种 玮，谭延泽，韦 鹏，米渭清，宋建平
（蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西 蒲城715500）
［摘 要］蒲城清洁能源化工有限责任公司一期1 800 kt/a甲醇、700 kt/a聚烯烃项目之GE水煤浆气化系统满负荷运行后，气化水系统氨氮含量偏高，酸性气火炬凝液更是由于氨氮含量过高而无法持续送入污水处理系统，给气化污水的处理带来极大困扰。为此，蒲城能化经调研、数据收集以及可研性评估后新建了污水处理系统，包括在气化单元新建2套蒸氨系统（蒸氨Ⅰ系统、蒸氨Ⅱ系统）对气化水系统的氨氮进行综合回收利用，蒸氨系统于2018年1月投运。简介蒸氨系统的工艺流程，详细介绍蒸氨系统投运后存在的问题及其优化技改，技改后蒸氨系统运行更加稳定，气化水系统低压灰水、外排水氨氮含量明显降低，同时氨水产量有所提高、氨水中的硫化物含量大幅降低。后续蒲城能化将通过新增氨气精制系统等优化技改使蒸氨系统所产氨水产量得以提高，并使氨水的品质能达到脱硫脱硝工段氨法脱硫系统的使用要求，以完全替代外购液氨并外售部分氨水，使气化水系统氨氮得以更充分的回收利用，在确保环保指标的同时实现节能降耗、变废为宝，实现企业效益的最大化。
［关键词］水煤浆气化水系统；氨氮综合回收利用；蒸氨系统；问题分析；优化技改；氨气精制系统；预期效果
［中图分类号］TQ546.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）06-0006-04
0 引 言
蒲城清洁能源化工有限责任公司（简称蒲城能化）一期1 800 kt/a甲醇、700 kt/a聚烯烃项目，经水煤浆气化、耐硫变换、低温甲醇洗、甲醇合成及甲醇精馏制得甲醇，甲醇再通过DMTO二代技术合成丙烯、乙烯，最终制得聚丙烯、聚乙烯产品；其中，气化系统采用我国首套8.7 MPa GE水煤浆加压气化炉。本项目于2014年10月底一次性投料成功并开车试运行。气化系统满负荷运行后，其水系统氨氮含量偏高，灰水处理系统外排水中的氨氮含量在1 300 mg/L左右，酸性气火炬凝液更是由于氨氮含量过高而无法持续送入污水处理系统，给气化污水的处理带来极大困扰，在环保要求越来越高的当前，如何兼顾污水处理的氨氮和总氮指标成为一个难题。为此，2016年蒲城能化开始开展大量的调研、数据收集以及可研性评估等工作，于2018年新建了1套污水处理系统，其中包括在气化单元新建的2套蒸氨系统（蒸氨Ⅰ系统、蒸氨Ⅱ系统），以最大限度地回收利用气化水系统的氨氮，降低气化灰水处理系统外排水的氨氮含量。2017年由华陆工程科技有限责任公司设计并进行工程管理的2套蒸氨系统开始施工建设，2018年1月蒸氨系统建成投运后，气化水系统外排水氨氮含量明显降低，氨氮综合回收利用效果明显。以下对有关情况作一总结。
1 蒸氨系统工艺流程
气化水系统高氨氮凝液和部分低压灰水作为原料进入蒸氨Ⅰ系统，蒸氨Ⅰ系统采用双塔蒸氨方式。高压闪蒸凝液与换热后冷却的中压闪蒸凝液分冷、热两股经泵送至脱酸塔中，脱酸塔运行压力0.4 MPa，塔顶温度120～125 ℃、塔底温度150～155 ℃，脱除的CO2、H2S等酸性气由脱酸塔顶部出来送往酸性气火炬，脱酸塔底部的含氨凝液经换热后通过压差送至氨回收塔进行蒸氨；氨回收塔运行压力0.10～0.15 MPa，塔顶温度110～115 ℃、塔底温度120～125 ℃，塔顶氨气中含部分水蒸气，经空冷、水冷两级冷却后采出温度约80～90 ℃的氨气，水冷器底部设计有集液罐，集液罐内的凝液作为氨回收塔塔顶回流液及原料罐的原料重新蒸氨，氨回收塔塔底氨氮含量≤500×10-6的液相则送入除氧水槽进入气化水系统循环使用。气化水系统部分外排水（低压灰水）引入水回收塔进行蒸氨，水回收塔运行压力0.10～0.15 MPa，塔顶温度110～115 ℃、塔底温度120～125 ℃，塔顶部气相经空冷、水冷后采出温度约70～80 ℃的氨气，水冷器底部同样设计有集液罐，集液罐内的凝液作为水回收塔塔顶回流液及原料罐的原料使用，水回收塔塔底氨氮含量≤100×10-6的液相并入外排水总管，送入污水处理系统进行处理。
蒸氨Ⅱ系统采用单塔蒸氨方式。变换低温凝液和酸性气火炬凝液分冷、热两股经泵送入加压汽提塔——冷进料进入汽提塔上部第一层塔盘、热进料进入汽提中部塔盘，加压汽提塔运行压力0.4 MPa，塔顶温度115～120 ℃、塔底温度155～160 ℃，经塔底再沸器加热后塔顶出来的CO2、H2S等酸性气排往酸性气火炬管线，塔底氨氮含量≤100×10-6的液相经冷却后送入污水处理系统，侧线采出的温度为145～150 ℃的氨气送入三级分离系统，通过逐步降温、分液等方式进一步除去氨气中的酸性气，一级、二级、三级分离冷却器出口温度分别为125 ℃、95 ℃、45 ℃，三级分离系统得到的凝液返回原料罐作为原料重新蒸氨，三级分离后得到的氨气进入氨吸收塔（运行压力0.01～0.05 MPa）吸收后循环提浓，氨水浓度合格后送入氨水罐储存、外售。
2 蒸氨系统运行问题及原因分析
2套蒸氨系统自2018年1月投运后，气化水系统氨氮含量得到了一定程度的降低——2018年7月5日分析低压灰水氨氮含量1 100 mg/L、灰水处理系统外排水氨氮含量1 046 mg/L，蒸氨系统的运行中也积累了一定的操作经验，但结合考核指标，2套蒸氨系统运行中主要存在以下几方面的问题。
2.1 蒸氨Ⅱ系统侧线采出氨气中硫化物含量高
更多内容详见《中氮肥》2021年第6期