蒸氨工艺的发展探讨

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【摘要】本文探讨了国内蒸氨工艺的发展情况。蒸氨工艺总体来讲主要分为直接蒸氨工艺和间接蒸氨工艺两种。蒸氨工艺主要应用于焦化厂剩余氨水的蒸氨处理，所以，焦化厂对蒸氨工艺的选择至关重要，选择较优的工艺即节能环保，又具有良好的效益。

【关键词】蒸氨；焦化厂；工艺

在焦炉煤气初冷过程中形成了大量氨水，其中大部分用作循环氨水喷洒冷却集气管的煤气，多余部分称为剩余氨水[1]。这部分氨水含氨量约为2.5～4g/L，氨水量一般为装炉煤量的15%左右，是焦化废水的主要来源。根据环保的要求，此部分废水必须加以处理才能外排。所以，蒸氨工序是焦化企业不可或缺的生产装置，传统的蒸氨工艺多为直接蒸氨工艺，近几年来，蒸氨工艺也有了新的变化，间接蒸氨工艺正陆续被厂家采用，济钢国际可以提供全套的间接蒸氨工艺技术的设计工作。本文将探讨蒸氨工艺的发展历程，以期对焦化厂在选择蒸氨工艺方案时有所帮助。

1、直接蒸氨工艺

1.1蒸汽加热直接蒸氨工艺

蒸汽加热直接蒸氨工艺是在蒸氨塔塔底直接通入水蒸汽作蒸馏热源。原料氨水与蒸氨废水换热至90～98℃后，进入蒸氨塔上部，塔底供入直接蒸汽将氨蒸出，氨蒸汽经塔顶分凝器冷凝冷却后，冷凝液回流，氨汽直接送到硫铵工段或进一步冷凝成浓氨水外卖或备用。蒸氨塔釜排出的蒸氨废水，与原料氨水换热后送往生化处理装置处理或送去洗氨。此工艺的优点是投资省，目前应用广泛，缺点是消耗大量高温蒸汽，吨剩余氨水耗蒸汽约0.2t。

1.2管式炉直接加热蒸氨工艺

管式炉直接加热蒸氨工艺就是利用管式炉将剩余氨水加热后进入蒸氨塔蒸氨，其工艺流程示意图见图1。原料氨水与蒸氨废水换热至80～85℃后，进入蒸氨塔上部，塔底供入经管式炉加热后剩余氨水将氨蒸出，氨蒸汽经塔顶分凝器冷凝冷却后，冷凝液作为回流，氨汽直接送到硫铵工段或进一步冷凝成浓氨水。该工艺已在本钢焦化厂等应用，工艺特点是不利用蒸汽，而利用剩余氨水加热循环利用，这样避免了蒸氨废水的增加。但是经管式炉加热的废水温度120℃左右，塔釜温度接近110℃，氨水本身腐蚀性很强，该工艺对设备材质的要求较高。

2、间接蒸氨工艺

2.1导热油间接加热蒸氨工艺

导热油间接加热蒸氨工艺是在蒸氨塔的塔底间接通入高温导热油作为蒸馏热源，不与剩余氨水接触，利用塔底再沸器将废水加热至泡点进料。剩余氨水经泵送至一、二级剩余氨水换热器，先与废水进行换热，然后进入剩余氨水预热器再与导热油换热，最后进入蒸氨塔。蒸氨塔底少部分热废水用泵打入再沸器，用导热油加热后返回蒸氨塔内蒸氨。塔顶氨汽进入塔顶全凝器，冷却后送入脱硫塔补充碱源。

该工艺已成功应用于济钢焦化厂等，增加了导热油工艺，不利用蒸气蒸氨，而利用导热油加热剩余氨水蒸氨，这样节约了蒸汽资源。但增加导热油工艺，导致工程项目投资和运行费用的增加，不利于推广应用。济钢焦化厂在此基础上又开发了负压导热油加热间接蒸氨工艺，负压有利于降低原料氨水进塔温度及塔顶馏出温度，节能环保。

2.2焦炉烟道废气间接加热负压蒸氨工艺

焦炉烟道废气间接加热负压蒸氨工艺是利用焦炉烟道废气间接加热塔釜的循环氨水，然后返回蒸氨塔，在塔顶真空泵的作用下将塔系抽成负压状态，在此情况下蒸氨，其工艺流程图见图2。

该工艺利用220℃左右焦炉烟道废气在烟气热管换热器的作用下，将塔釜剩余氨水加热到一定温度，然后进入蒸氨塔内蒸氨。塔顶真空泵将蒸氨塔系统抽成真空状态，降低了塔顶氨气的温度，节能减排。该工艺已在唐山建龙焦耐厂投用，达到了以废制废的目的，具有较好的市场前景。

3、结论

从目前的技术创新来看，蒸氨有从直接蒸氨工艺向间接负压蒸氨工艺转变的大趋势。特别是随着管式炉直接加热负压蒸氨、导热油负压蒸氨和焦炉烟道废气加热负压蒸氨技术的成熟，将来的焦化厂蒸氨技术将呈现多种不同的工艺技术同台竞技的局面。我认为，负压间接蒸氨是一种较好的蒸氨技术，即节省了蒸汽，又减少了蒸氨废水的产生，还降低了塔顶氨气馏出温度，节能减排，具有较好的环境效益和经济效益。

参考文献

[1]肖瑞华，白金锋.煤化学产品工艺学.北京：冶金工业出版社，2008.81

作者简介

桂玉明（1982-），男，湖北省咸宁市人，硕士，主要从事煤化工方面研究及设计工作。