一、技術(shù)來源
中國天辰工程有限公司。
二、技術(shù)簡介
目前的氣流床氣化工藝，很少考慮對氣化灰水系統(tǒng)和外排污水的氨氮控制措施，受煤質(zhì)變化及操作波動等因素的影響，氣化水系統(tǒng)的氨氮含量會逐漸積累升高，外排污水氨氮可能達(dá)到500～800mg/L，容易引起氣化灰水系統(tǒng)結(jié)垢，造成設(shè)備堵塞，同時(shí)也增加了污水處理裝置的處理難度，增加了生化處理單元的負(fù)荷，若長期在高氨氮負(fù)荷運(yùn)行下，容易造成生化處理池中微生物的死亡，這將會對全廠污水處理裝置造成巨大損失。
本工藝針對冷凝液中氨氮含量較高的問題，提出了一種針對閃蒸冷凝液的汽提工藝。即將高閃、低閃、真閃系統(tǒng)的閃蒸冷凝液進(jìn)行收集，并進(jìn)行汽提，除去系統(tǒng)中的氨氮。
三、工藝流程描述
出蒸發(fā)熱水塔的酸性氣經(jīng)冷卻后進(jìn)入酸性氣分離器進(jìn)行氣液分離，氣相進(jìn)入汽提塔作為熱源，出分離器的液相送入汽提塔下部。出低閃罐的低壓閃蒸氣冷卻后進(jìn)入低壓閃蒸分離器，氣相送入汽提塔下部，液相減壓后進(jìn)入冷凝液緩沖罐。出真空閃蒸罐的氣相冷卻后進(jìn)入真空閃蒸分離器，氣相進(jìn)入真空泵，液相進(jìn)入冷凝液緩沖罐。
低閃、真閃冷凝液進(jìn)入冷凝液緩沖罐。閃蒸冷凝液通過泵升壓，進(jìn)入預(yù)熱器，與出塔釜的汽提水換熱，溫度升高后進(jìn)入汽提塔上部，來自酸性氣分離器的酸性氣和酸性氣冷凝液進(jìn)入汽提塔中部，作為汽提塔的部分熱源，低閃不凝氣進(jìn)入汽提塔中部，塔底通入蒸汽作為主熱源。
出塔頂?shù)臍庀噙M(jìn)入塔頂冷凝器，冷卻后塔頂不凝氣相送至鍋爐裝置。液相作為汽提塔的全回流。出塔釜的汽提水(含NH3～50ppmwt)，經(jīng)泵升壓后，經(jīng)過汽提塔預(yù)熱器換熱，送入蒸發(fā)熱水塔，作為蒸發(fā)熱水塔補(bǔ)水。
以大連恒力項(xiàng)目煤氣化裝置為參考，配置3臺氣化爐，單爐投煤量～2000t/d，單爐廢水排放量～97t/h。經(jīng)過冷凝液汽提在外排廢水量不變的情況，廢水中氨氮由傳統(tǒng)流程的1044mg/L可降低到226mg/L，通過蒸汽汽提，可脫除進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)總氨量的45%。同時(shí)，冷凝液量僅為廢水量的60%，可大大降低廢水汽提塔的設(shè)備尺寸，因此冷凝液汽提流程與前期方案中的廢水直接汽提相比，有較大的優(yōu)勢。
雖然冷凝液汽提流程增加了部分設(shè)備投資，在正常生產(chǎn)過程中增加了部分蒸汽消耗費(fèi)用和用電費(fèi)用，但應(yīng)用冷凝液汽提工藝后大大降低了污水處理裝置的規(guī)模，節(jié)省了裝置投資，同時(shí)污水處理裝置的運(yùn)行費(fèi)用大大降低。
以大連恒力項(xiàng)目煤氣化裝置為例，配置3臺氣化爐，單爐投煤量～2000t/d，單爐廢水排放量～97t/h，在應(yīng)用冷凝液汽提工藝后，全廠裝置投資相比常規(guī)方案節(jié)約5500萬元，全廠年操作費(fèi)用節(jié)約81.8萬元。因此根據(jù)以上結(jié)果可以看出，本項(xiàng)目研發(fā)的煤氣化高氨氮廢水處理工藝(冷凝液汽提工藝)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
四、專有技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及先進(jìn)性
1、在氣化工藝流程中開發(fā)冷凝液汽提工藝，通過汽提氣化閃蒸冷凝液，使氣化外排污水氨氮濃度低于300mg/L。滿足污水處理要求。
2、在氣化工藝渣水處理流程中，針對氨氮含量較高的高壓閃蒸冷凝液、低壓閃蒸冷凝液和真空閃蒸冷凝液進(jìn)行收集和汽提處理，與傳統(tǒng)的汽提工藝相比，可降低汽提工藝的處理規(guī)模，汽提的處理量可降至傳統(tǒng)廢水汽提工藝的~65%，因冷凝液進(jìn)料溫度高，汽提蒸汽消耗可降至傳統(tǒng)廢水汽提工藝的~40%，在達(dá)到降低氣化外排污水氨氮濃度的同時(shí)，降低汽提部分的設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。
3、可降低污水處理裝置操作風(fēng)險(xiǎn)，降低全廠污水處理裝置的投資和污水處理操作費(fèi)用。
通過汽提工藝移除氣化水系統(tǒng)中的氨氮，減少了整個(gè)灰水循環(huán)系統(tǒng)中的氨氮含量，使灰水系統(tǒng)不易結(jié)垢，有利于氣化裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
4、高氨氮廢水處理工藝副產(chǎn)稀氨水，可送至鍋爐做脫硫脫硝使用，節(jié)省鍋爐氨水消耗，節(jié)省成本。
5、適用于多種氣流床氣化工藝的改造，例如單噴嘴水煤漿氣化技術(shù)、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)等。具有廣泛的應(yīng)用前景。
(來源：中國石油和化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會) |
