本發(fā)明屬于煤化工、新能源化工、石油化工等化工領(lǐng)域的廢氣、廢水處理環(huán)節(jié)，具體涉及煤化工變換冷凝液汽提凈化過程中，從汽提塔側(cè)線抽出的含氨蒸汽經(jīng)多級分凝冷卻凈化后，形成的含少量二氧化碳、硫化氫的粗氨氣(簡稱汽提粗氨氣)的脫碳、脫硫方法。

背景技術(shù)：

煤化工、甲醇、乙醚、二甲醚等新興能源和化工企業(yè)在煤氣化和氣化氣的冷卻和洗滌過程中，由于溫度下降，壓力較高，會有大量氨氣、二氧化碳和少量的硫化氫、一氧化碳、氫氣等冷凝并溶解到冷凝液中，形成富含氨氣、二氧化碳的變換氣冷凝液。該變換冷凝液屬高氨氮廢水，無法直接外排，企業(yè)采取本人的專利技術(shù)(專利號ZL201410715531.9)處理后，汽提塔凈化出的的合格液中，氨氮濃度只有10-50mg/L，二氧化碳濃度5-40mg/L,硫化氫濃度0.01-2mg/L，直接返回了氣化系統(tǒng)回用；汽提塔頂排出來的酸性氣中，實(shí)際氨氣含量低于1％、硫化氫低于4％、一氧化碳低于3％、氫氣低于3％、水分低于3％(以上五項(xiàng)均為質(zhì)量百分比)，其余為二氧化碳，企業(yè)引入硫回收系統(tǒng)進(jìn)一步回收硫后排放，也有企業(yè)直接引入火炬系統(tǒng)燃燒后排放；汽提塔側(cè)線抽出的含氨水蒸氣經(jīng)多級分凝凈化，成為含少量二氧化碳、水分和硫化氫的粗氨氣，其中二氧化碳質(zhì)量濃度1-3.5％、水分質(zhì)量濃度0.5-3％，硫化氫質(zhì)量濃度0.02-0.1％，該粗氨氣經(jīng)高位吸氨器循環(huán)吸收后，制取了質(zhì)量濃度15％-30％的氨水，企業(yè)直接用于鍋爐煙氣脫硝和脫硫系統(tǒng)，從而使變換冷凝液獲得完全回收和綜合利用。由于部分企業(yè)脫硝、脫硫過程中未能將生產(chǎn)出來的氨水全部消化利用，剩余部分必須向市場銷售，這就要求生產(chǎn)出來的氨水除達(dá)到企業(yè)鍋爐煙氣脫硝、脫硫使用要求外，還必須達(dá)到國標(biāo)銷售標(biāo)準(zhǔn)。而如果將原來生產(chǎn)出來的氨水直接在液相凈化，很難達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對生產(chǎn)氨水前的粗氨氣(即進(jìn)高位吸氨器前的粗氨氣，即汽提粗氨氣)進(jìn)一步脫碳、脫硫。為此，積極探索新的處理方法和處理裝置，在滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的前提下，對粗氨氣進(jìn)行深度凈化，制取符合國家標(biāo)準(zhǔn)并可用于市場銷售的高純氨水，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用的目標(biāo)，成為上述企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)重要和急切的任務(wù)。

因此，煤化工企業(yè)和甲醇、烯烴、二甲醚等新興能源企業(yè)，急需一種方法能將變換冷凝液汽提粗氨氣深度凈化，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用；同時(shí)投資相對適中，并盡可能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行正收益。只有這樣，才能保障煤化工產(chǎn)業(yè)的長期健康發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種煤化工變換冷凝液汽提粗氨氣的脫碳、脫硫方法，使凈化后的汽提粗氨氣制取的氨水和液氨完全能達(dá)到企業(yè)回用要求和國標(biāo)銷售標(biāo)準(zhǔn)，并將脫除的二氧化碳、硫化氫重新回收，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，從而變廢為寶，最終提高生產(chǎn)質(zhì)量，提升社會和經(jīng)濟(jì)效益。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案是：

一種煤化工變換冷凝液汽提粗氨氣的脫碳、脫硫方法,包括以下步驟：

A、變換冷凝液汽提塔(10)側(cè)線抽出并經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后的汽提粗氨氣，其中二氧化碳質(zhì)量濃度1-3.5％、水分質(zhì)量濃度0.5-3％，硫化氫質(zhì)量濃度0.02-0.1％，氨氣質(zhì)量濃度93.4-98.48％，利用絕對壓力0.15-0.4Mpa余壓從粗氨氣一級精制塔(1)下段進(jìn)塔，自下而上流動；

B、來自成品氨水儲罐(2)濃度15-50％的成品氨水由成品氨水進(jìn)料泵(3)按粗氨氣中二氧化碳含量的20-36倍定量打入洗滌循環(huán)泵(4)泵前循環(huán)管(5)中；同時(shí)來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨靠絕對壓力0.25-1Mpa余壓按粗氨氣中二氧化碳含量的0-16倍引入洗滌循環(huán)泵(4)泵前循環(huán)管(5)中；成品氨水和液氨在循環(huán)管(5)中混合后，經(jīng)洗滌循環(huán)泵(4)打入冷卻器(6)管程，來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨在冷卻器(6)殼程降壓蒸發(fā)吸熱，將氨水和液氨混合液降溫至-15-0℃，混合液靠洗滌循環(huán)泵(4)出口余壓從一級精制塔(1)上部進(jìn)入，自上而下通過塔內(nèi)填料層流動，對自下而上流動的粗氨氣進(jìn)行洗滌吸收，粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫被濃氨水溶液吸收，水分也進(jìn)一步冷凝下來，粗氨氣獲得凈化；

C、一級精制塔(1)中的混合液吸收二氧化碳和硫化氫后，形成氨基甲酸銨和硫化銨混合溶液(簡稱脫硫循環(huán)液)，經(jīng)洗滌循環(huán)泵(4)從塔內(nèi)打出，在循環(huán)管(5)中補(bǔ)充成品氨水和液氨，并通過冷卻器(6)降溫后，重新進(jìn)入一級精制塔(1)，對粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫進(jìn)行循環(huán)吸收；當(dāng)脫硫循環(huán)液中的氨基甲酸銨達(dá)到飽和時(shí)，經(jīng)循環(huán)管(5)中補(bǔ)充的成品氨水和液氨，經(jīng)循環(huán)液回流泵(7)打入分凝液緩存罐(18)，與汽提塔(10)的分凝液混合后，經(jīng)增壓泵(8)打入汽提塔脫氣罐(9)，并進(jìn)入汽提塔(10)重新汽提，脫硫循環(huán)液中的氨基甲酸銨、硫化銨高溫分解為氨氣、二氧化碳、硫化氫，其中二氧化碳、硫化氫從汽提塔頂部排出，與汽提塔原來的酸性氣一起進(jìn)入硫回收或火炬系統(tǒng)，氨氣則從汽提塔(10)側(cè)線抽出，經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后重新進(jìn)入一級精制塔(1)脫碳、脫硫；

D、粗氨氣經(jīng)一級精制塔(1)循環(huán)洗滌凈化后，其中的二氧化碳質(zhì)量濃度為30-1000ppm，硫化氫質(zhì)量濃度50-200ppm,水分質(zhì)量濃度50-3000ppm；靠余壓進(jìn)入氨液分離器(11)，進(jìn)一步脫除粗氨氣中夾帶的水分及其溶解的二氧化碳、硫化氫、氨氣后，靠余壓進(jìn)入二級精制塔(12)；脫除的氨液自流進(jìn)入一級精制塔(1)底部循環(huán)管；

E、在二級精制塔(12)內(nèi)，粗氨氣自下而上流過裝有脫硫劑的填料層，其中的硫化氫被脫硫劑吸附，進(jìn)一步脫除至二氧化碳質(zhì)量濃度為0.5-5ppm、水分含量則不變；然后進(jìn)入氨氣過濾器(13)，將二級精制塔(12)中可能夾帶的固體顆粒物過濾脫除，氨氣質(zhì)量濃度提升到99.6％-99.99％，二氧化碳質(zhì)量濃度下降到0.003-0.1％，硫化氫質(zhì)量濃度下降到0.00005-0.0005％，水分質(zhì)量濃度下降到0.005-0.3％，粗氨氣成為精制氨氣；

F、從過濾器(13)引出的精制氨氣，依據(jù)上述步驟B中打入循環(huán)管(5)中成品氨水量和液氨量計(jì)算得出的氨氣質(zhì)量，靠余壓引入企業(yè)的冰機(jī)制冷系統(tǒng)，經(jīng)氨氣壓縮機(jī)壓縮成液氨，補(bǔ)充冰機(jī)制冷系統(tǒng)和本系統(tǒng)的液氨消耗；剩余部分靠余壓從企業(yè)的高位吸氨器(14)下部側(cè)線進(jìn)入；中間氨水罐(15)中的中間氨水循環(huán)液由中間氨水循環(huán)泵(16)打入高位吸氨器(14)上部，自上而下噴淋，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行吸收，隨后流入冷卻器(17)管程，循環(huán)冷卻水或從企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)引來的液氨從冷卻器(17)殼程進(jìn)入，將中間氨水循環(huán)液降溫至-15—35℃，流入中間氨水罐(15)，然后中間氨水循環(huán)液經(jīng)泵(16)重新打入高位吸氨器(14)，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行循環(huán)吸收；經(jīng)循環(huán)吸收，當(dāng)氨水濃度達(dá)到15-50％(質(zhì)量濃度，下同)時(shí)，通過成品氨水進(jìn)料泵(19)打入成品氨水儲罐(2)，成為15-50％濃度的成品氨水；同時(shí)脫鹽水或低溫蒸汽冷凝水靠絕對壓力0.4Mpa余壓引入中間氨水罐，補(bǔ)充生產(chǎn)成品氨水的水分消耗，其質(zhì)量為進(jìn)入高位吸氨器(14)中氨氣質(zhì)量的17.65-100％。

一種煤化工變換冷凝液汽提粗氨氣的脫碳、脫硫方法，包含以下步驟：

A、變換冷凝液汽提塔(10)側(cè)線抽出并經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后的汽提粗氨氣，其中二氧化碳質(zhì)量濃度1-3.5％、水分質(zhì)量濃度0.5-3％，硫化氫質(zhì)量濃度0.02-0.1％，氨氣質(zhì)量濃度93.4-98.48％，利用絕對壓力0.15-0.4Mpa余壓，從粗氨氣一級精制塔(1)下段進(jìn)塔，自下而上流動；

B、來自成品氨水儲罐(2)濃度45-60％的成品濃氨水由成品氨水進(jìn)料泵(3)按粗氨氣中二氧化碳含量的50-60倍定量打入洗滌循環(huán)泵(4)泵前循環(huán)管(5)中，再由洗滌循環(huán)泵(4)打入冷卻器(6)管程，來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨或二甲醚在冷卻器(6)殼程降壓蒸發(fā)吸熱，將成品氨水降溫至-15—-5℃，低溫成品氨水洗滌循環(huán)泵(4)出口余壓從一級精制塔(1)上部進(jìn)入，自上而下通過塔內(nèi)填料層流動，對自下而上流動的粗氨氣進(jìn)行洗滌吸收，粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫被濃氨水吸收，水分也進(jìn)一步冷凝下來，粗氨氣獲得凈化；

C、一級精制塔(1)中的循環(huán)液吸收二氧化碳和硫化氫后，形成氨基甲酸銨、碳銨和硫化銨混合溶液(簡稱脫硫循環(huán)液)，經(jīng)洗滌循環(huán)泵(4)從塔內(nèi)打出，在循環(huán)管(5)中補(bǔ)充成品氨水，并通過冷卻器(6)降溫后，重新進(jìn)入一級精制塔(1)，對粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫進(jìn)行循環(huán)吸收；當(dāng)脫硫循環(huán)液中的氨基甲酸銨達(dá)到飽和時(shí)，經(jīng)循環(huán)液回流泵(7)打入分凝液緩存罐(18)，與汽提塔(10)的分凝液混合后，經(jīng)增壓泵(8)打入汽提塔脫氣罐(9)，并進(jìn)入汽提塔(10)重新汽提，其中的氨基甲酸銨、硫化銨高溫分解為氨氣、二氧化碳、硫化氫；二氧化碳、硫化氫從汽提塔(10)頂部排出，與汽提塔原來的酸性氣一起進(jìn)入硫回收或火炬系統(tǒng)，氨氣則從汽提塔(10)側(cè)線抽出，經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后重新進(jìn)入一級精制塔(1)脫碳、脫硫；

D、粗氨氣經(jīng)一級精制塔(1)循環(huán)洗滌凈化后，其中的二氧化碳質(zhì)量濃度為30-1000ppm，硫化氫質(zhì)量濃度50-200ppm,水分質(zhì)量濃度50-3000ppm；靠余壓進(jìn)入氨液分液器(11)，進(jìn)一步脫除粗氨氣中夾帶的水分及其溶解的二氧化碳、硫化氫、氨氣后，靠余壓進(jìn)入二級精制塔(12)；脫除的氨液自流進(jìn)入一級精制塔(1)底部循環(huán)管；

E、在二級精制塔(12)內(nèi)，粗氨氣自下而上流過裝有脫硫劑的填料層，其中的硫化氫被脫硫劑吸附，進(jìn)一步脫除至二氧化碳質(zhì)量濃度0.5-5ppm、水分含量則不變；然后進(jìn)入氨氣過濾器(13)，將二級精制塔(12)中可能夾帶的固體顆粒物過濾脫除，氨氣質(zhì)量濃度提升到99.6％-99.99％，二氧化碳質(zhì)量濃度下降到0.003-0.1％，硫化氫質(zhì)量濃度下降到0.00005-0.0005％，水分質(zhì)量濃度下降到0.005-0.3％，粗氨氣成為精制氨氣；

F、從過濾器(13)引出的精制氨氣，靠余壓從企業(yè)的高位吸氨器(14)下部側(cè)線進(jìn)入；中間氨水罐(15)中的中間氨水循環(huán)液由中間氨水循環(huán)泵(16)打入高位吸氨器(14)上部，自上而下噴淋，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行吸收，隨后流入冷卻器(17)管程，來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨或二甲醚在冷卻器(17)殼程降壓蒸發(fā)吸熱，將中間氨水循環(huán)液降溫至-15—-5℃，流入中間氨水罐；然后中間氨水循環(huán)液經(jīng)泵(16)重新打入高位吸氨器(14)，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行循環(huán)吸收；當(dāng)氨水濃度達(dá)到質(zhì)量濃度45-60％時(shí)，通過成品氨水進(jìn)料泵(18)打入成品氨水儲罐(2)，成為質(zhì)量濃度45-60％濃度的成品氨水；同時(shí)脫鹽水或低溫蒸汽冷凝水靠絕對壓力0.4Mpa余壓引入中間氨水罐，補(bǔ)充生產(chǎn)成品氨水的水分消耗，其質(zhì)量為進(jìn)入高位吸氨器(14)中氨氣質(zhì)量的81.82-150％。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于：一是先采取濃氨水低溫吸收洗滌的辦法將粗氨氣中的絕大部分二氧化碳和一部分硫化氫脫除掉，再采取脫硫劑吸附的方法深度脫除硫化氫，從而使粗氨氣變?yōu)榉蠂乙喊睒?biāo)準(zhǔn)的精制氨氣，用其制取的氨水也能達(dá)到國家銷售標(biāo)準(zhǔn)；二是充分利用了企業(yè)自身的現(xiàn)有成品氨水和液氨(或二甲醚)制冷系統(tǒng)，降低了液氨在系統(tǒng)中的循環(huán)率，降低了處理成本；三是利用本系統(tǒng)可生產(chǎn)氨水和液氨兩種產(chǎn)品，并可依據(jù)市場情況變化，通過調(diào)整回到企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的氨氣量，靈活調(diào)整氨水和液氨的產(chǎn)量配比，從而最大限度提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；四是由于氨水、液氨質(zhì)量提升，市場價(jià)格提高一倍左右，一年左右即可收回本項(xiàng)目投資，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保全面達(dá)標(biāo)；五是該裝置可用于類似粗氨氣的脫碳、脫硫處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：

一種煤化工變換冷凝液汽提粗氨氣的脫碳、脫硫方法,包括以下步驟：

A、變換冷凝液汽提塔(10)側(cè)線抽出并經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后的汽提粗氨氣，其中二氧化碳質(zhì)量濃度1-3.5％、水分質(zhì)量濃度0.5-3％，硫化氫質(zhì)量濃度0.02-0.1％，氨氣質(zhì)量濃度93.4-98.48％，利用絕對壓力0.15-0.4Mpa余壓從粗氨氣一級精制塔(1)下段進(jìn)塔，自下而上流動；

B、來自成品氨水儲罐(2)濃度15-50％的成品氨水由成品氨水進(jìn)料泵(3)按粗氨氣中二氧化碳含量的20-36倍定量打入洗滌循環(huán)泵(4)泵前循環(huán)管(5)中；同時(shí)來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨靠絕對壓力0.25-1Mpa余壓按粗氨氣中二氧化碳含量的0-16倍引入洗滌循環(huán)泵(4)泵前循環(huán)管(5)中；成品氨水和液氨在循環(huán)管(5)中混合后，經(jīng)洗滌循環(huán)泵(4)打入冷卻器(6)管程，來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨在冷卻器(6)殼程降壓蒸發(fā)吸熱，將氨水和液氨混合液降溫至-15-0℃，混合液靠洗滌循環(huán)泵(4)出口余壓從一級精制塔(1)上部進(jìn)入，自上而下通過塔內(nèi)填料層流動，對自下而上流動的粗氨氣進(jìn)行洗滌吸收，粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫被濃氨水溶液吸收，水分也進(jìn)一步冷凝下來，粗氨氣獲得凈化；

C、一級精制塔(1)中的混合液吸收二氧化碳和硫化氫后，形成氨基甲酸銨和硫化銨混合溶液(簡稱脫硫循環(huán)液)，經(jīng)洗滌循環(huán)泵(4)從塔內(nèi)打出，在循環(huán)管(5)中補(bǔ)充成品氨水和液氨，并通過冷卻器(6)降溫后，重新進(jìn)入一級精制塔(1)，對粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫進(jìn)行循環(huán)吸收；當(dāng)脫硫循環(huán)液中的氨基甲酸銨達(dá)到飽和時(shí)，經(jīng)循環(huán)管(5)中補(bǔ)充的成品氨水和液氨，經(jīng)循環(huán)液回流泵(7)打入分凝液緩存罐(18)，與汽提塔(10)的分凝液混合后，經(jīng)增壓泵(8)打入汽提塔脫氣罐(9)，并進(jìn)入汽提塔(10)重新汽提，脫硫循環(huán)液中的氨基甲酸銨、硫化銨高溫分解為氨氣、二氧化碳、硫化氫，其中二氧化碳、硫化氫從汽提塔頂部排出，與汽提塔原來的酸性氣一起進(jìn)入硫回收或火炬系統(tǒng)，氨氣則從汽提塔(10)側(cè)線抽出，經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后重新進(jìn)入一級精制塔(1)脫碳、脫硫；

D、粗氨氣經(jīng)一級精制塔(1)循環(huán)洗滌凈化后，其中的二氧化碳質(zhì)量濃度為30-1000ppm，硫化氫質(zhì)量濃度50-200ppm,水分質(zhì)量濃度50-3000ppm；靠余壓進(jìn)入氨液分離器(11)，進(jìn)一步脫除粗氨氣中夾帶的水分及其溶解的二氧化碳、硫化氫、氨氣后，靠余壓進(jìn)入二級精制塔(12)；脫除的氨液自流進(jìn)入一級精制塔(1)底部循環(huán)管；

E、在二級精制塔(12)內(nèi)，粗氨氣自下而上流過裝有脫硫劑的填料層，其中的硫化氫被脫硫劑吸附，進(jìn)一步脫除至二氧化碳質(zhì)量濃度為0.5-5ppm、水分含量則不變；然后進(jìn)入氨氣過濾器(13)，將二級精制塔(12)中可能夾帶的固體顆粒物過濾脫除，氨氣質(zhì)量濃度提升到99.6％-99.99％，二氧化碳質(zhì)量濃度下降到0.003-0.1％，硫化氫質(zhì)量濃度下降到0.00005-0.0005％，水分質(zhì)量濃度下降到0.005-0.3％，粗氨氣成為精制氨氣；

F、從過濾器(13)引出的精制氨氣，依據(jù)上述步驟B中打入循環(huán)管(5)中成品氨水量和液氨量計(jì)算得出的氨氣質(zhì)量，靠余壓引入企業(yè)的冰機(jī)制冷系統(tǒng)，經(jīng)氨氣壓縮機(jī)壓縮成液氨，補(bǔ)充冰機(jī)制冷系統(tǒng)和本系統(tǒng)的液氨消耗；剩余部分靠余壓從企業(yè)的高位吸氨器(14)下部側(cè)線進(jìn)入；中間氨水罐(15)中的中間氨水循環(huán)液由中間氨水循環(huán)泵(16)打入高位吸氨器(14)上部，自上而下噴淋，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行吸收，隨后流入冷卻器(17)管程，循環(huán)冷卻水或從企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)引來的液氨從冷卻器(17)殼程進(jìn)入，將中間氨水循環(huán)液降溫至-15—35℃，流入中間氨水罐(15)，然后中間氨水循環(huán)液經(jīng)泵(16)重新打入高位吸氨器(14)，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行循環(huán)吸收；經(jīng)循環(huán)吸收，當(dāng)氨水濃度達(dá)到15-50％(質(zhì)量濃度，下同)時(shí)，通過成品氨水進(jìn)料泵(19)打入成品氨水儲罐(2)，成為15-50％濃度的成品氨水；同時(shí)脫鹽水或低溫蒸汽冷凝水靠絕對壓力0.4Mpa余壓引入中間氨水罐，補(bǔ)充生產(chǎn)成品氨水的水分消耗，其質(zhì)量為進(jìn)入高位吸氨器(14)中氨氣質(zhì)量的17.65-100％。

實(shí)施例二：

一種煤化工變換冷凝液汽提粗氨氣的脫碳、脫硫方法，包含以下步驟：

A、變換冷凝液汽提塔(10)側(cè)線抽出并經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后的汽提粗氨氣，其中二氧化碳質(zhì)量濃度1-3.5％、水分質(zhì)量濃度0.5-3％，硫化氫質(zhì)量濃度0.02-0.1％，氨氣質(zhì)量濃度93.4-98.48％，利用絕對壓力0.15-0.4Mpa余壓，從粗氨氣一級精制塔(1)下段進(jìn)塔，自下而上流動；

B、來自成品氨水儲罐(2)濃度45-60％的成品濃氨水由成品氨水進(jìn)料泵(3)按粗氨氣中二氧化碳含量的50-60倍定量打入洗滌循環(huán)泵(4)泵前循環(huán)管(5)中，再由洗滌循環(huán)泵(4)打入冷卻器(6)管程，來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨或二甲醚在冷卻器(6)殼程降壓蒸發(fā)吸熱，將成品氨水降溫至-15—-5℃，低溫成品氨水洗滌循環(huán)泵(4)出口余壓從一級精制塔(1)上部進(jìn)入，自上而下通過塔內(nèi)填料層流動，對自下而上流動的粗氨氣進(jìn)行洗滌吸收，粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫被濃氨水吸收，水分也進(jìn)一步冷凝下來，粗氨氣獲得凈化；

C、一級精制塔(1)中的循環(huán)液吸收二氧化碳和硫化氫后，形成氨基甲酸銨、碳銨和硫化銨混合溶液(簡稱脫硫循環(huán)液)，經(jīng)洗滌循環(huán)泵(4)從塔內(nèi)打出，在循環(huán)管(5)中補(bǔ)充成品氨水，并通過冷卻器(6)降溫后，重新進(jìn)入一級精制塔(1)，對粗氨氣中的二氧化碳、硫化氫進(jìn)行循環(huán)吸收；當(dāng)脫硫循環(huán)液中的氨基甲酸銨達(dá)到飽和時(shí)，經(jīng)循環(huán)液回流泵(7)打入分凝液緩存罐(18)，與汽提塔(10)的分凝液混合后，經(jīng)增壓泵(8)打入汽提塔脫氣罐(9)，并進(jìn)入汽提塔(10)重新汽提，其中的氨基甲酸銨、硫化銨高溫分解為氨氣、二氧化碳、硫化氫；二氧化碳、硫化氫從汽提塔(10)頂部排出，與汽提塔原來的酸性氣一起進(jìn)入硫回收或火炬系統(tǒng)，氨氣則從汽提塔(10)側(cè)線抽出，經(jīng)多級分凝器冷卻凈化后重新進(jìn)入一級精制塔(1)脫碳、脫硫；

D、粗氨氣經(jīng)一級精制塔(1)循環(huán)洗滌凈化后，其中的二氧化碳質(zhì)量濃度為30-1000ppm，硫化氫質(zhì)量濃度50-200ppm,水分質(zhì)量濃度50-3000ppm；靠余壓進(jìn)入氨液分液器(11)，進(jìn)一步脫除粗氨氣中夾帶的水分及其溶解的二氧化碳、硫化氫、氨氣后，靠余壓進(jìn)入二級精制塔(12)；脫除的氨液自流進(jìn)入一級精制塔(1)底部循環(huán)管；

E、在二級精制塔(12)內(nèi)，粗氨氣自下而上流過裝有脫硫劑的填料層，其中的硫化氫被脫硫劑吸附，進(jìn)一步脫除至二氧化碳質(zhì)量濃度0.5-5ppm、水分含量則不變；然后進(jìn)入氨氣過濾器(13)，將二級精制塔(12)中可能夾帶的固體顆粒物過濾脫除，氨氣質(zhì)量濃度提升到99.6％-99.99％，二氧化碳質(zhì)量濃度下降到0.003-0.1％，硫化氫質(zhì)量濃度下降到0.00005-0.0005％，水分質(zhì)量濃度下降到0.005-0.3％，粗氨氣成為精制氨氣；

F、從過濾器(13)引出的精制氨氣，靠余壓從企業(yè)的高位吸氨器(14)下部側(cè)線進(jìn)入；中間氨水罐(15)中的中間氨水循環(huán)液由中間氨水循環(huán)泵(16)打入高位吸氨器(14)上部，自上而下噴淋，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行吸收，隨后流入冷卻器(17)管程，來自企業(yè)冰機(jī)制冷系統(tǒng)的液氨或二甲醚在冷卻器(17)殼程降壓蒸發(fā)吸熱，將中間氨水循環(huán)液降溫至-15—-5℃，流入中間氨水罐；然后中間氨水循環(huán)液經(jīng)泵(16)重新打入高位吸氨器(14)，對自下而上流動的精制氨氣進(jìn)行循環(huán)吸收；當(dāng)氨水濃度達(dá)到質(zhì)量濃度45-60％時(shí)，通過成品氨水進(jìn)料泵(18)打入成品氨水儲罐(2)，成為質(zhì)量濃度45-60％濃度的成品氨水；同時(shí)脫鹽水或低溫蒸汽冷凝水靠絕對壓力0.4Mpa余壓引入中間氨水罐，補(bǔ)充生產(chǎn)成品氨水的水分消耗，其質(zhì)量為進(jìn)入高位吸氨器(14)中氨氣質(zhì)量的81.82-150％。

經(jīng)過以上步驟A-F，粗氨氣獲得深度凈化，生產(chǎn)的氨水質(zhì)量濃度15-50％，液氨質(zhì)量濃度99.6-99.99％，均到達(dá)國家國標(biāo)銷售標(biāo)準(zhǔn)，氨回收率95％以上。

本發(fā)明主要設(shè)備包括：

1、粗氨氣一級精制系統(tǒng)：由一級精制塔1、氨液分離器11、循環(huán)泵4、16、回流泵7、冷卻器6、氣動調(diào)節(jié)閥等組成；

2、粗氨氣二級精制系統(tǒng)：由二級精制塔12、氨氣過濾器13等組成

3、精制回流液汽提系統(tǒng)：利用企業(yè)原有的汽提塔10、脫氣罐9、三級分凝系統(tǒng)、等設(shè)備；

4、氨水制備系統(tǒng)：利用企業(yè)原有的高位吸氨器、氨水罐等設(shè)備；

5、液氨制備系統(tǒng)：利用企業(yè)原有的氨氣壓縮機(jī)、多級分凝器等設(shè)備；

6、電氣、儀表控制系統(tǒng)：由電氣系統(tǒng)、DCS控制系統(tǒng)和控制閥門、控制儀表等組成，并可與原變換冷凝液汽提系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)對接。

本發(fā)明裝置中，利用企業(yè)自身的冰機(jī)制冷系統(tǒng)提供冷量，并產(chǎn)出液氨；利用原有的高位吸氨器生產(chǎn)高純度成品氨水；脫除的二氧化碳、硫化氫最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；液氨循環(huán)率低于15％；系統(tǒng)本身無物料富集問題。