低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺.pdf

本发明涉及一种低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺，解决了现有汽提变换工艺冷凝液的工艺存在的设备、管道的堵塞与腐蚀，严重影响变换单元的稳定运行的问题。技术方案包括将工艺冷凝液送入冷凝液汽提塔上部, 与低压蒸汽逆流接触，进行蒸汽汽提，将变换工艺冷凝液中的NH3、CO2汽提出来，控制汽提的压力在0.1MpaG～0.2MpaG，汽提后塔顶部出来的汽提尾气经冷却至85℃～110℃后进入尾气分离器。本发明工艺简单、操作简便、能提取工艺冷凝液中氨及二氧化碳的同时还能有效的解决碳铵及硫胺在汽提气处理管线上的结晶，设备堵塞和腐蚀问题，保证变换单元的稳定运行。

权利要求书一种低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺，包括将工艺冷凝液送入冷凝液汽提塔上部, 与低压蒸汽逆流接触，进行蒸汽汽提，将变换工艺冷凝液中的NH3、CO2汽提出来，其特征在于，控制汽提的压力在0.1MpaG～0.2MpaG，汽提后塔顶部出来的汽提尾气经冷却至85℃～110℃后进入尾气分离器。
如权利要求1所述的低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺，其特征在于，所述汽提后塔顶部出来的汽提尾气通过空冷器冷却至85℃～110℃。
如权利要求1或2所述的低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺，其特征在于，汽提尾气经尾气分离器分离出冷凝液和尾气，尾气经塔顶排出，冷凝液经塔底回流至冷凝液汽提塔顶部。

说明书低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺 
技术领域
本发明涉及一种汽提变换工艺冷凝液的工艺，具体的说是一种低低压汽提变换工艺冷凝液的工艺。 
背景技术
一氧化碳变换生产工艺是煤化工生产过程中的关键环节，是合成氨、甲醇及制氢等工艺中一种重要的净化工艺过程。采用水煤浆气化工艺生产合成气的工艺流程中，煤气化进入变换工序的粗煤气中含有大量水蒸汽，这些水蒸汽除部分参与变换反应外，大部分被冷却后成为需要排除的工艺冷凝液。在采用干粉煤气化的壳牌、GSP流程中，由于粗煤气中水汽比比较低，需要补充一部分蒸汽以调整水汽比，故冷凝液的排放量较少。为满足节水、节能的要求，水煤浆流程和干粉流程的工艺冷凝液都将回收使用。 
变换工艺冷凝液汽提是变换工艺冷凝液回用的重要过程，主要作用是将溶解在变换冷凝液中的CO2、氨等汽提出来，避免氨在系统的累积，造成设备腐蚀和系统堵塞。变换冷凝液汽提的效果直接影响变换装置的稳定运行。 
现有变换冷凝液汽提系统，操作温度约180℃～40℃，操作压力为0.35MpaG～0.8MpaG，汽提气为水饱和态，对碳钢CO2腐蚀严重，同时还应考虑湿硫化氢损伤，对不锈钢应考虑硫化物应力腐蚀、氯化物应力腐蚀。目前，一些项目中由冷凝液汽提塔顶部汽提气送出后的冷却器及其后续的管线及设备均陆续出现腐蚀问题。 
现有的冷凝液汽提技术一般从改变汽提工艺流程，采用多塔汽提或是多股进料等方式，而未从操作参数方面着手解决冷凝液汽提所存在的问题。对冷凝液汽提温度、压力未进行严格控制，或是对系统操作压力及温度无法严格控制，导致从汽提出来的CO2、NH3在后续冷凝 过程中，极易形成铵盐结晶物，造成设备、管道的堵塞与腐蚀，严重影响变换单元的稳定运行。 
如专利号为ZL 200910098944.6的中国发明专利公开的《一种CO变换中工艺冷凝液的汽提方法》，为了解决变换工艺冷凝液汽提系统发生铵盐结晶堵塞问题，采用了两个汽提塔分别对CO2和NH3进行汽提，避免了CO2和NH3在系统中同时存在的可能性，延长了变换装置稳定运行的周期，但其并未从根本上解决管道、设备堵塞和腐蚀的问题，并存在如下问题： 
1）送火炬的汽提气温度低，容易造成碳铵及硫胺在汽提气处理管线上的结晶，设备堵塞和腐蚀问题未能解决。 
2）两塔流程，设备多，操作系统复杂，需要分别控制上塔和下塔的操作压力来控制汽提蒸汽的二次分配量和抽氨量，一个塔的压力波动将导致另一个塔压力也波动，容易导致系统操作压力的不稳定。因此，二次分配量和抽氨参数控制比较困难，运行稳定性待考究。 
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、操作简便、能提取工艺冷凝液中氨及二氧化碳的同时还能有效的解决碳铵及硫胺在汽提气处理管线上的结晶，设备堵塞和腐蚀问题。 
技术方案包括将工艺冷凝液送入冷凝液汽提塔上部, 与低压蒸汽逆流接触，进行蒸汽汽提，将变换工艺冷凝液中的NH3、CO2汽提出来，控制汽提的压力在0.1MpaG～0.2MpaG，汽提后塔顶部出来的汽提尾气经冷却至85℃～110℃后进入尾气分离器。 
所述汽提后塔顶部出来的汽提尾气通过空冷器冷却至85℃～110℃。 
汽提尾气经尾气分离器分离出冷凝液和尾气，尾气经塔顶排出，冷凝液经塔底回流至冷凝液汽提塔顶部。 
发明人对汽提压力进行深入研究，将过去的中低压汽提压力降至 低低压，即0.1MpaG～0.2MpaG，考虑到采用一塔流程，CO2和NH3在同一塔内提取，为抑制结晶反应的进行，降压是比较有效的办法，经过发明人反复研究，在0.1MpaG～0.2MpaG的压力既能保证汽提效果又能最大程度的抑制后续胺的反应和生成。 
进一步的，发明人在研发中发现，操作温度对结晶很有影响，系统的结晶主要集中在汽提尾气出塔后管线及设备上，出塔后进行降温的汽提尾气中含有大量的CO2和NH3，如果温度降至太低，则极易发生胺盐结晶问题，因此对汽提尾气的降温必须严格控制其温度，即降温至85℃～110℃，若低于85℃则极易产生大量的结晶导致管线和设备的堵塞和腐蚀，若高于110℃则气提尾气中水含量增加，不利于后续系统对尾气进行处理。 
所述汽提尾气的冷凝优选使用空冷器。优选汽提的温度控制在120～134℃，控制汽提后工艺冷凝液中NH3含量在10～50ppm（摩尔百分数）。 
有益效果： 
1．采用低低压汽提法，利用现有的一塔流程，改变思维方式，通过控制系统的汽提压力及汽提气的冷凝温度，将变换工艺冷凝液中CO2和NH3同时汽提出来，有效降低了变换系统的NH3聚集，在不改变现有汽提法设备的情况下解决了现有一氧化碳变换装置腐蚀严重，及冷凝液汽提工序的设备、管线堵塞及腐蚀的问题，。 
2．采用单塔流程，工艺流程简单，设备少，投资低，控制系统简单，操作简单，运行稳定，汽提效果明显，经试运行三年变换装置及汽提装置均未发生腐蚀现象，大大延长了设备的使用寿命，保证变换单元的稳定运行。 
3．经尾气分离器分离出的冷凝液全部回送至冷凝液汽提塔上部继续进行汽提，实现全部工艺冷凝液的回收。 
附图说明
图1为本发明流程图。 
其中，1‑冷凝液汽提塔、2‑冷凝器、3‑空冷器、4‑尾气分离器、5‑加压泵、6‑回流泵。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明工艺进行进一步描述。 
实施例1： 
变换装置来的变换工艺冷凝液（以下简称冷凝液）组成为（摩尔百分数）：H2：191ppm；CH4：23ppb；N2：2ppm；CO：56ppm；CO2：0.19%mol；NH3：386ppm，H2S：62ppm，H2O：99.74。温度：125℃；压力：2.8MpaG；流量：159855kg/h。 
来自变换的工艺冷凝液进入冷凝液汽提塔1上部, 与来自管网的低压蒸汽逆流接触，进行蒸汽汽提，将变换工艺冷凝液中的CO2和NH3汽提出来，控制汽提压力为0.1MpaG，汽提温度为120℃。从冷凝液汽提塔1底部出来的汽提后工艺冷凝液在冷凝器2中冷却至40℃，NH3含量控制在20ppm，经加压泵5送下游装置；从冷凝液汽提塔1顶部出来的汽提尾气在空冷器3中冷却到90℃后进尾气分离器4，尾气分离器4分离出来的冷凝液经回流泵6回送到冷凝液汽提塔1顶部作为回流液，出尾气分离器4的汽提尾气送尾气焚烧装置处理。 
实施例2： 
变换装置来的变换工艺冷凝液（以下简称冷凝液）组成为（摩尔百分数）：H2：191ppm；N2：2ppm；CO：56ppm；CO2：387ppm；NH3：500ppm，H2S：12ppm，H2O：99.9。温度：155℃；压力：0.6MpaG；流量：45753kg/h。 
来自变换的工艺冷凝液进入冷凝液汽提塔1上部, 与来自管网的低压蒸汽逆流接触，进行蒸汽汽提，将变换工艺冷凝液中的CO2和NH3汽提出来，控制汽提压力为0.2MpaG，汽提温度为134℃。从冷凝液汽提塔1底部出来的汽提后工艺冷凝液在冷凝器2中冷却至40℃， NH3含量控制在50ppm，经加压泵5送下游装置；从冷凝液汽提塔1顶部出来的汽提尾气在空冷器3中冷却到110℃后进尾气分离器4，尾气分离器4分离出来的冷凝液经回流泵6回送到冷凝液汽提塔1顶部作为回流液，出尾气分离器4的汽提尾气送尾气焚烧装置处理。 
实施例3 
变换装置来的变换工艺冷凝液（以下简称冷凝液）组成为（摩尔百分数）：H2：212ppm；N2：19ppm；CO：6ppm；CO2：0.2；NH3：800ppm，H2S：56ppm，H2O：99.7。温度：78℃；压力：1.1MpaG；流量：77820kg/h。 
来自变换的工艺冷凝液进入冷凝液汽提塔1上部, 与来自管网的低压蒸汽逆流接触，进行蒸汽汽提，将变换工艺冷凝液中的CO2和NH3汽提出来，控制汽提压力为0.15MpaG，汽提温度为127℃。从冷凝液汽提塔1底部出来的汽提后工艺冷凝液在冷凝器2中冷却至50℃，NH3含量控制在30ppm，经加压泵5送下游装置；从冷凝液汽提塔1顶部出来的汽提尾气在空冷器3中冷却到85℃后进尾气分离器4，尾气分离器4分离出来的冷凝液经回流泵6回送到冷凝液汽提塔1顶部作为回流液，出尾气分离器4的汽提尾气送尾气焚烧装置处理。