煤气化污水单塔加压处理脱酸脱氨工艺.docx

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煤气化污水单塔加压处理脱酸脱氨工艺
在煤制甲醇、煤制油、合成二甲醚等煤炭深加工中，煤炭气化是煤炭进行转化的有效途径之一。在此过程中会排放出大量的污水，其中包含大量的酚、二氧化碳、硫化氢、氨和多种有机质。假如直接对这些污水进行排放，就会对环境造成特别大的污染。因此需要进行脱酸、氨、酚处理。目前在实际脱除工艺处理中，很难达到良好的脱除效果，废水的排放质量也很难保证。假如采纳单塔加压汽提工艺，则可以有效解决该问题。1、煤气化废水体系的特点通过对煤气化长污水排放的成分监察，发觉其中酚和氨的浓度往往会比较高，污水的pH值在9以上。其中酚属于一种剧毒物质，假如水体中的酚含量超过了肯定的浓度，有机生物将难以生存。由于这些物质会对环境造成特别大的损害，因此需要对其进行进一步的污水处理，有效脱除其中的酚、氨，这样才能进入下一步的生化处理段。在传统的煤气化水处理过程中，常常通过脱酸塔来去除其中的酸性气体，然后采纳二异丙醚来萃取脱酚，之后再采纳蒸氨法来去除其中的氨，利用萃取剂进行回收。在将其中的酸性成分、氨和酚回收完毕后，再进行生化处理。虽然该处理工艺已经得到了多年的实际应用，但还是有不完善之处。在脱酸塔脱除其中大量的酸后，溶液的pH值会集中在9到10.5之间，这会极大影响到酚的脱除效果。假如污水的pH值超过了12，酚就基本上不能被脱除，这会对后续的生化处理有特别大的影响。因此，需要在萃取酚之前有效去除其中的酸性气体和氨，这样才能让污水的pH值保持在一个比较合适的范围，满意生化处理对酚的要求。为了有效解决这个问题，设计了一种单塔测抽氨的设备，可以同时去除污水中的氨和酸性成分，是一种比较抱负的处理工艺。该工艺在石油炼化生产中已经得到了胜利的应用，单煤气化水体系和石化行业中废水成分并不相同：1)煤气化污水的成分更为简单。煤气化水中的成分主要以CO2为主，其中硫化氢的量往往较低，CO2在常温下水中的溶解度更低，因此假如采纳汽提的方法更简单脱除其中的酸性气体。此外，石化废水中的氨成分往往会比较简单，其中除了存在游离态的氨之外，还存在大量离子态的氨。2)煤气化污水中酚类物质浓度更多，且成分更为简单。3)煤气化废水中含有肯定量的脂肪酸和油类物质。其中脂肪酸的成分浓度较高，还有许多细小的粉尘不能完全沉降分别。在实际生产的过程中，各种有机质和粉尘进行混合，很简单发生乳化反应，让设备产生严峻的结垢现象，堵塞塔板和管道，从而大大影响汽液的传质效率，降低对污水的处理力量。2、单塔汽提侧线脱氨的工艺原理在该工艺中，主要是利用了汽提塔内上下的温差，和酸性气体和氨在水中溶解度的特性，从而有效达到分别的目的。在压力为0.5MPa的状态下，CO2在60°下挥发度大于氨的挥发度，而氨在溶液中的溶解度要大于CO2的溶解度。因此，在进入到汽提塔酸性气体的精馏段，会使大量的水蒸气和氨转入液相而随液体向下流淌。大部分的CO2等酸性气体会被汽提到塔顶处得以去除。假如对塔体的温度进行有效的掌握，塔的中部会形成氨的质量分数较大的液相和富氨汽，这些富氨汽将从塔中间侧线采出并采纳三级冷凝进行进一步的浓缩。在有效去除污水中酸性气体和氨后，能够有效降低污水的pH值，有利于后续萃取工艺的顺当进行。在该工艺的实际进行中，对富氨抽出位置的选择和抽出量的选取特别重要，这是汽提塔优化过程中的一个重要量，其会直接影响塔的实际操作效果。为此，我将要在中对该量的选择进行重点的介绍。3、侧线及其抽出位置的选择依据实际对工艺装置的讨论中发觉，侧线富氨汽采出的位置与塔顶气相采出氨质量分数、塔底净化水中的氨存在着肯定的关系。随着侧线采出位置的下移，塔顶气中中氨的质量分数呈现出下降的趋势，这会有利于氨的脱除。但假如其采出位置下降超过了肯定的值，塔底中的氨成分含量会急剧上升。由于塔内的温度从上到下是渐渐上升的，因此侧线位置的选择应当考虑到塔的实际分别效果，假如将位置适当的上移，会让侧富氨汽会带走更少的热，从而削减塔的热负荷。但假如过于考上，就会对酸性气体成分的分布造成较大的影响。在通常的状况下，假如侧线的位置越高，氨中酸性气体的成分含量会有增加的趋势，因此在确定侧线的位置时，应当综合考虑多种因素。4、侧线采储量侧线氨的采出量将影响塔下部汽提的强度和蒸汽的消耗量。随着抽出量的渐渐增加，塔底净化水氨质量分数也会呈现出下降的趋势。当侧线的实行量超过进料量的9%时，塔底净化水中氨的质量浓度会低于100mg/L，水质状况得到明显的好转。假如连续增加采出量，蒸汽的单耗和侧线的凝液量也会随之增加，循环液中的氨含量也会有所增加，因此过分加大侧线抽出量是不合适的。在通常的状况下，会将侧线抽出量维持在进料总质量的9%左右。5、三级冷凝系统三级分凝系统主要用于脱除氨中的酸性气体和水蒸气，从而提高气相