本發明屬于石油化工領域，更具體的說是涉及一種芳烴生產過程中廢水和含硫氮煙氣的綜合治理裝置與方法。
背景技術：
在石油化工生產過程中，會伴隨產生一些污水，這些污水中含有濃度較高的硫化氫和氨，如果不除去就會污染環境，破壞環境的正常生態體系。酸性水汽提是專門處理煉廠各工藝裝置排出的酸性水,以除去酸性水中含有的H2S、NH3等污染性介質。目前單塔側線汽提工藝并利用硫化氫與氨的揮發性不同，在塔的頂部得到高濃度硫化氫氣體，而在塔的中部抽出高濃度的氨氣，但該工藝和后續處理系統并不能除去油和酚類等雜質，造成回收的氨氣利用價值較低。
另外，在環境保護要求越來越嚴格的大背景下，含氮硫鍋爐煙氣實現超清潔排放是未來的發展趨勢。煙氣的脫硫脫硝均可通過注入氨氣或氨水來實現。因此，若能將污水處理與鍋爐煙氣的廢氣處理相結合應用，則既能消除廢水的污染，又能消除廢氣的污染。因此，研究污水和廢氣的綜合處理具有重要意義。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種芳烴清潔生產的裝置與方法，對芳烴生產過程中廢水和含硫氮煙氣進行綜合治理，通過污水汽提、氨精制、煙氣脫硫和煙氣脫硝等工序將污水回收利用與煙氣脫硫脫硝有機地結合起來，達到了同時消除污水和有毒有害廢氣的目的，并回收了凈化水。
為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種芳烴清潔生產的裝置，包括污水汽提裝置、氨精制裝置、煙氣脫硝裝置和煙氣脫硫裝置，所述污水汽提裝置包括原料污水罐、進料泵、汽提塔、汽提塔頂冷卻器、汽提塔頂分液罐、汽提塔底重沸器、粗氨冷凝器和粗氨分液罐，所述原料污水罐的出口與進料泵的入口相連，所述進料泵的出口與汽提塔的塔頂進料相連，所述汽提塔的塔頂出料口與汽提塔頂冷卻器的入口相連，所述汽提塔頂冷卻器的出口與汽提塔頂分液罐的入口相連，所述汽提塔頂分液罐的頂部出來的硫化氫尾氣去硫磺回收，所述汽提塔的中部出料口與粗氨冷凝器的入口相連，所述粗氨冷凝器的出口與粗氨分液罐的入口相連；所述氨精制裝置包括氨精制塔、氨液循環泵、氨液分離器、脫硫吸附塔、氨冷凝器和液氨貯槽，所述粗氨分液罐的頂部出口與氨精制塔的中部入口相連，所述粗氨分液罐的底部出口與原料污水罐相連，所述氨精制塔的頂部出口與氨液分離器的入口相連，所述氨液分離器的頂部出口與脫硫吸附塔的底部入口相連，所述氨液分離器的底部出口與原料污水罐相連，所述脫硫吸附塔的頂部出口與氨冷凝器的第一入口相連，所述氨冷凝器的第一出口和液氨貯槽的出口相連；所述煙氣脫硝裝置包括液氨輸送泵、液氨蒸發器、氨氣/空氣混合器、稀釋風機、氨氣噴射格柵和脫硝反應器，所述液氨貯槽的出口與液氨輸送泵的入口相連，所述液氨輸送泵的出口與液氨蒸發器的入口相連，所述液氨蒸發器的出口與氨氣/空氣混合器的第一入口相連，所述稀釋風機的出口與氨氣/空氣混合器的第二入口相連，所述氨氣/空氣混合器的出口與氨氣噴射格柵的第一入口相連，所述氨氣噴射格柵的第二入口與鍋爐出氣口相連，所述氨氣噴射格柵的出口與脫硝反應器的入口相連；所述煙氣脫硫裝置包括空氣預熱器、氨水罐、氨水泵、循環泵、脫硫塔和氧化風機，所述脫硝反應器的出口與空氣預熱器的第一入口相連，所述空氣預熱器的第一出口與脫硫塔的第一入口相連。所述氨水罐的第一入口與液氨蒸發器的出氣管線相連，所述氨水罐的第二入口與除鹽水管線相連，所述氨水罐的出口與氨水泵的入口相連，所述循環泵的入口與脫硫塔的第一出口相連，所述循環泵的出口管線先和氨水泵的出口管線匯合，然后分為三個支路，三個支路連入脫硫塔，所述氧化風機的出口與脫硫塔的第二入口相連。
作為本發明的進一步改進，還包括氨再純化裝置，所述氨再純化裝置包括氨壓機、氨分離器和液氨脫色罐，所述氨壓機和氨分離器設置在脫硫吸附塔與氨冷凝器之間，所述脫硫吸附塔的頂部出口先與氨壓機的入口相連，所述氨壓機的出口與氨分離器的入口相連，所述氨分離器的底部出口與污油罐相連，所述氨分離器的頂部出口與氨冷凝器的第一入口相連，所述液氨脫色罐設在氨冷凝器和液氨貯槽之間，所述氨冷凝器的第一出口先與液氨脫色罐的底部入口相連，所述液氨脫色罐的頂部出口與液氨貯槽的進口相連。
作為本發明的進一步改進，所述汽提塔頂分液罐的頂部出口的硫化氫尾氣被分為兩路，一路去硫磺回收，另一路被送入鍋爐燃燒系統燃燒。
作為本發明的進一步改進，所述液氨輸送泵的出口分為兩路，一路去液氨蒸發器，另一路去氨精制塔。
一種芳烴清潔生產的方法，其特征在于：包括以下步驟：
a、將原料污水罐中污水經進料泵送入汽提塔，所述汽提塔采用1.0MPa蒸汽進行加熱，塔頂物料進入汽提塔頂冷卻器冷卻，進入汽提塔頂分液罐，從汽提塔頂分液罐出來的氣相硫化氫送入鍋爐燃燒或去硫磺回收工段回收硫磺，液相返回原料污水罐；所述汽提塔中部導出150-160℃氣相粗氨氣，氣相粗氨氣經粗氨冷凝器冷凝后，進入粗氨分液罐分液，從粗氨分液罐出來后與液氨輸送泵出口的液氨混合后進入氨精制塔；所述汽提塔底部汽提后的凈化水冷卻后返回上游裝置回收利用；
b、液氨與粗氨氣混合進入氨精制塔，塔底氨液經氨液循環泵送至塔頂部進行循環清洗，脫除氨氣中的硫化氫，含硫氨水從塔底間斷排至原料污水罐，氨氣從塔頂進入氨液分離器；所述氨液分離器底部出口排出的污水返回原料污水罐，所述氨液分離器頂部出口的氣相產物進入脫硫吸附塔進行脫硫處理，脫硫后的氨氣送入氨壓機；
c、脫硫后的氨氣送入氨壓機增壓，所述氨壓機出口壓力1.2-1.5MPa，增壓后的氨氣進入氨分離器分出液化的油相，氣相的氨氣經氨冷凝器冷凝后液化,液氨送入液氨脫色罐脫除酚類和油類，然后進入液氨貯槽；
d、所述液氨貯槽中的液氨經液氨輸送泵送入液氨蒸發器將液氨氣化，所述液氨蒸發器出口氨氣溫度40-55℃，壓力0.3-0.5MPa，氨氣與空氣按照體積比1:100-2:100混合后進入氨氣噴射格柵與含硫氮化物的鍋爐煙氣充分均勻混合，然后混合氣進入脫硝反應器反應將氮氧化物還原為氮氣，脫硝反應溫度為355-370℃；
e、脫硝后鍋爐煙氣經空氣預熱器進一步冷卻至160-170℃進入脫硫塔，在脫硫塔內氨水通過噴淋的方式與煙氣混合，在脫硫塔的底部由氧化風機鼓入空氣，在氨氣和空氣的作用下除去鍋爐煙氣中的含硫氣體，脫硫塔所使用氨水在氨水罐中是由氨氣和除鹽水混合制備，然后經氨水泵注入脫硫塔中。
作為本發明的進一步改進，所述汽提塔塔頂溫度40-60℃，壓力0.5-0.8MPa，塔底溫度150-175℃，壓力0.4-0.55MPa。
作為本發明的進一步改進，所述氨精制塔的操作溫度維持在-10～0℃。
作為本發明的進一步改進，所述液氨脫色罐中脫色吸附劑為活性炭。
本發明的裝置和方法通過污水汽提、氨精制、煙氣脫硫和煙氣脫硝工序單元將污水回收利用與煙氣脫硫脫硝有機地結合起來，使污水中汽提的氨氣直接用于煙氣的脫硫脫硝，達到了同時消除污水和有毒有害廢氣的目的，并實現水資源的循環利用，減少了廢水的外排；汽提出的氨氣純化處理后，直接應用于鍋爐煙氣的超清潔排放，使煙氣中二氧化硫和氮氧化物的含量均達到超清潔排放的要求，本發明變廢為寶，在消除化工裝置生產過程中的廢水與廢氣的同時，還回收了部分硫酸銨，經濟效益和環保效益均相當顯著。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖所給出的實施例對本發明做進一步的詳述。
裝置實施例1
參照圖1所示一種芳烴清潔生產的裝置，包括污水汽提裝置、氨精制裝置、氨再純化裝置、煙氣脫硝裝置和煙氣脫硫裝置，所述污水汽提裝置包括原料污水罐1、進料泵2、汽提塔3、汽提塔頂冷卻器4、汽提塔頂分液罐5、汽提塔底重沸器6、粗氨冷凝器7和粗氨分液罐8，原料污水罐1的出口與進料泵2的入口相連，進料泵2的出口與汽提塔3的塔頂進料相連，汽提塔3的塔頂出料口與汽提塔頂冷卻器4的入口相連，汽提塔頂冷卻器4的出口與汽提塔頂分液罐5的入口相連，汽提塔頂分液罐5的頂部出口的硫化氫尾氣被分為兩路，一路去硫磺回收，另一路被送入鍋爐燃燒系統燃燒，汽提塔3的中部出料口與粗氨冷凝器7的入口相連，粗氨冷凝器7的出口與粗氨分液罐8的入口相連；氨精制裝置包括氨精制塔9、氨液循環泵10、氨液分離器11、脫硫吸附塔12、氨冷凝器15和液氨貯槽17，粗氨分液罐8的頂部出口與氨精制塔9的中部入口相連，粗氨分液罐8的底部出口與原料污水罐1相連，氨精制塔9的頂部出口與氨液分離器11的入口相連，氨液分離器11的頂部出口與脫硫吸附塔12的底部入口相連，氨液分離器11的底部出口與原料污水罐1相連，脫硫吸附塔12的頂部出口與氨冷凝器15的第一入口相連，氨冷凝器15的第一出口和液氨貯槽17的出口相連；氨再純化裝置包括氨壓機13、氨分離器14和液氨脫色罐16，氨壓機13和氨分離器14設置在脫硫吸附塔12與氨冷凝器15之間，脫硫吸附塔12的頂部出口先與氨壓機13的入口相連，氨壓機13的出口與氨分離器14的入口相連，氨分離器14的底部出口與污油罐相連，氨分離器14的頂部出口與氨冷凝器15的第一入口相連，液氨脫色罐16設在氨冷凝器15和液氨貯槽17之間，氨冷凝器15的第一出口先與液氨脫色罐16的底部入口相連，液氨脫色罐16的頂部出口與液氨貯槽17的進口相連；煙氣脫硝裝置包括液氨輸送泵18、液氨蒸發器19、氨氣/空氣混合器20、稀釋風機21、氨氣噴射格柵22和脫硝反應器23，液氨貯槽17的出口與液氨輸送泵18的入口相連，液氨輸送泵18的出口分為兩路，一路去液氨蒸發器19，另一路去氨精制塔9，液氨蒸發器19的出口與氨氣/空氣混合器20的第一入口相連，稀釋風機21的出口與氨氣/空氣混合器20的第二入口相連，氨氣/空氣混合器20的出口與氨氣噴射格柵22的第一入口相連，氨氣噴射格柵22的第二入口與鍋爐出氣口相連，氨氣噴射格柵22的出口與脫硝反應器23的入口相連；煙氣脫硫裝置包括空氣預熱器24、氨水罐25、氨水泵26、循環泵27、脫硫塔28和氧化風機29，脫硝反應器23的出口與空氣預熱器24的第一入口相連，空氣預熱器24的第一出口與脫硫塔28的第一入口相連。氨水罐25的第一入口與液氨蒸發器19的出氣管線相連，氨水罐25的第二入口與除鹽水管線相連，氨水罐25的出口與氨水泵26的入口相連，循環泵27的入口與脫硫塔28的第一出口相連，循環泵27的出口管線先和氨水泵26的出口管線匯合，然后分為三個支路，三個支路連入脫硫塔28，氧化風機29的出口與脫硫塔28的第二入口相連。
方法實施例1
a、將原料污水罐1中污水經進料泵2送入汽提塔3，汽提塔3采用1.0MPa蒸汽進行加熱，汽提塔3塔頂溫度40℃，壓力0.5MPa，塔底溫度163℃，壓力0.53MPa，塔頂物料進入汽提塔頂冷卻器4冷卻，進入汽提塔頂分液罐5，從汽提塔頂分液罐5出來的氣相硫化氫送入鍋爐燃燒或去硫磺回收工段回收硫磺，液相返回原料污水罐1；汽提塔3中部導出155℃氣相粗氨氣，氣相粗氨氣經粗氨冷凝器7冷凝后，進入粗氨分液罐8分液，從粗氨分液罐8出來后與液氨輸送泵18出口的液氨混合后進入氨精制塔9；汽提塔3底部汽提后的凈化水冷卻后返回上游裝置回收利用。
b、液氨與粗氨氣混合進入氨精制塔9，氨精制塔9的操作溫度維持在-5℃，塔底氨液經氨液循環泵10送至塔頂部進行循環清洗，脫除氨氣中的硫化氫，含硫氨水從塔底間斷排至原料污水罐1，氨氣從塔頂進入氨液分離器11；氨液分離器11底部出口排出的污水返回原料污水罐1，氨液分離器11頂部出口的氣相產物進入脫硫吸附塔12進行脫硫處理，脫硫后的氨氣送入氨壓機13。
c、脫硫后的氨氣送入氨壓機13增壓，氨壓機出口壓力1.2MPa，增壓后的氨氣進入氨分離器14分出液化的油相，氣相的氨氣經氨冷凝器15冷凝后液化,液氨送入液氨脫色罐16，液氨脫色罐16中脫色吸附劑為活性炭，在液氨脫色罐16中脫除酚類和油類，脫色后液氨中酚類殘留物含量不大于0.4％，液氨含量大于99.6％，然后進入液氨貯槽17。
d、液氨貯槽17中的液氨經液氨輸送泵18送入液氨蒸發器19將液氨氣化，液氨蒸發器19出口氨氣溫度47℃，壓力0.39MPa，氨氣與空氣按照體積比1:100混合后進入氨氣噴射格柵22與含硫氮化物的鍋爐煙氣充分均勻混合，然后混合氣進入脫硝反應器23反應將氮氧化物還原為氮氣，脫硝反應溫度為355℃。
e、脫硝后鍋爐煙氣經空氣預熱器24進一步冷卻至166℃進入脫硫塔28，在脫硫塔28內氨水通過噴淋的方式與煙氣中的SO2反應生成(NH4)2SO3，在脫硫塔28的底部由氧化風機29鼓入空氣，將(NH4)2SO3氧化為硫酸銨。脫硫塔28所使用氨水在氨水罐25中由氨氣和除鹽水混合制備，然后經氨水泵26注入脫硫塔28中，經過脫硫塔28后，煙氣中的SO2含量不大于30mg/Nm3；經脫硝反應器后，煙氣中NOx的含量不大于40mg/Nm3。
以200萬噸/年的重油制備芳烴生產工藝為例，本實施例每小時可回收凈化水120t，液氨800kg，同時大大減少了鍋爐煙氣氮氧化物和硫氧化物對環境的影響，實際經濟效益和環保效益均相當顯著。
方法實施例2
a、將原料污水罐1中污水經進料泵2送入汽提塔3，汽提塔3采用1.0MPa蒸汽進行加熱，汽提塔3塔頂溫度60℃，壓力0.7MPa，塔底溫度170℃，壓力0.50MPa，塔頂物料進入汽提塔頂冷卻器4冷卻，進入汽提塔頂分液罐5，從汽提塔頂分液罐5出來的氣相硫化氫送入鍋爐燃燒或去硫磺回收工段回收硫磺，液相返回原料污水罐1；汽提塔3中部導出150℃氣相粗氨氣，氣相粗氨氣經粗氨冷凝器7冷凝后，進入粗氨分液罐8分液，從粗氨分液罐8出來后與液氨輸送泵18出口的液氨混合后進入氨精制塔9；汽提塔3底部汽提后的凈化水冷卻后返回上游裝置回收利用。
b、液氨與粗氨氣混合進入氨精制塔9，氨精制塔9的操作溫度維持在-10℃，塔底氨液經氨液循環泵10送至塔頂部進行循環清洗，脫除氨氣中的硫化氫，含硫氨水從塔底間斷排至原料污水罐1，氨氣從塔頂進入氨液分離器11；氨液分離器11底部出口排出的污水返回原料污水罐1，氨液分離器11頂部出口的氣相產物進入脫硫吸附塔12進行脫硫處理，脫硫后的氨氣送入氨壓機13。
c、脫硫后的氨氣送入氨壓機13增壓，氨壓機出口壓力1.3MPa，增壓后的氨氣進入氨分離器14分出液化的油相，氣相的氨氣經氨冷凝器15冷凝后液化,液氨送入液氨脫色罐16，液氨脫色罐16中脫色吸附劑為活性炭，在液氨脫色罐16中脫除酚類和油類，脫色后液氨中酚類殘留物含量不大于0.4％，液氨含量大于99.6％，然后進入液氨貯槽17。
d、液氨貯槽17中的液氨經液氨輸送泵18送入液氨蒸發器19將液氨氣化，液氨蒸發器19出口氨氣溫度52℃，壓力0.43MPa，氨氣與空氣按照體積比2:100混合后進入氨氣噴射格柵22與含硫氮化物的鍋爐煙氣充分均勻混合，然后混合氣進入脫硝反應器23反應將氮氧化物還原為氮氣，脫硝反應溫度為370℃。
e、脫硝后鍋爐煙氣經空氣預熱器24進一步冷卻至168℃進入脫硫塔28，在脫硫塔28內氨水通過噴淋的方式與煙氣中的SO2反應生成(NH4)2SO3，在脫硫塔28的底部由氧化風機29鼓入空氣，將(NH4)2SO3氧化為硫酸銨。脫硫塔28所使用氨水在氨水罐25中由氨氣和除鹽水混合制備，然后經氨水泵26注入脫硫塔28中，經過脫硫塔28后，煙氣中的SO2含量不大于30mg/Nm3；經脫硝反應器后，煙氣中NOx的含量不大于40mg/Nm3。
以200萬噸/年的重油制備芳烴生產工藝為例，本實施例每小時可回收凈化水110t，液氨700kg，同時大大減少了鍋爐煙氣氮氧化物和硫氧化物對環境的影響，實際經濟效益和環保效益均相當顯著。
以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。