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行热回收、气液分离处理后将气相产物和液相产物输出至低温冷凝液处理装置2。较佳的，高温冷凝液处理装置1还用于利用汽提汽的热量产生副产低低压蒸汽。

低温冷凝液处理装置2，用于使用输入的低低压蒸汽和气相产物对液相产物和输入的低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气。这里的气相产物为闪蒸汽不凝气，液相产物为含氨冷凝液。

在本发明中，高温冷凝液和低温冷凝液中的氨含量均小于200ppm(百万分比)。较佳的，输入低温冷凝液处理装置2中的低低压蒸汽包括高温冷凝液处理装置1输出的低低压蒸汽。

请参阅图2，图2为本发明实施方式二提供的降低氨氮含量的***的结构示意图。

进一步地，如图2所示，高温冷凝液处理装置1包括：高温冷凝液汽提塔20、高温冷凝液泵30、废锅40以及汽提分离器50。低温冷凝液处理装置2包括：低温冷凝液汽提塔60、空冷器70、水冷器80、低温冷凝液泵90、分离洗涤器100、闪蒸汽压缩机110以及含氨冷凝液泵120。

高温冷凝液汽提塔20的底部与高温冷凝液泵30连通，其顶部与废锅40连通，其上部用于通入高温变换冷凝液，其下部用于通入来自气化工艺单元的高压闪蒸汽。

废锅40与汽提分离器50的中部连通。

汽提分离器50的顶部与低温冷凝液汽提塔60的中部连通，其底部与低温冷凝液汽提塔60的中部连通。

如图2所示，高温冷凝液汽提塔20和低温冷凝液汽提塔60内均设置有复数个从上至下左右交错设置的蓄液导气槽，可以理解的是，待汽提的液体存储在蓄液导气槽内，从其下方从下至上通入汽提汽对该液体进行汽提。

低温冷凝液汽提塔60的底部与低温冷凝液泵90连通，其顶部依次接入空冷器70、水冷器80后与分离洗涤器100的中部连通。

分离洗涤器100的顶部与闪蒸汽压缩机110连通，其底部与含氨冷凝液泵120连通。

进一步地，如图2所示，高温冷凝液处理装置1还包括水力透平10，水力透平10与高温冷凝液汽提塔20的上部连通。

进一步地，水力透平10用于回收利用输入的高温变换冷凝液的高压势能，以及输出高温变换冷凝液至高温冷凝液汽提塔20的上部。

高温冷凝液汽提塔20的下部用于输入来自气化工艺单元的高压闪蒸汽，以作为汽提汽将高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；其底部用于输出高温冷凝液至高温冷凝液泵30。高温冷凝液泵30用于将高温冷凝液升压后送至气化工艺单元；其顶部用于输出汽提汽至废锅40。废锅40用于容纳且通过输入的汽提汽的热量产生并输出低低压蒸汽。

汽提分离器50用于对来自废锅40的汽提汽进行气液分离，其顶部用于将产生的气相产物输入至低温冷凝液汽提塔60的中部，以作为汽提热源；其底部用于将产生的液相产物输入至低温冷凝液汽提塔60的中部继续汽提。

低温冷凝液汽提塔60的上部还用于输入来自变换洗氨塔的低温变换冷凝液；其下部还用于输入低低压蒸汽，以作为汽提汽将低温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；其底部用于输出低温冷凝液至低温冷凝液泵90。低温冷凝液泵90用于将低温冷凝液加压后送至气化工艺单元；其顶部用于输出闪蒸汽且依次通过空冷器70、水冷器80后送至分离洗涤器100的中部。

分离洗涤器100用于将闪蒸汽进行气液分离并洗涤，其上部用于输入洗涤水，以对产生的气相产物进行洗涤并除氨；其顶部用于输出产生的闪蒸汽不凝气至闪蒸汽压缩机110。闪蒸汽压缩机110用于将闪蒸汽不凝气加压送至变换单元后作为原料气；其底部用于输出含氨冷凝液至含氨冷凝液泵120。含氨冷凝液泵120用于将含氨冷凝液加压后送至氨精制单元。

进一步地，高温冷凝液汽提塔20的下部还用于输入低压蒸汽，以作为负荷波动或非正常操作工况下的备用汽提汽。

请参阅图3，图3为本发明实施方式三提供的降低氨氮含量的方法的流程示意图。

如图3所示，本发明第二方面提供了一种降低氨氮含量的方法，该方法包括：

S100、使用高压闪蒸汽对高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行热回收、气液分离处理后将气相产物和液相产物输出。较佳的，还可利用汽提汽的热量产生副产低低压蒸汽。

S200、使用低低压蒸汽和气相产物对液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气。

进一步地，使用高压闪蒸汽对高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理后将气相产物和液相产物输出的步骤之前还包括：将高温变换冷凝液通入水力透平10，以回收利用高温变换冷凝液的高压势能。

进一步地，使用低低压蒸汽和气相产物对液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气的步骤包括：

将高温变换冷凝液输入至高温冷凝液汽提塔20的上部。

将来自气化工艺单元的高压闪蒸汽输入至高温冷凝液汽提塔20的下部，以作为汽提汽将高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来。

将高温冷凝液汽提塔20的底部输出的高温冷凝液经高温冷凝液泵30升压后送至气化工艺单元。

将从高温冷凝液汽提塔20的顶部输出的汽提汽输入至废锅40，以使得废锅40容纳且通过输入的汽提汽的热量产生并输出低低压蒸汽。

将来自废锅40的汽提汽输入至汽提分离器50以进行气液分离并得到气相产物和液相产物。

进一步地，该方法还包括：将低压蒸汽输入至高温冷凝液汽提塔20的下部，以作为负荷波动或非正常操作工况下的备用汽提汽。

进一步地，使用低低压蒸汽和气相产物对液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气的步骤包括：

将汽提分离器50的顶部产生的气相产物输入至低温冷凝液汽提塔60的中部，以作为汽提热源。

将汽提分离器50的底部产生的液相产物输入至低温冷凝液汽提塔60的中部继续汽提。

将来自变换洗氨塔的低温变换冷凝液输入至低温冷凝液汽提塔60的上部。

将低低压蒸汽输入至低温冷凝液汽提塔60的下部，以结合气相产物作为汽提汽将低温变换冷凝液和液相产物中的溶解性气体汽提出来。

将低温冷凝液汽提塔60的底部输出的低温冷凝液经低温冷凝液泵90升压后送至气化工艺单元。

将低温冷凝液汽提塔60的顶部输出的闪蒸汽依次通过空冷器70、水冷器80后送至分离洗涤器100的中部以进行气液分离。

将洗涤水输入分离洗涤器100的上部，以对产生的气相产物进行洗涤并除氨。

将分离洗涤器100的顶部输出的闪蒸汽不凝气经闪蒸汽压缩机110加压送至变换单元后作为原料气。

将分离洗涤器100的底部输出的含氨冷凝液经含氨冷凝液泵120加压后送至氨精制单元。

本发明可降低气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮含量，使外排的灰水的氨氮含量降低到污水能够较好接受的程度。同时，可回收气化工艺单元中高压闪蒸汽的废热及有效组分。

如图2所示，本发明的工作原理如下：变换工艺采用一氧化碳部分变换，经变换回路及非变换回路得到的5.7MPaG(表压兆帕)、约192℃的高温变换冷凝液，经水力透平10回收能量后，压力降至约1.0MPaG，从塔上部进入高温冷凝液汽提塔20，来自气化工艺单元的0.8MPaG、约173℃的高压闪蒸汽从塔下部进入高温冷凝液汽提塔20进行汽提。在高温冷凝液汽提塔20中，气化工艺单元的高压闪蒸汽作为汽提汽，利用其携带的热量将高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来，从高温冷凝液汽提塔20塔底流出的高温冷凝液中的氨含量小于200ppm(百万分比)，该股高温冷凝液直接用高温冷凝液泵30升压后送至气化工艺单元循环利用。1.1MPaG的低压蒸汽为负荷波动或非正常操作工况的备用汽提汽，正常不使用。

高温冷凝液汽提塔20顶部出口输出的165℃的汽提汽，先经过废锅40回收热量，副产0.3MPaG的低低压蒸汽(较佳的，饱和蒸汽)送全厂使用，经过废锅40后温度降至160℃再进入汽提汽提分离器50进行气液分离。汽提分离器50顶部的气相产物送至低温冷凝液汽提塔60作为汽提热源，汽提分离器50底部的液相产物送低温冷凝液汽提塔60的中部进一步汽提。变换洗氨塔的低温变换冷凝液从上部进入低温冷凝液汽提塔60。0.46MPaG的低低压蒸汽(较佳的，低低压过热蒸汽)从低温冷凝液汽提塔60下部进入，作为汽提汽将低温冷凝液和液相产物中的溶解性气体汽提出来。低温冷凝液汽提塔60底部流出的低温冷凝液氨含量小于200ppm，经低温冷凝液泵90加压后送至气化工艺单元循环利用。

出低温冷凝液汽提塔60顶部的闪蒸汽压力约0.3MPaG、温度约130℃，先经过空冷器70冷却至50-80℃，再经过水冷器80冷却至40℃后，进入分离洗涤器100。经分离的气相产物经过洗涤水洗涤进一步除氨后，送闪蒸汽压缩机110加压送至变换单元入口工艺气作为原料气回收利用。分离器洗涤器100底部的含氨冷凝液经含氨冷凝液泵120加压后送至氨精制单元回收氨。

示例性的，以年产180万吨甲醇厂为例，气化工艺单元采用6.5MPaG水煤浆气化激冷工艺、变换采用耐硫宽温一氧化碳部分变换工艺。来自气化工艺单元的高压闪蒸汽为0.8MPaG、173℃、流量57t/h(吨/小时)、氨氮含量331ppm，从下部进入高温冷凝液汽提塔20，来自变换分离器的高温变换冷凝液为192℃、5.7MPaG、564t/h、氨氮含量500-700ppm，经过水力透平10减压至1.0MPaG后从上部进入高温冷凝液汽提塔20，水力透平10每小时回收约500KW(千瓦)的功率驱动高温冷凝液泵30与电泵配合使用。1.1MPaG的低压蒸汽(较佳的，低压过热蒸汽)从高温冷凝液汽提塔20底部进入，正常用量为零(开车或异常工况使用)。经过汽提后的塔底高温冷凝液含氨氮约100ppm、164℃、528t/h，由高温冷凝液泵30加压到8.5MPaG送气化工艺单元循环利用。塔顶气进入废锅40，用低压除氧水回收热量，可产生0.3MPaG、62t/h的低低压蒸汽(较佳的，饱和蒸汽)。经过废锅40塔顶气温度降到160℃，经过汽提汽提分离器50后，气相产物、液相产物均进入低温冷凝液汽提塔60的中部。约139t/h、40℃、氨氮含量2000ppm的低温变换冷凝液进入低温冷凝液汽提塔60的上部，在塔内经过0.46MPaG低低压蒸汽(较佳的，低低压过热蒸汽)汽提，消耗低低压蒸汽20t/h，塔底冷凝液含氨氮约129ppm、214t/h经低温冷凝液泵90加压后送至气化工艺单元循环利用。塔顶气经过空冷器70及水冷器80冷却至40℃后，进入分离洗涤器100，气相产物经过洗涤进一步除氨后为流量4000Nm³/h(标准立方米/小时)、0.3MPaG(氢气和一氧化碳组成占51％、氨接近0ppm)，经闪蒸汽压缩机110加压送至变换工艺气中利用。闪蒸汽分离洗涤器100底部30t/h、氨浓度2.0％的含氨冷凝液经过含氨冷凝液泵120加压送至氨精制单元回收氨。

经过对变换的高温冷凝液和低温冷凝液汽提降低氨氮后，再送回水煤浆气化工艺单元，使带入气化工艺单元的氨氮量大幅度降低，从而较好的降低了气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮，可以使排出气化工艺单元去生化处理的灰水氨氮降低到300ppm以下。有利于装置的长周期稳定运行，同时回收高压闪蒸汽的余热和有效气，提升装置运行的经济效益和环保效益。

本发明的目的主要是降低气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮含量，使气化工艺单元外排灰水的氨氮含量降低到污水能够较好接受的程度。同时，回收气化工艺单元中高压闪蒸汽的废热及有效组分。

气化工艺单元的气化反应生产的氨氮一小部分进入黑水中，大多数随粗煤气进入变换单元。进入变换单元的氨氮大部分随高温变换冷凝液返回气化工艺单元，小部分进入低温变换冷凝液去汽提并且还有一定量又随塔底液返回气化工艺单元。从而导致气化工艺单元中黑水、灰水的氨氮含量高。所以，将变换的高温变换冷凝液和低温变换冷凝液都进行汽提处理将氨氮脱除，使返回的高温变换冷凝液和低温变换冷凝液中的氨氮降低到很低的水平，将气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮大幅度降低。

由于气化工艺单元中的高压闪蒸汽有大量的废热和有效气(一氧化碳和氢气)可以回收利用。将产生的高压闪蒸汽的废热通过汽提***进行回收产生0.3MPaG的饱和蒸汽供全厂使用。同时，高压闪蒸汽经过汽提洗涤等处理后将闪蒸汽不凝气压缩返回变换工艺气中回收有效气。

本发明提出了一种降低变换冷凝液及气化工艺单元的黑灰水中氨氮及热量回收工艺，具有下列特点：

(1)设置水力透平10，利用水力透平10回收高温变换冷凝液的高压势能，驱动泵工作，达到能量的合理回收利用。

(2)设置了高温冷凝液汽提塔20对高温冷凝液进行汽提，将高温冷凝液中的氨氮降低到较低的水平。

(3)将气化工艺单元中的高压闪蒸汽送入高温冷凝液汽提塔20回收余热和有效的闪蒸汽不凝气，减少气化工艺单元冷却高压闪蒸汽的循环冷却水消耗，充分利用余热副产低低压饱和蒸汽，同时闪蒸汽不凝气回收利用可减少气化工艺单元的原料消耗。达到了很好的节能减排效果，也产生良好经济效益和环保效益。

(4)设置低温冷凝液汽提塔60降低低温变换冷凝液中的氨氮，将高温冷凝液氨氮降低到较低的水平。

(5)能量梯级利用，高温冷凝液汽提塔20对高压闪蒸汽的热量一级利用，高压闪蒸汽经过汽提塔后有废锅40二级回收热量，经过高闪分离器分离后将气相产物、液相产物送回低温冷凝液汽提塔60三级回收热量，使高压闪蒸汽及冷凝液的热量得到充分的回收，节约了能耗。

(6)设置高压闪蒸汽压缩回收流程，将闪蒸汽不凝气送变换工艺气中回收生产产品，更加节能环保。

(7)由于为开环流程设置，汽提分离出含氨凝液送氨精制单元处理，避免闭环流程塔顶凝液返回汽提塔对设备及管线的腐蚀。

(8)返回气化工艺单元的高温冷凝液和低温冷凝液中氨氮降低到了一定水平，从而使的黑水、灰水中的氨氮含量下降，灰水可以直接排往生化处理。避免对灰水进行汽提或吹脱降低氨氮，导致结构堵塞而无法稳定运行。

本发明可降低气化工艺单元的黑水、灰水中的氨氮含量，使气化工艺单元外排的灰水的氨氮含量降低到污水能够较好接受的程度。同时，可回收气化工艺单元中高压闪蒸汽的废热及有效组分。

在上述实施方式中，对各个实施方式的描述都各有侧重，某个实施方式中没有详述的部分，可以参见其它实施方式的相关描述。以上为对本发明所提供的降低氨氮含量的***和降低氨氮含量的方法的描述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施方式的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种降低氨氮含量的***，其特征在于，该***包括：

高温冷凝液处理装置，用于使用输入的高压闪蒸汽对输入的高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行热回收、气液分离处理后将气相产物和液相产物输出至低温冷凝液处理装置；所述高温冷凝液处理装置包括：高温冷凝液汽提塔、高温冷凝液泵、废锅以及汽提分离器；所述高温冷凝液汽提塔的底部与所述高温冷凝液泵连通，其顶部与所述废锅连通；所述废锅与所述汽提分离器的中部连通；所述高温冷凝液汽提塔的下部用于输入来自气化工艺单元的高压闪蒸汽，以作为汽提汽将所述高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；其底部用于输出所述高温冷凝液至所述高温冷凝液泵；所述高温冷凝液泵用于将所述高温冷凝液升压后送至所述气化工艺单元；其顶部用于输出汽提汽至所述废锅；所述废锅用于容纳且通过输入的汽提汽的热量产生并输出低低压蒸汽；所述汽提分离器用于对来自所述废锅的汽提汽进行气液分离，其顶部用于将产生的气相产物输入至所述低温冷凝液汽提塔的中部，以作为汽提热源；其底部用于将产生的液相产物输入至所述低温冷凝液汽提塔的中部继续汽提；

所述低温冷凝液处理装置，用于使用输入的低低压蒸汽和所述气相产物对所述液相产物和输入的低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气；所述低温冷凝液处理装置包括：低温冷凝液汽提塔、空冷器、水冷器、低温冷凝液泵、分离洗涤器、闪蒸汽压缩机以及含氨冷凝液泵；所述汽提分离器的顶部与所述低温冷凝液汽提塔的中部连通，其底部与所述低温冷凝液汽提塔的中部连通；所述低温冷凝液汽提塔的底部与所述低温冷凝液泵连通，其顶部依次接入所述空冷器、所述水冷器后与所述分离洗涤器的中部连通；所述分离洗涤器的顶部与所述闪蒸汽压缩机连通，其底部与所述含氨冷凝液泵连通；所述低温冷凝液汽提塔的上部还用于输入来自变换洗氨塔的所述低温变换冷凝液；其下部还用于输入所述低低压蒸汽，以作为汽提汽将所述低温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；其底部用于输出所述低温冷凝液至所述低温冷凝液泵；所述低温冷凝液泵用于将所述低温冷凝液加压后送至所述气化工艺单元；其顶部用于输出闪蒸汽且依次通过所述空冷器、所述水冷器后送至所述分离洗涤器的中部；所述分离洗涤器用于将所述闪蒸汽进行气液分离并洗涤，其上部用于输入洗涤水，以对产生的气相产物进行洗涤并除氨；其顶部用于输出产生的闪蒸汽不凝气至所述闪蒸汽压缩机；所述闪蒸汽压缩机用于将所述闪蒸汽不凝气加压送至变换单元后作为原料气；其底部用于输出含氨冷凝液至所述含氨冷凝液泵；所述含氨冷凝液泵用于将所述含氨冷凝液加压后送至氨精制单元。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述高温冷凝液处理装置还包括水力透平，所述水力透平与所述高温冷凝液汽提塔的上部连通。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述水力透平用于回收利用输入的所述高温变换冷凝液的高压势能，以及输出所述高温变换冷凝液至所述高温冷凝液汽提塔的上部。

4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述高温冷凝液汽提塔的下部还用于输入低压蒸汽，以作为负荷波动或非正常操作工况下的备用汽提汽。

5.一种降低氨氮含量的方法，其特征在于，该方法包括：

使用高压闪蒸汽对高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行热回收、气液分离处理后将气相产物和液相产物输出：将所述高温变换冷凝液输入至高温冷凝液汽提塔的上部；将来自气化工艺单元的所述高压闪蒸汽输入至所述高温冷凝液汽提塔的下部，以作为汽提汽将所述高温变换冷凝液中的溶解性气体汽提出来；将所述高温冷凝液汽提塔的底部输出的所述高温冷凝液经高温冷凝液泵升压后送至所述气化工艺单元；将从所述高温冷凝液汽提塔的顶部输出的汽提汽输入至废锅，以使得所述废锅容纳且通过输入的汽提汽的热量产生并输出低低压蒸汽；将来自所述废锅的汽提汽输入至汽提分离器以进行气液分离并得到气相产物和液相产物；

使用低低压蒸汽和所述气相产物对所述液相产物和低温变换冷凝液汽提产生氨含量满足条件的低温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理产生含氨冷凝液和闪蒸汽不凝气：将所述汽提分离器的顶部产生的气相产物输入至低温冷凝液汽提塔的中部，以作为汽提热源；将所述汽提分离器的底部产生的液相产物输入至所述低温冷凝液汽提塔的中部继续汽提；将来自变换洗氨塔的所述低温变换冷凝液输入至所述低温冷凝液汽提塔的上部；将所述低低压蒸汽输入至所述低温冷凝液汽提塔的下部，以结合所述气相产物作为汽提汽将所述低温变换冷凝液和所述液相产物中的溶解性气体汽提出来；将所述低温冷凝液汽提塔的底部输出的所述低温冷凝液经低温冷凝液泵升压后送至所述气化工艺单元；将所述低温冷凝液汽提塔的顶部输出的闪蒸汽依次通过空冷器、水冷器后送至分离洗涤器的中部以进行气液分离；将洗涤水输入所述分离洗涤器的上部，以对产生的气相产物进行洗涤并除氨；将所述分离洗涤器的顶部输出的闪蒸汽不凝气经闪蒸汽压缩机加压送至变换单元后作为原料气；将所述分离器洗涤器的底部输出的含氨冷凝液经含氨冷凝液泵加压后送至氨精制单元。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用高压闪蒸汽对高温变换冷凝液进行汽提产生氨含量满足条件的高温冷凝液，并对经汽提后产生的汽提汽进行气液分离处理后将气相产物和液相产物输出的步骤之前还包括：将所述高温变换冷凝液通入水力透平，以回收利用所述高温变换冷凝液的高压势能。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将低压蒸汽输入至所述高温冷凝液汽提塔的下部，以作为负荷波动或非正常操作工况下的备用汽提汽。

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