一、技术来源
中国天辰工程有限公司。
二、技术简介
目前的气流床气化工艺，很少考虑对气化灰水系统和外排污水的氨氮控制措施，受煤质变化及操作波动等因素的影响，气化水系统的氨氮含量会逐渐积累升高，外排污水氨氮可能达到500～800mg/L，容易引起气化灰水系统结垢，造成设备堵塞，同时也增加了污水处理装置的处理难度，增加了生化处理单元的负荷，若长期在高氨氮负荷运行下，容易造成生化处理池中微生物的死亡，这将会对全厂污水处理装置造成巨大损失。
本工艺针对冷凝液中氨氮含量较高的问题，提出了一种针对闪蒸冷凝液的汽提工艺。即将高闪、低闪、真闪系统的闪蒸冷凝液进行收集，并进行汽提，除去系统中的氨氮。
三、工艺流程描述
出蒸发热水塔的酸性气经冷却后进入酸性气分离器进行气液分离，气相进入汽提塔作为热源，出分离器的液相送入汽提塔下部。出低闪罐的低压闪蒸气冷却后进入低压闪蒸分离器，气相送入汽提塔下部，液相减压后进入冷凝液缓冲罐。出真空闪蒸罐的气相冷却后进入真空闪蒸分离器，气相进入真空泵，液相进入冷凝液缓冲罐。
低闪、真闪冷凝液进入冷凝液缓冲罐。闪蒸冷凝液通过泵升压，进入预热器，与出塔釜的汽提水换热，温度升高后进入汽提塔上部，来自酸性气分离器的酸性气和酸性气冷凝液进入汽提塔中部，作为汽提塔的部分热源，低闪不凝气进入汽提塔中部，塔底通入蒸汽作为主热源。
出塔顶的气相进入塔顶冷凝器，冷却后塔顶不凝气相送至锅炉装置。液相作为汽提塔的全回流。出塔釜的汽提水(含NH3～50ppmwt)，经泵升压后，经过汽提塔预热器换热，送入蒸发热水塔，作为蒸发热水塔补水。
以大连恒力项目煤气化装置为参考，配置3台气化炉，单炉投煤量～2000t/d，单炉废水排放量～97t/h。经过冷凝液汽提在外排废水量不变的情况，废水中氨氮由传统流程的1044mg/L可降低到226mg/L，通过蒸汽汽提，可脱除进入闪蒸系统总氨量的45%。同时，冷凝液量仅为废水量的60%，可大大降低废水汽提塔的设备尺寸，因此冷凝液汽提流程与前期方案中的废水直接汽提相比，有较大的优势。
虽然冷凝液汽提流程增加了部分设备投资，在正常生产过程中增加了部分蒸汽消耗费用和用电费用，但应用冷凝液汽提工艺后大大降低了污水处理装置的规模，节省了装置投资，同时污水处理装置的运行费用大大降低。
以大连恒力项目煤气化装置为例，配置3台气化炉，单炉投煤量～2000t/d，单炉废水排放量～97t/h，在应用冷凝液汽提工艺后，全厂装置投资相比常规方案节约5500万元，全厂年操作费用节约81.8万元。因此根据以上结果可以看出，本项目研发的煤气化高氨氮废水处理工艺(冷凝液汽提工艺)具有较好的经济效益。
四、专有技术创新点及先进性
1、在气化工艺流程中开发冷凝液汽提工艺，通过汽提气化闪蒸冷凝液，使气化外排污水氨氮浓度低于300mg/L。满足污水处理要求。
2、在气化工艺渣水处理流程中，针对氨氮含量较高的高压闪蒸冷凝液、低压闪蒸冷凝液和真空闪蒸冷凝液进行收集和汽提处理，与传统的汽提工艺相比，可降低汽提工艺的处理规模，汽提的处理量可降至传统废水汽提工艺的~65%，因冷凝液进料温度高，汽提蒸汽消耗可降至传统废水汽提工艺的~40%，在达到降低气化外排污水氨氮浓度的同时，降低汽提部分的设备投资和运行费用。
3、可降低污水处理装置操作风险，降低全厂污水处理装置的投资和污水处理操作费用。
通过汽提工艺移除气化水系统中的氨氮，减少了整个灰水循环系统中的氨氮含量，使灰水系统不易结垢，有利于气化装置的长期稳定运行。
4、高氨氮废水处理工艺副产稀氨水，可送至锅炉做脱硫脱硝使用，节省锅炉氨水消耗，节省成本。
5、适用于多种气流床气化工艺的改造，例如单喷嘴水煤浆气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术等。具有广泛的应用前景。
(来源：中国石油和化工勘察设计协会) |
