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摘 要：本文介绍了焦化剩余氨水的来源及进行蒸氨处理的必要性。分析了直接蒸汽蒸氨工艺、导热油蒸氨工艺、管式炉蒸氨工艺的工艺特点。基于对各蒸氨工艺流程、工艺特点、运行效果的对比，提出蒸氨工艺选择的建议。
关键词：焦化；剩余氨水；蒸氨；管式炉
0 引言
焦化企业生产废水主要来源有剩余氨水；粗苯分离水；煤气水封、横管式初冷器等设备的冷凝液，其中绝大部分为炼焦时产生的剩余氨水，炼焦工段产生的剩余氨水经气液分离器、机械化澄清槽后油水分离后进入剩余氨水槽；煤氣水封、横管式初冷器等设备的冷凝液被收集后一起送至机械化澄清槽油水分离后，同剩余氨水一起流至剩余氨水槽，本文统称为剩余氨水。剩余氨水的氨氮含量一般在3000-5000mg/L，但生化处理工序进口污水氨氮含量要求控制在300mg/L以下，因此剩余氨水进入污水处理站进行生化处理前，必须进行蒸氨处理，将剩余氨水氨氮含量降至300mg/L以下，为生化处理奠定基础，保证废水达标排放。
蒸氨是利用蒸馏原理，依靠外部热源将剩余氨水中的氨蒸出，降低剩余氨水的氨氮含量。传统的蒸氨工艺多采用直接蒸汽法蒸氨工艺，利用蒸汽为热源，直接进入蒸氨塔进行蒸氨，工艺相对落后，能耗较高，处理1t剩余氨水约消耗200-300kg蒸汽，同时会多产生200-300kg废水。随着企业节能、环保意识的提高，研究开发新蒸氨工艺技术，实现高效、低耗、清洁生产意义重大。
1 剩余氨水蒸氨工艺
1.1 直接蒸汽蒸氨工艺
由冷鼓工段送来的剩余氨水，经氨水泵加压后输送到反冲洗罐，去除夹带的煤焦油等杂质，再进入氨水换热器与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热，最后从上部进入蒸氨塔。同时向原料氨水中加入液碱（10%），分解剩余氨水中的固定铵。由蒸氨塔底部送入直接蒸汽作为热源，使剩余氨水在塔内蒸馏，进行氨的分离。塔顶设分缩器，氨汽与循环冷却水换热，实现塔内回流，提高塔顶氨汽质量，从分缩器出来的氨汽直接进入硫铵饱和器生产硫铵，或经冷凝冷却器冷凝成氨水，进入脱硫工段，作为HPF脱硫碱源使用。塔底排出的蒸氨废水与原料氨水换热后，再经冷却器冷却，最后排至污水处理站进行生化处理。
1.2 管式炉蒸氨工艺
管式炉蒸氨工艺又称煤气直接加热废水蒸氨工艺。由冷鼓工段送来的剩余氨水，经氨水泵加压后输送到反冲洗罐，去除夹带的煤焦油等杂质，再进入氨水换热器，与蒸氨塔底的蒸氨废水进行换热，最后进入蒸氨塔的上部。管式炉蒸氨工艺，是将部分蒸氨废水经管式炉加热后，以气液两相状态由塔底进入蒸氨塔，利用废水携带热量进行蒸馏；塔底不再用蒸汽蒸馏，同时碱液经过流量计进入原料氨水泵，分解剩余氨水中的固定铵。另一部分蒸氨废水首先与原料氨水换热，再经过冷却器冷却，最后排至污水处理站进行生化处理。蒸氨塔顶的氨汽，经氨分缩器冷凝浓缩后，送入硫铵饱和器或HPF脱硫装置。工艺流程图如下：
1.3 导热油蒸氨工艺
冷鼓送来的剩余氨水，经过烟道气、废水换热器换热后，从上部进入蒸氨塔。塔底的部分废水进入再沸器，与导热油进行换热，用导热油加热后的水蒸汽返回蒸氨塔底作为热源，将剩余氨水中的氨蒸出，其余废水经冷却后进入污水处理站进行生化处理。
导热油的生产工艺为：经滤器滤除杂质后，新导热油通过补油泵、膨胀槽、导热油循环泵送到加热油炉，在加热油炉内加温后，送至蒸氨再沸器与蒸氨废水换热，温度降低后由回油总管经脱除杂质及轻组分后，返回导热油循环泵，循环使用。
2 蒸氨工艺特点
2.1 蒸汽直接蒸氨工艺
蒸汽直接进入蒸氨塔作为蒸馏介质加热废水，工艺简单；投资费用少；蒸汽用量大，生产成本较高，运行过程增加废水量，增加生化处理负荷：处理1t剩余氨水耗用约200-300kg蒸汽，同时多产生200-300kg废水；对蒸汽压力极其稳定性要求较高：蒸汽压力要求控制在0.4Mpa以上，蒸汽压力极其稳定性得不到保障，将直接影响蒸氨效果，导致蒸氨废水氨氮含量偏高，生化处理工序压力增大。
2.2 管式炉蒸氨工艺
用煤气加热装置直接加热废水蒸氨；工艺流程短；生产稳定：传统的蒸汽直接蒸氨工艺，因为蒸汽管网泄漏或检修等诸多原因，蒸氨被迫进行停工，造成蒸氨系统受蒸汽系统影响较大，采用管式炉蒸氨工艺后，以煤气为热源，生产稳定性大大加强，异常停工的次数大大减少；运行费用较低，不增加废水量。以某焦化公司位例，原采用蒸汽直接蒸氨工艺进行蒸氨（直接蒸汽外购），设计处理能力25t/h，日常运行约18t/h，采用管式炉蒸氨工艺后，蒸氨废水排放量每小时减少2.7t，蒸汽费用每天节省近万元。
2.3 导热油蒸氨工艺
由煤气加热导热油，然后由导热油来加热废水；不使用直接蒸汽，不增加废水量，属无直接蒸汽蒸氨，导热油闭路循环，供热稳定，基本实现清洁生产；但与管式炉蒸氨工艺相比，中间增加了一道工序，增加了设备投资费用、热损耗费用、导热油损耗和操作费用，同时存在导热油泄漏的安全隐患。
3 运行效果评价
上述三种蒸氨工艺，蒸氨废水氨氮含量均能达到300mg/L以下。但直接蒸汽蒸氨工艺蒸汽耗用量较高，运行成本高，同时蒸氨效果受蒸汽压力及其稳定性影响较大，系统运行稳定性差，同时增加了蒸氨废水量，增加了生化处理负荷；导热油蒸氨工艺与管式炉蒸氨工艺相比，同属无直接蒸汽蒸氨工艺，但其工艺复杂，投资、运行费用高，同时存在导热油泄漏隐患。
4 结 论
通过对现有焦化剩余氨水蒸氨工艺特点、运行效果等方面的对比，管式炉蒸氨工艺具有工艺流程短、生产运行稳定性强、运行成本低、不增加蒸氨废水量，不增加生化处理负荷等特点，优势明显。对于目前推行节能、环保的时代，管式炉法蒸氨工艺节能减排效果显著，非常值得推广，尤其适合蒸汽不足的焦化企业。
参考文献
[1] 李现坡，赵建中，杨华元.管式炉蒸氨新工艺在焦化厂的应用[J].燃料与化工，2010，41（2）：53-54.
[2] 王玉萍，曹友宝，卢元俭.管式炉法无蒸汽蒸氨新工艺在宁钢的实践[J].宝钢技术，2010，4：20-21，34.
关键词：焦化；剩余氨水；蒸氨；管式炉
0 引言
焦化企业生产废水主要来源有剩余氨水；粗苯分离水；煤气水封、横管式初冷器等设备的冷凝液，其中绝大部分为炼焦时产生的剩余氨水，炼焦工段产生的剩余氨水经气液分离器、机械化澄清槽后油水分离后进入剩余氨水槽；煤氣水封、横管式初冷器等设备的冷凝液被收集后一起送至机械化澄清槽油水分离后，同剩余氨水一起流至剩余氨水槽，本文统称为剩余氨水。剩余氨水的氨氮含量一般在3000-5000mg/L，但生化处理工序进口污水氨氮含量要求控制在300mg/L以下，因此剩余氨水进入污水处理站进行生化处理前，必须进行蒸氨处理，将剩余氨水氨氮含量降至300mg/L以下，为生化处理奠定基础，保证废水达标排放。
蒸氨是利用蒸馏原理，依靠外部热源将剩余氨水中的氨蒸出，降低剩余氨水的氨氮含量。传统的蒸氨工艺多采用直接蒸汽法蒸氨工艺，利用蒸汽为热源，直接进入蒸氨塔进行蒸氨，工艺相对落后，能耗较高，处理1t剩余氨水约消耗200-300kg蒸汽，同时会多产生200-300kg废水。随着企业节能、环保意识的提高，研究开发新蒸氨工艺技术，实现高效、低耗、清洁生产意义重大。
1 剩余氨水蒸氨工艺
1.1 直接蒸汽蒸氨工艺
由冷鼓工段送来的剩余氨水，经氨水泵加压后输送到反冲洗罐，去除夹带的煤焦油等杂质，再进入氨水换热器与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热，最后从上部进入蒸氨塔。同时向原料氨水中加入液碱（10%），分解剩余氨水中的固定铵。由蒸氨塔底部送入直接蒸汽作为热源，使剩余氨水在塔内蒸馏，进行氨的分离。塔顶设分缩器，氨汽与循环冷却水换热，实现塔内回流，提高塔顶氨汽质量，从分缩器出来的氨汽直接进入硫铵饱和器生产硫铵，或经冷凝冷却器冷凝成氨水，进入脱硫工段，作为HPF脱硫碱源使用。塔底排出的蒸氨废水与原料氨水换热后，再经冷却器冷却，最后排至污水处理站进行生化处理。
1.2 管式炉蒸氨工艺
管式炉蒸氨工艺又称煤气直接加热废水蒸氨工艺。由冷鼓工段送来的剩余氨水，经氨水泵加压后输送到反冲洗罐，去除夹带的煤焦油等杂质，再进入氨水换热器，与蒸氨塔底的蒸氨废水进行换热，最后进入蒸氨塔的上部。管式炉蒸氨工艺，是将部分蒸氨废水经管式炉加热后，以气液两相状态由塔底进入蒸氨塔，利用废水携带热量进行蒸馏；塔底不再用蒸汽蒸馏，同时碱液经过流量计进入原料氨水泵，分解剩余氨水中的固定铵。另一部分蒸氨废水首先与原料氨水换热，再经过冷却器冷却，最后排至污水处理站进行生化处理。蒸氨塔顶的氨汽，经氨分缩器冷凝浓缩后，送入硫铵饱和器或HPF脱硫装置。工艺流程图如下：
1.3 导热油蒸氨工艺
冷鼓送来的剩余氨水，经过烟道气、废水换热器换热后，从上部进入蒸氨塔。塔底的部分废水进入再沸器，与导热油进行换热，用导热油加热后的水蒸汽返回蒸氨塔底作为热源，将剩余氨水中的氨蒸出，其余废水经冷却后进入污水处理站进行生化处理。
导热油的生产工艺为：经滤器滤除杂质后，新导热油通过补油泵、膨胀槽、导热油循环泵送到加热油炉，在加热油炉内加温后，送至蒸氨再沸器与蒸氨废水换热，温度降低后由回油总管经脱除杂质及轻组分后，返回导热油循环泵，循环使用。
2 蒸氨工艺特点
2.1 蒸汽直接蒸氨工艺
蒸汽直接进入蒸氨塔作为蒸馏介质加热废水，工艺简单；投资费用少；蒸汽用量大，生产成本较高，运行过程增加废水量，增加生化处理负荷：处理1t剩余氨水耗用约200-300kg蒸汽，同时多产生200-300kg废水；对蒸汽压力极其稳定性要求较高：蒸汽压力要求控制在0.4Mpa以上，蒸汽压力极其稳定性得不到保障，将直接影响蒸氨效果，导致蒸氨废水氨氮含量偏高，生化处理工序压力增大。
2.2 管式炉蒸氨工艺
用煤气加热装置直接加热废水蒸氨；工艺流程短；生产稳定：传统的蒸汽直接蒸氨工艺，因为蒸汽管网泄漏或检修等诸多原因，蒸氨被迫进行停工，造成蒸氨系统受蒸汽系统影响较大，采用管式炉蒸氨工艺后，以煤气为热源，生产稳定性大大加强，异常停工的次数大大减少；运行费用较低，不增加废水量。以某焦化公司位例，原采用蒸汽直接蒸氨工艺进行蒸氨（直接蒸汽外购），设计处理能力25t/h，日常运行约18t/h，采用管式炉蒸氨工艺后，蒸氨废水排放量每小时减少2.7t，蒸汽费用每天节省近万元。
2.3 导热油蒸氨工艺
由煤气加热导热油，然后由导热油来加热废水；不使用直接蒸汽，不增加废水量，属无直接蒸汽蒸氨，导热油闭路循环，供热稳定，基本实现清洁生产；但与管式炉蒸氨工艺相比，中间增加了一道工序，增加了设备投资费用、热损耗费用、导热油损耗和操作费用，同时存在导热油泄漏的安全隐患。
3 运行效果评价
上述三种蒸氨工艺，蒸氨废水氨氮含量均能达到300mg/L以下。但直接蒸汽蒸氨工艺蒸汽耗用量较高，运行成本高，同时蒸氨效果受蒸汽压力及其稳定性影响较大，系统运行稳定性差，同时增加了蒸氨废水量，增加了生化处理负荷；导热油蒸氨工艺与管式炉蒸氨工艺相比，同属无直接蒸汽蒸氨工艺，但其工艺复杂，投资、运行费用高，同时存在导热油泄漏隐患。
4 结 论
通过对现有焦化剩余氨水蒸氨工艺特点、运行效果等方面的对比，管式炉蒸氨工艺具有工艺流程短、生产运行稳定性强、运行成本低、不增加蒸氨废水量，不增加生化处理负荷等特点，优势明显。对于目前推行节能、环保的时代，管式炉法蒸氨工艺节能减排效果显著，非常值得推广，尤其适合蒸汽不足的焦化企业。
参考文献
[1] 李现坡，赵建中，杨华元.管式炉蒸氨新工艺在焦化厂的应用[J].燃料与化工，2010，41（2）：53-54.
[2] 王玉萍，曹友宝，卢元俭.管式炉法无蒸汽蒸氨新工艺在宁钢的实践[J].宝钢技术，2010，4：20-21，34.