氨回收分离工艺简介

氨回收分离工艺简介
1．技术背景
目前国内的合成氨生产中，氨合成工段的放空气及弛放气中氨回收均采用等压回收法制氨水。

传统的等压回收工艺中，氨回收效率低，气体出口氨含量高。

为了保证气体出口氨含量达到氢回收工艺要求，通常采用大量软水洗涤方法，造成稀氨水过多而外排，严重污染环境。

针对目前氨回收工艺存在的缺陷，我公司开发了一种新型氨回收分离工艺。

该工艺采用二级喷射吸收、塔外冷却等强化手段，同时塔内采用高效气液接触装置，大大提高了氨回收效率。

回收的浓氨水可直接作商品氨水出售，也可分离成液氨出售，不仅提高了企业的经济效益，而且彻底消除了氨氮废水的排放。

2．工艺技术简介
2．1 工艺流程
氨回收分离工艺流程示意图见附图1。

2．2 工艺流程说明
来自氨合成工段的放空气及弛放气（NH3：20—40%）进入喷射器（A），在喷射器（A）内，利用喷射原理将氨回收塔（A）塔釜内的氨水抽吸到水冷器（A）内，气液混合物在水冷器（A）内冷却吸收后进入氨回收塔（A）的下部，分离下来的氨水入塔釜循环吸收，气体则经来自氨回收塔（B）塔釜内的氨水吸收氨后进入喷射器（B），在喷射器（B）内，利用喷射原理将氨回收塔（B）塔釜内的氨水抽吸到水冷器（B）内，气液混合物在水冷器（B）内冷却吸收后进入氨回收塔（B）的下部，分离下来的氨水入塔釜循环吸收，气体则经软水吸收氨后去氢回收工段（NH3≤100mg/Nm3）。

来自水处理工段的软水进入氨回收塔（B）上部，吸收氨后入塔釜。

氨回收塔（B）塔釜氨水一部分经喷射器（B）循环吸收，另一部分经稀氨水泵打入氨回收塔（A）上部，吸收氨后入塔釜。

氨回收塔（A）塔釜氨水一部分经喷射器（A）循环吸收，另一部分（氨水浓度：200tt）则去浓氨水槽作商品氨水出售或去氨水分离装置制液氨出售。

来自氨回收塔（A）塔釜内的氨水（氨水浓度：200tt）经预塔预热器预热后进入预精馏塔中部，预塔塔釜经预塔再沸器加热，塔顶气体经预塔冷凝器冷凝后进入预塔收集罐，冷凝液一部分作为预塔顶部回流，另一部分由浓氨水泵抽出，经主塔预热器预热后进入主精馏塔中部，主塔塔釜经主塔再沸器加热，塔顶气体经主塔冷凝器冷凝后进入主塔收集罐，冷凝液一部分作为主塔顶
部回流，另一部分则去液氨贮槽作商品液氨出售。

主塔塔釜氨水经减压后由预塔中上部进入预塔，与来自氨回收塔（A）塔釜内的氨水一起在预塔内进行传质传热，预塔塔釜内的残液（NH3≤50mg/l）去锅炉给水用。

2．3 工艺技术特点
该工艺与传统的等压回收工艺比较，具有以下优点：
2．3．1 回收效率高
传统的等压回收工艺，因采用等压回收塔内鼓泡吸收，吸收效率低（氨回收率约70—80%）。

该工艺采用二级喷射吸收、塔外冷却等强化手段，同时塔内采用高效气液接触装置，大大提高了氨回收效率（氨回收效率高达99%）。

2．3．2 气体出口氨含量低
传统的等压回收工艺，气体出口氨含量一般大于1000mg/Nm3。

该工艺气体出口氨含量小于100 mg/Nm3。

2．3．3 回收氨水浓度高
传统的压回收工艺，回收氨水浓度一般为100tt左右。

该工艺回收氨水浓度可达200tt。

2．3．4 软水用量小，无废水排放
传统的等压回收工艺，因气体出口氨含量高，为了保证气体出口氨含量达到氢回收工艺要求，通常采用大量软水洗涤方法（10万吨/年合成氨厂软水用量约为15m3/h），造成稀氨水过多而外排，严重污染环境。

该工艺在保证气体出口氨含量合格的条件下，尽量减少软水用量（10万吨/年合成氨厂软水用量约为2m3/h），无氨氮废水排放。

2．3．5 回收成本低
传统的等压回收工艺，因回收氨水浓度低（≤100tt），若要分离制液氨，则蒸汽消耗较高（约10T/TNH3），回收成本高。

该工艺回收氨水浓度高（≥200tt），若分离制液氨，则蒸汽消耗低（约6T/TNH3），回收成本较低。

3．工艺技术核心
3．1 该工艺采用二级喷射吸收方法，利用放空气和弛放气作动力，使氨水循环吸收，既强化了吸收效果，又节省了动力。

3．2 该工艺采用塔外冷却方法，既强化了冷却效果，又节约了设备投资，而且检修方便。

3．3 该工艺采用高效气液接触装置，提高了气液接触效率，强化了吸收效果。

3．4 该工艺采用二级加压精馏技术，分离效率高。

氨水分离直接制液氨，残液直接作软水使用。

4．投资情况
按10万吨/年合成氨能力计算，该装置投资情况如下：
该装置总投资约150万元，其中：
氨回收装置投资约50万元；
氨水分离制液氨装置投资约100万元。

5．效益情况
按10万吨/年合成氨能力计算，该装置的效益情况如下：
5．1 回收氨的效益
原工艺回收氨量约400Kg/h，该工艺回收效率按提高20%计，则一年增加回收氨量为：
0.4×20%×24×300 = 576（吨）
液氨价格按1800元/吨计，则一年回收氨的效益为：
576×0.18 = 103.68（万元）
5．2 节约软水效益
节约软水量按10m3/h计，则一年节约软水量为：
10×24×300 = 72000（吨）
软水价格按2元/吨计，则一年节约软水效益为：
7.2×2 = 14.4（万元）
5．3 总经济效益
103.68 + 14.4 = 118.08（万元）
5．4 环保效益
氨水全部回收利用，无氨氮废水排放。

衡阳成大化工技术服务有限公司。