第六节焦炉煤气氨的回收

第六节焦炉煤气回收氨最主要的是氨。粗煤气含氨量为69g/m3。氨既是化工原料，又是腐蚀性介质，因此必需从粗煤气中回收氨。焦炉煤气回收氨主要有水洗氨法、硫酸吸氨法和磷酸吸氨法3种。一、水洗氨法肥或进展分解。这类方法有：制浓氨水法、间接法、联碱法和氨分解法。水洗氨法回收氨的优点是，产品可按市场需要调整，适应性大；缺点是，流程长，设备多，占地面积大。水洗氨法的主要设备有洗氨塔和蒸氨塔。1．制浓氨水法制浓氨水法以软水为吸取液回收焦炉煤气中的氨，氨水经蒸馏得到浓氨水。5-333个串联的洗氨塔，每个塔分为两段。3号塔的上段为净化段，在净化段内煤气用颖软水净化，使其含氨量降到2 lg/m3以下，再去洗苯塔。净化段排出的水送生物脱酚装置处理。从3号塔下段送入蒸氨1号塔下段排出的富氨水与剩余氨水一并送人原料氨水池水换热，经预热器加热至85~90℃，送往分解器中部。分解器底部设有加热器，原料氨水中的挥发氨盐在此被分解，分解出的CO、HS等气体从器顶逸出。为了削减氨的损失，用冷回流泵将10%的原料氨水直接送入分解器顶部，以降低器顶温度，使顶部外排气体主要为二氧化碳和硫化氢，经分解器自流人蒸氨塔顶部的原料氨水被从塔底直接送入的蒸汽蒸出氨88~92℃，即可得到含氨18%~20%昀氨2 间接法间接法以软水为吸取液回收焦炉煤气中的氨，氨再经蒸氨制取硫酸铵。欧洲焦化厂广泛承受AS循环洗涤法和间接法制硫酸铵的联合流程，如图5-34所示。从电捕接触，除去煤气中的硫化氢和氰化氢，煤气从塔顶排出，进入洗氨塔，脱除其中的氨；塔底图4-33 制浓氨水法工艺流程1－洗氨塔；2－分解器；3－蒸氨塔；4－预热器；5－换热器；6－分凝器；7－冷凝器；8－计量槽；9－浓氨水槽；10－原料氨水池4-34AS循环洗涤法和间接法制硫酸铵联合流程1－脱硫塔；2－洗氨塔；3－直冷分凝器；4－分凝器；5－蒸氨塔；6－解吸塔；7－饱和器；8－气液分别器部循环洗涤煤气，另一局部芏蒸氨塔上部，被塔下部送入的蒸汽蒸出氨，生成氨气。氨气从理。联碱法联碱法是以焦化厂生产的浓氨水为原料氯化铵。联碱法的反响式为：石灰石煅烧反响，CaCO→CaO+CO↑3 223 2 3 2 碳化反响，NH3+H2O+NaCl+CO→NaHCO3+NH4Cl重碱分解反响，2NaHCO→NaCO+HO+CO23 2 3 2 4-35所示。浓氨水和生产过程中生成lg循环母液按肯定比例配制成图4-35 联碱法工艺流程送入的二氧化碳气体进展碳化反响，生成碳酸氢钠结晶和氯化铵母液〔取出液，再经真空体〔锅气浆液。再用离心机过滤结晶浆液，得到氯化铵〔纯度97%〕产品。碳化反响消耗的二氧化碳气体由石灰窑供给。在石灰窑内用石灰石和焦炭作原料，生产二氧化碳气体〔窑气和石灰。氨分解法氨分解法是以软水为吸取液回收焦炉煤气中的氨为氮和氢。氨分解法的工艺流程如图4-36所示。焦炉煤气在终冷塔降温后，进入两台串联图4-36 氨分解法的工艺流程1－终冷塔；2－1号洗氨塔；3－2号洗氨塔；4－蒸氨塔；5－氨分解炉；6－余热锅炉的洗氨塔，煤气中的氨被喷洒的软水回收。从1号洗氨塔排出的富氨水经换热送人蒸氨塔，为氮、氢、一氧化碳和水气。炉内的主要反响为：1 13NH→2H2+2N231 1HCN+HO→H+CO+ N2 2 2 2 2这些反响均为放热反响。炉内产生的高温废气首先在余热锅炉内冷却至280℃，再由锅炉软水冷却至200℃，然后送至焦炉煤气初冷器前的吸煤气管道。余热锅炉回收的废气热量1.05MPa110℃~150℃。当分解旦消灭煤气、空气压力过低或锅炉水位过低等不正常状态时，分解炉便自动熄火。氨分解法的特点是：氨分解率高，可达100%；氰化氢分解率也达100%。废气送入吸煤气管道，不污染大气。二、硫酸洗氨法和器法和酸洗塔法两种。1．饱和器法饱和器法以硫酸为吸取液，在饱和器中吸取煤中的氨，生成硫酸铵结晶。4-37所示。由电捕焦油器捕除焦油雾后的煤气在预热器中预热到55~70℃，与剩余氨水经过蒸氨、分凝后的氨气一起进入饱和器，在饱和器中煤气中的4-37饱和器法的工艺流程1－煤气预热器；2－饱和器；3－除酸器；4－结晶槽；5－离心机；6－螺旋输送机；7－沸腾枯燥器；8－送风机；9－热风器；10－旋风分别器；11－排风机；12－溢流槽；13－母液贮槽；14－硫酸铵贮斗；15－细粒硫酸铵贮斗；16－硫酸铵包装机；17－皮带机；18－硫酸高置槽位过低等不正常状态时，分解炉便自动熄火。氨分解法的特点是：氨分解率高，可达100%；氰化氢分解率也达100%。废气送入吸煤气管道，不污染大气。二、硫酸洗氨法硫酸洗氨法以硫酸为吸取液回收煤气中的氨，同时制成硫酸铵。硫酸洗氨法回收氨有饱和器法和酸洗塔法两种。饱和器法饱和器法以硫酸为吸取液，在饱和器中吸取煤中的氨，生成硫酸铵结晶。4-37所示。由电捕焦油器捕除焦油雾后的煤气在预热器中预热到55~70℃，与剩余氨水经过蒸氨、分凝后的氨气一起进入饱和器，在饱和器中煤气中的0.lg/m3。沉在饱和器底部的结晶伴同母液一起被结晶泵送入结晶槽，再由结器，用热空气枯燥后成为硫酸铵成品。硫酸铵送入硫酸铵贮斗，经包装、称量送人成品库。4%~6%。饱和器法的主要设备是饱和器，如图4-38所示。其壳体用碳钢制作，内设耐酸衬里。衬酸洗塔法酸洗塔法是以硫酸为吸取液，在喷淋式酸洗塔中吸取焦炉煤气中的氨，再将母液移入蒸发结晶器中浓缩结晶，生产大颗粒结晶硫酸铵。图4-38 饱和器4-39所示。煤气在喷淋式酸洗塔内硫酸铵与喷淋的硫酸母液4-39酸洗塔法的工艺流程1－酸洗塔；2－除酸器；3－除焦油器；4－硫酸母液循环槽；5－蒸发器；6－结晶槽；7－浆液槽；8－离心机；9－热风器；10－沸腾枯燥器；11－旋风分别器；12－洗净塔1%~4%40%，无结晶析出。母液用泵送入蒸发结11.159kPa输送机送入沸腾枯燥器，用热空气枯燥后成为成品硫酸铵，经包装、计量，送人成品库。吸取过程需要的硫酸由母液循环槽加4-40所示。它是两段式空喷塔，分上下两段，各有多层喷洒管，并设有假设干水清洗管。上段出口处设有捕雾层。塔体用304-41所示。它主要由超低碳不锈钢制作。分上下两局部，上部为蒸发器，下部为结晶槽。三、磷酸吸氨法

图4-40 酸洗塔磷酸吸氨法以磷酸溶液为吸取液，回收焦炉煤气中氨，使煤气净化同时回收的氨制成充循环过程中的消耗，各国都已承受。图4-41 蒸发结晶器制磷酸氢二铵法制磷酸氢二铵法是以磷酸为吸取液吸取焦炉煤气中的氨，直接得到磷酸氢二铵。制磷4-42所示。图4-42 制磷酸氢二铵法的工艺流程1－磷酸高置槽；2－磷酸槽；3－酸洗塔；4－结晶循环槽；5－母液槽；6－除酸器；7－晶液槽；8－离心机；9－滤液槽；10－母液预热器来自电捕焦油器的焦炉煤气1器。1号酸洗塔内喷洒的磷铵母液的酸度应保持在pH6.3~6.5，以使母液结晶长大，成过饱和状态而析出。21号塔后煤气中的残留氨。因此，喷洒的磷铵母液的酸度应保持在pH5.4~5.699%弗萨姆法弗萨姆法以磷酸为吸取液吸取焦炉煤气中的氨，经解吸、精馏制取无水氨。弗萨姆法4-43所示。焦炉煤气从弗萨姆吸氨塔下段进入，自上段排出，与从塔上段喷淋的磷酸溶液逆流接触，煤气中的氨被磷酸吸取。回收氨的效率大于99%。从塔上部喷淋的磷酸，浓度为30%，氨与磷酸的物质的量比为1.25。磷酸溶液吸氨后形成的富液，从塔下段排出。富液中的氨与磷酸的物质的量比为1.75，pH7~8。富液经除焦油器、换175℃，进入氨汽提塔。氨汽提塔下部供人压力为1.57MPa蒸汽，在高温下解吸富液中的氨，氨气从氨塔循环使用。含氨18%~20%的浓氨水用泵送入无水氨精馏塔中部，被从下部供人的压力1.57MPa99.8%99.8%的无水氨产品，4-43弗萨姆法工艺流程1－弗萨姆吸氨塔；2－除焦油器；3－焦油分别槽；4闪蒸器；5－氨汽提塔；6－给料槽；7－无水氨精馏塔；8－无水氨承受槽一局部用回流泵送入无水氨精馏塔作回流；一局部送入无水氨承受槽。塔底排出的200℃舍011%的废水可送入蒸氨设备，回收剩余氨。为防止酸性气体进入无水氨精馏塔，在浓氨水槽内参加氢氧化钠进展中和。弗萨姆法的主要设备为弗萨姆吸氨塔和无水氨精馏塔。弗萨姆吸氨塔如图