一、技術來源
中國天辰工程有限公司。
二、技術簡介
目前的氣流床氣化工藝，很少考慮對氣化灰水系統和外排污水的氨氮控制措施，受煤質變化及操作波動等因素的影響，氣化水系統的氨氮含量會逐漸積累升高，外排污水氨氮可能達到500～800mg/L，容易引起氣化灰水系統結垢，造成設備堵塞，同時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荷，若長期在高氨氮負荷運行下，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、真閃系統的閃蒸冷凝液進行收集，并進行汽提，除去系統中的氨氮。
三、工藝流程描述
出蒸發熱水塔的酸性氣經冷卻后進入酸性氣分離器進行氣液分離，氣相進入汽提塔作為熱源，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入低壓閃蒸分離器，氣相送入汽提塔下部，液相減壓后進入冷凝液緩沖罐。出真空閃蒸罐的氣相冷卻后進入真空閃蒸分離器，氣相進入真空泵，液相進入冷凝液緩沖罐。
低閃、真閃冷凝液進入冷凝液緩沖罐。閃蒸冷凝液通過泵升壓，進入預熱器，與出塔釜的汽提水換熱，溫度升高后進入汽提塔上部，來自酸性氣分離器的酸性氣和酸性氣冷凝液進入汽提塔中部，作為汽提塔的部分熱源，低閃不凝氣進入汽提塔中部，塔底通入蒸汽作為主熱源。
出塔頂的氣相進入塔頂冷凝器，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)，經泵升壓后，經過汽提塔預熱器換熱，送入蒸發熱水塔，作為蒸發熱水塔補水。
以大連恒力項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，廢水中氨氮由傳統流程的1044mg/L可降低到226mg/L，通過蒸汽汽提，可脫除進入閃蒸系統總氨量的45%。同時，冷凝液量僅為廢水量的60%，可大大降低廢水汽提塔的設備尺寸，因此冷凝液汽提流程與前期方案中的廢水直接汽提相比，有較大的優勢。
雖然冷凝液汽提流程增加了部分設備投資，在正常生產過程中增加了部分蒸汽消耗費用和用電費用，但應用冷凝液汽提工藝后大大降低了污水處理裝置的規模，節省了裝置投資，同時污水處理裝置的運行費用大大降低。
以大連恒力項目煤氣化裝置為例，配置3臺氣化爐，單爐投煤量～2000t/d，單爐廢水排放量～97t/h，在應用冷凝液汽提工藝后，全廠裝置投資相比常規方案節約5500萬元，全廠年操作費用節約81.8萬元。因此根據以上結果可以看出，本項目研發的煤氣化高氨氮廢水處理工藝(冷凝液汽提工藝)具有較好的經濟效益。
四、專有技術創新點及先進性
1、在氣化工藝流程中開發冷凝液汽提工藝，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行收集和汽提處理，與傳統的汽提工藝相比，可降低汽提工藝的處理規模，汽提的處理量可降至傳統廢水汽提工藝的~65%，因冷凝液進料溫度高，汽提蒸汽消耗可降至傳統廢水汽提工藝的~40%，在達到降低氣化外排污水氨氮濃度的同時，降低汽提部分的設備投資和運行費用。
3、可降低污水處理裝置操作風險，降低全廠污水處理裝置的投資和污水處理操作費用。
通過汽提工藝移除氣化水系統中的氨氮，減少了整個灰水循環系統中的氨氮含量，使灰水系統不易結垢，有利于氣化裝置的長期穩定運行。
4、高氨氮廢水處理工藝副產稀氨水，可送至鍋爐做脫硫脫硝使用，節省鍋爐氨水消耗，節省成本。
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、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術等。具有廣泛的應用前景。
(來源：中國石油和化工勘察設計協會) |
