無(wú)水氨工藝介紹

1、寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司 焦化部焦化部2012.5.8南鋼焦化廠南鋼焦化廠焦?fàn)t煤氣脫氨生產(chǎn)無(wú)水氨項(xiàng)目焦?fàn)t煤氣脫氨生產(chǎn)無(wú)水氨項(xiàng)目方案匯報(bào)方案匯報(bào)-2- 提綱提綱一、無(wú)水氨工藝流程一、無(wú)水氨工藝流程二、無(wú)水氨工藝特點(diǎn)二、無(wú)水氨工藝特點(diǎn)三、無(wú)水氨與硫銨工藝對(duì)比三、無(wú)水氨與硫銨工藝對(duì)比四、技術(shù)創(chuàng)新成果及優(yōu)勢(shì)四、技術(shù)創(chuàng)新成果及優(yōu)勢(shì)五、應(yīng)用業(yè)績(jī)五、應(yīng)用業(yè)績(jī)六、改造方案六、改造方案-3-一、無(wú)水氨工藝流程 用磷酸吸收法吸收煤氣中的氨，其原理是利用磷酸中的三個(gè)氫原子，在水溶液中可被氨離子逐步取代，形成磷酸銨溶液，利用磷酸一銨和磷酸二銨之間的轉(zhuǎn)化，通過(guò)低溫吸收高溫解吸，實(shí)現(xiàn)煤氣中氨的吸收

2、和回收，其反應(yīng)式如下： 磷酸吸收氨制取無(wú)水氨包括三個(gè)主要過(guò)程，即用磷酸一銨吸收煤氣中的氨生成富液、吸氨富液解吸成濃氨水和濃氨水精餾生成無(wú)水氨。-4- 含氨煤氣進(jìn)入氨吸收塔，與塔頂噴灑的貧液逆流接觸，吸收塔為三段空噴塔，設(shè)置循環(huán)泵以保證一定的噴淋密度，在下段約有95%的氨被吸收，在上段用貧液進(jìn)一步吸收氨，使脫效率達(dá)到99.4%以上，塔頂噴灑的貧液NH3/H3PO4摩爾比為1.2 ，塔底得到的富液摩爾比為1.75，連續(xù)抽出一定量的富液去解吸系統(tǒng)。 含氨富液在解吸之前，需經(jīng)脫焦油和脫酸，以防后續(xù)設(shè)備堵塞和腐蝕，富液用泵送入除焦油器中，利用空氣懸浮形成的氣泡除去焦油和萘，干凈的富液靠重力流入溶液槽，被

3、氣泡浮起的焦油和萘流入焦油槽送到配煤工段，除焦油后的富液用泵送往貧富液換熱器，與熱貧液換熱溫度達(dá)到123進(jìn)入接觸器，富液在接觸器內(nèi)閃蒸脫除其中的酸性組分，酸汽返回到吸收塔前煤氣系統(tǒng) 。-5- 除酸后的富液用泵加壓送入解吸塔，在進(jìn)解吸塔之前，富液在解吸塔冷凝冷卻器中與熱氨汽換熱升溫到178，解吸塔在1.3MPa下操作，塔底通入1.6MPa直接蒸汽，富液中的氨被解吸出來(lái)，脫氨后的貧液經(jīng)貧富液換熱器與富液換熱進(jìn)行初步冷卻，再經(jīng)貧液冷卻器用循環(huán)水進(jìn)一步冷卻至70左右，返回到吸收塔循環(huán)使用，解吸塔頂逸出的氨汽經(jīng)冷凝冷卻在供料槽中形成泡點(diǎn)狀態(tài)下的濃氨水，加入一定量的NaHO溶液，與殘留在氨水中的酸性組分生

4、成相對(duì)穩(wěn)定的鈉鹽，以避免精餾塔的腐蝕并確保產(chǎn)品的質(zhì)量。 供料槽中的濃氨水，用泵送入精餾塔，精餾塔在1.5MPa壓力下操作，塔底通入1.6MPa過(guò)熱蒸汽，將氨水汽提和精餾，塔底排出的廢水送往蒸氨塔回收其熱量（同時(shí)可減少蒸氨塔蒸汽用量），塔頂?shù)玫降募儼睔饨?jīng)冷凝冷卻后為無(wú)水氨流入回流槽，一部分泵送回精餾塔頂做回流用，剩余部分用泵送往貯罐作為產(chǎn)品外銷。 整個(gè)磷酸吸收氨法工藝從原理上看是不消耗磷酸，但由于溢流等原因需定期補(bǔ)充一定量的磷酸，以穩(wěn)定正常的脫氨效果。-6-二、無(wú)水氨二、無(wú)水氨工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn) 1、用磷酸法脫焦?fàn)t煤氣中的氨環(huán)保效果好，無(wú)廢氣外 排，廢液和廢渣可集中處理。 2、相對(duì)硫銨工藝設(shè)備的腐

5、蝕輕。 3、可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員。 4、操作環(huán)境好，無(wú)粉塵和噪音污染。 5、液氨產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)硫銨比較穩(wěn)定。不受季節(jié) 影響。 6、磷酸在整個(gè)工藝過(guò)程中起到載體作用，消耗量少。 -7-三、無(wú)水氨三、無(wú)水氨與硫銨工藝對(duì)比與硫銨工藝對(duì)比1、排放廢液、廢氣、廢渣量及噪音指標(biāo)對(duì)比表序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱計(jì)計(jì) 量量單單 位位無(wú)水氨無(wú)水氨裝置裝置硫銨硫銨裝置裝置備備 注注1排放廢氣中排放廢氣中含硫銨量含硫銨量mg/Nm3無(wú)廢氣無(wú)廢氣排放排放162廢水廢水m3/h h4 4.0.08.08.03固體廢棄物固體廢棄物t/a相同相同相同相同4噪音噪音dB7070110110-8-2、主要原材料消耗定額

6、對(duì)比表序序號(hào)號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱計(jì)量單位計(jì)量單位無(wú)水氨無(wú)水氨裝置裝置硫銨硫銨裝置裝置備注備注1硫酸（硫酸（9 93 3% %）Kg/t（噸氨）（噸氨）8062磷酸（磷酸（75%75%）Kg/t（噸氨）（噸氨）103堿（堿（32.5%32.5%）Kg/t（噸氨）（噸氨）60-9-3、主要公用介質(zhì)消耗量對(duì)比表序序號(hào)號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱計(jì)量計(jì)量單位單位無(wú)水氨無(wú)水氨裝置裝置硫銨硫銨裝置裝置備注備注1循環(huán)水循環(huán)水m3/t30300 08.08.02 蒸汽蒸汽（低壓）（低壓）t t/t2. .0 04 4. .5 53 蒸汽蒸汽（中壓（中壓）t t/t1010.0.04電電（運(yùn)行容量）（運(yùn)行容量）Kw.h/t

7、350350440440-10-4、維護(hù)與管理對(duì)比序號(hào)序號(hào) 項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱無(wú)水氨裝置無(wú)水氨裝置 硫銨裝置硫銨裝置備注備注 1 腐蝕程度腐蝕程度輕輕嚴(yán)重嚴(yán)重 2 操作人員操作人員4 4人人/ /班班 6 6人人/ /班班 3自動(dòng)化程度自動(dòng)化程度高高低低 4勞動(dòng)強(qiáng)度勞動(dòng)強(qiáng)度低低高高 5 維修費(fèi)用維修費(fèi)用少少多多-11-5、生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)比較序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱單價(jià)單價(jià)無(wú)水氨工藝無(wú)水氨工藝備備 注注 消耗量（噸/噸氨）成本（元）12.0MPa蒸汽110元/噸10110020.6MPa蒸汽110元/噸22203磷酸（75%）5500元/噸0.01554堿（32.5%）1000元/噸0.06605電

8、450元/103kWh3601626循環(huán)水300元/103m3380114合計(jì)1711-12- 按南鋼焦化處理煤氣量9萬(wàn)Nm3/h，氨含量為7g/Nm3計(jì)算：1）生產(chǎn)硫銨22000噸/年，成本在900元/噸，市場(chǎng)價(jià)格在1100元/噸，一年大約贏利440萬(wàn)元。2）生產(chǎn)無(wú)水氨5400噸/年，成本在2000元/噸，市場(chǎng)價(jià)格在3000到3500元/噸，一年大約能贏利540萬(wàn)到810萬(wàn)元。結(jié)論：生產(chǎn)無(wú)水氨比硫銨一年多贏利有100到370萬(wàn)元。-13-四、四、技術(shù)創(chuàng)新成果及優(yōu)勢(shì)技術(shù)創(chuàng)新成果及優(yōu)勢(shì)1、技術(shù)創(chuàng)新 1）解吸塔和精餾塔盤的改進(jìn)。 2）吸收塔噴嘴的改進(jìn)。 3）采用高效填料。 4）對(duì)無(wú)水氨工藝進(jìn)行了局

9、部改進(jìn)。2、技術(shù)成果 1）吸收氣體中氨的生產(chǎn)濃氨水系統(tǒng) ZL 200910050269.X。 2）懸空溢流堰 ZL 200920074777.7。 3）多段噴灑脫氨吸收塔 ZL 200920071364.3 。 4）一種多段噴灑脫除氣體中氨的吸收塔工藝方法 200910050268.5。 -14-3、技術(shù)優(yōu)勢(shì)1）、是國(guó)內(nèi)第一家將無(wú)水氨裝置設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的公司；2）、是國(guó)內(nèi)唯一一家具有多個(gè)無(wú)水氨設(shè)計(jì)業(yè)績(jī)的公司；3）、已形成完整的無(wú)水氨開車方案，同時(shí)可提供無(wú)水氨操作人 員培訓(xùn)。-15-五、應(yīng)用業(yè)績(jī)五、應(yīng)用業(yè)績(jī)1、山東鐵雄能源煤化工有限公司（2008年）裝置全景-16-山東鐵雄能源煤化工有限公司解吸

10、塔、換熱器部分-17-山東鐵雄能源煤化工有限公司精餾塔、換熱器部分-18-2、柳州鋼鐵股份有限公司（2010年）開工剪裁儀式-19-柳州鋼鐵股份有限公司開工時(shí)解吸裝置全景-20-柳州鋼鐵股份有限公司開工一年后解吸裝置全景-21-柳州鋼鐵股份有限公司解吸塔和吸收塔-22-柳州鋼鐵股份有限公司無(wú)水氨裝置控制室-23-3、湖南華菱漣源鋼鐵有限公司（2010年）4、柳州鋼鐵股份有限公司（2011年新上焦化）5、酒鋼焦化廠無(wú)水氨工藝改造（2012年目前處在方案設(shè)計(jì)階段）-24-六、改造方案六、改造方案 1、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)參數(shù) 煤氣量為90000Nm3/h，進(jìn)洗氨塔前煤氣中氨含量7g/Nm3。 2、改造方

11、案、改造方案 見(jiàn)總平面布置圖。 3、主要設(shè)備、主要設(shè)備序號(hào)序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱單位單位數(shù)量數(shù)量材質(zhì)材質(zhì)備注備注1吸收塔臺(tái)2不銹鋼2循環(huán)泵臺(tái)8不銹鋼3外送泵臺(tái)4不銹鋼4解吸塔臺(tái)2不銹鋼5精餾塔臺(tái)2不銹鋼6氣浮機(jī)臺(tái)1不銹鋼7冷凝冷卻器臺(tái)2不銹鋼8貧富液換熱器臺(tái)2不銹鋼-25-4、原料、能源介質(zhì)消耗及產(chǎn)品指標(biāo)、原料、能源介質(zhì)消耗及產(chǎn)品指標(biāo) 序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱消耗量消耗量備注備注1磷酸（75%）54 t/a2消泡劑27 kg/a3氫氧化鈉（32.5%）300 t/a2）原料消耗量1）產(chǎn)品產(chǎn)量及指標(biāo) 序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱數(shù)量數(shù)量/指標(biāo)指標(biāo)備注備注1產(chǎn)品產(chǎn)量（無(wú)水氨）5400 t/a2產(chǎn)品指標(biāo)（含氨量）99.8 %-26-3）能源介質(zhì)消耗量序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目名稱項(xiàng)目名稱消耗量消耗量備注備注11.6MPa蒸汽10 t/h20.6MPa蒸汽2 t/h3儀表用壓縮空氣2 Nm3/min4循環(huán)水60m3/h60萬(wàn)噸80m3/h110萬(wàn)噸260m3/h解吸、精餾5電（裝機(jī)容量）260kw.h60萬(wàn)噸350kw.h110萬(wàn)噸220kw.h解吸、精餾-27-5、投資、投資序號(hào)序號(hào)名稱名稱價(jià)格（萬(wàn)元）價(jià)格（萬(wàn)元）備注備注1非標(biāo)設(shè)備171