本发明属于石油化工领域，更具体的说是涉及一种芳烃生产过程中废水和含硫氮烟气的综合治理装置与方法。
背景技术：
在石油化工生产过程中，会伴随产生一些污水，这些污水中含有浓度较高的硫化氢和氨，如果不除去就会污染环境，破坏环境的正常生态体系。酸性水汽提是专门处理炼厂各工艺装置排出的酸性水,以除去酸性水中含有的H2S、NH3等污染性介质。目前单塔侧线汽提工艺并利用硫化氢与氨的挥发性不同，在塔的顶部得到高浓度硫化氢气体，而在塔的中部抽出高浓度的氨气，但该工艺和后续处理系统并不能除去油和酚类等杂质，造成回收的氨气利用价值较低。
另外，在环境保护要求越来越严格的大背景下，含氮硫锅炉烟气实现超清洁排放是未来的发展趋势。烟气的脱硫脱硝均可通过注入氨气或氨水来实现。因此，若能将污水处理与锅炉烟气的废气处理相结合应用，则既能消除废水的污染，又能消除废气的污染。因此，研究污水和废气的综合处理具有重要意义。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种芳烃清洁生产的装置与方法，对芳烃生产过程中废水和含硫氮烟气进行综合治理，通过污水汽提、氨精制、烟气脱硫和烟气脱硝等工序将污水回收利用与烟气脱硫脱硝有机地结合起来，达到了同时消除污水和有毒有害废气的目的，并回收了净化水。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种芳烃清洁生产的装置，包括污水汽提装置、氨精制装置、烟气脱硝装置和烟气脱硫装置，所述污水汽提装置包括原料污水罐、进料泵、汽提塔、汽提塔顶冷却器、汽提塔顶分液罐、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与进料泵的入口相连，所述进料泵的出口与汽提塔的塔顶进料相连，所述汽提塔的塔顶出料口与汽提塔顶冷却器的入口相连，所述汽提塔顶冷却器的出口与汽提塔顶分液罐的入口相连，所述汽提塔顶分液罐的顶部出来的硫化氢尾气去硫磺回收，所述汽提塔的中部出料口与粗氨冷凝器的入口相连，所述粗氨冷凝器的出口与粗氨分液罐的入口相连；所述氨精制装置包括氨精制塔、氨液循环泵、氨液分离器、脱硫吸附塔、氨冷凝器和液氨贮槽，所述粗氨分液罐的顶部出口与氨精制塔的中部入口相连，所述粗氨分液罐的底部出口与原料污水罐相连，所述氨精制塔的顶部出口与氨液分离器的入口相连，所述氨液分离器的顶部出口与脱硫吸附塔的底部入口相连，所述氨液分离器的底部出口与原料污水罐相连，所述脱硫吸附塔的顶部出口与氨冷凝器的第一入口相连，所述氨冷凝器的第一出口和液氨贮槽的出口相连；所述烟气脱硝装置包括液氨输送泵、液氨蒸发器、氨气/空气混合器、稀释风机、氨气喷射格栅和脱硝反应器，所述液氨贮槽的出口与液氨输送泵的入口相连，所述液氨输送泵的出口与液氨蒸发器的入口相连，所述液氨蒸发器的出口与氨气/空气混合器的第一入口相连，所述稀释风机的出口与氨气/空气混合器的第二入口相连，所述氨气/空气混合器的出口与氨气喷射格栅的第一入口相连，所述氨气喷射格栅的第二入口与锅炉出气口相连，所述氨气喷射格栅的出口与脱硝反应器的入口相连；所述烟气脱硫装置包括空气预热器、氨水罐、氨水泵、循环泵、脱硫塔和氧化风机，所述脱硝反应器的出口与空气预热器的第一入口相连，所述空气预热器的第一出口与脱硫塔的第一入口相连。所述氨水罐的第一入口与液氨蒸发器的出气管线相连，所述氨水罐的第二入口与除盐水管线相连，所述氨水罐的出口与氨水泵的入口相连，所述循环泵的入口与脱硫塔的第一出口相连，所述循环泵的出口管线先和氨水泵的出口管线汇合，然后分为三个支路，三个支路连入脱硫塔，所述氧化风机的出口与脱硫塔的第二入口相连。
作为本发明的进一步改进，还包括氨再纯化装置，所述氨再纯化装置包括氨压机、氨分离器和液氨脱色罐，所述氨压机和氨分离器设置在脱硫吸附塔与氨冷凝器之间，所述脱硫吸附塔的顶部出口先与氨压机的入口相连，所述氨压机的出口与氨分离器的入口相连，所述氨分离器的底部出口与污油罐相连，所述氨分离器的顶部出口与氨冷凝器的第一入口相连，所述液氨脱色罐设在氨冷凝器和液氨贮槽之间，所述氨冷凝器的第一出口先与液氨脱色罐的底部入口相连，所述液氨脱色罐的顶部出口与液氨贮槽的进口相连。
作为本发明的进一步改进，所述汽提塔顶分液罐的顶部出口的硫化氢尾气被分为两路，一路去硫磺回收，另一路被送入锅炉燃烧系统燃烧。
作为本发明的进一步改进，所述液氨输送泵的出口分为两路，一路去液氨蒸发器，另一路去氨精制塔。
一种芳烃清洁生产的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、将原料污水罐中污水经进料泵送入汽提塔，所述汽提塔采用1.0MPa蒸汽进行加热，塔顶物料进入汽提塔顶冷却器冷却，进入汽提塔顶分液罐，从汽提塔顶分液罐出来的气相硫化氢送入锅炉燃烧或去硫磺回收工段回收硫磺，液相返回原料污水罐；所述汽提塔中部导出150-160℃气相粗氨气，气相粗氨气经粗氨冷凝器冷凝后，进入粗氨分液罐分液，从粗氨分液罐出来后与液氨输送泵出口的液氨混合后进入氨精制塔；所述汽提塔底部汽提后的净化水冷却后返回上游装置回收利用；
b、液氨与粗氨气混合进入氨精制塔，塔底氨液经氨液循环泵送至塔顶部进行循环清洗，脱除氨气中的硫化氢，含硫氨水从塔底间断排至原料污水罐，氨气从塔顶进入氨液分离器；所述氨液分离器底部出口排出的污水返回原料污水罐，所述氨液分离器顶部出口的气相产物进入脱硫吸附塔进行脱硫处理，脱硫后的氨气送入氨压机；
c、脱硫后的氨气送入氨压机增压，所述氨压机出口压力1.2-1.5MPa，增压后的氨气进入氨分离器分出液化的油相，气相的氨气经氨冷凝器冷凝后液化,液氨送入液氨脱色罐脱除酚类和油类，然后进入液氨贮槽；
d、所述液氨贮槽中的液氨经液氨输送泵送入液氨蒸发器将液氨气化，所述液氨蒸发器出口氨气温度40-55℃，压力0.3-0.5MPa，氨气与空气按照体积比1:100-2:100混合后进入氨气喷射格栅与含硫氮化物的锅炉烟气充分均匀混合，然后混合气进入脱硝反应器反应将氮氧化物还原为氮气，脱硝反应温度为355-370℃；
e、脱硝后锅炉烟气经空气预热器进一步冷却至160-170℃进入脱硫塔，在脱硫塔内氨水通过喷淋的方式与烟气混合，在脱硫塔的底部由氧化风机鼓入空气，在氨气和空气的作用下除去锅炉烟气中的含硫气体，脱硫塔所使用氨水在氨水罐中是由氨气和除盐水混合制备，然后经氨水泵注入脱硫塔中。
作为本发明的进一步改进，所述汽提塔塔顶温度40-60℃，压力0.5-0.8MPa，塔底温度150-175℃，压力0.4-0.55MPa。
作为本发明的进一步改进，所述氨精制塔的操作温度维持在-10～0℃。
作为本发明的进一步改进，所述液氨脱色罐中脱色吸附剂为活性炭。
本发明的装置和方法通过污水汽提、氨精制、烟气脱硫和烟气脱硝工序单元将污水回收利用与烟气脱硫脱硝有机地结合起来，使污水中汽提的氨气直接用于烟气的脱硫脱硝，达到了同时消除污水和有毒有害废气的目的，并实现水资源的循环利用，减少了废水的外排；汽提出的氨气纯化处理后，直接应用于锅炉烟气的超清洁排放，使烟气中二氧化硫和氮氧化物的含量均达到超清洁排放的要求，本发明变废为宝，在消除化工装置生产过程中的废水与废气的同时，还回收了部分硫酸铵，经济效益和环保效益均相当显著。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
装置实施例1
参照图1所示一种芳烃清洁生产的装置，包括污水汽提装置、氨精制装置、氨再纯化装置、烟气脱硝装置和烟气脱硫装置，所述污水汽提装置包括原料污水罐1、进料泵2、汽提塔3、汽提塔顶冷却器4、汽提塔顶分液罐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的出口与进料泵2的入口相连，进料泵2的出口与汽提塔3的塔顶进料相连，汽提塔3的塔顶出料口与汽提塔顶冷却器4的入口相连，汽提塔顶冷却器4的出口与汽提塔顶分液罐5的入口相连，汽提塔顶分液罐5的顶部出口的硫化氢尾气被分为两路，一路去硫磺回收，另一路被送入锅炉燃烧系统燃烧，汽提塔3的中部出料口与粗氨冷凝器7的入口相连，粗氨冷凝器7的出口与粗氨分液罐8的入口相连；氨精制装置包括氨精制塔9、氨液循环泵10、氨液分离器11、脱硫吸附塔12、氨冷凝器15和液氨贮槽17，粗氨分液罐8的顶部出口与氨精制塔9的中部入口相连，粗氨分液罐8的底部出口与原料污水罐1相连，氨精制塔9的顶部出口与氨液分离器11的入口相连，氨液分离器11的顶部出口与脱硫吸附塔12的底部入口相连，氨液分离器11的底部出口与原料污水罐1相连，脱硫吸附塔12的顶部出口与氨冷凝器15的第一入口相连，氨冷凝器15的第一出口和液氨贮槽17的出口相连；氨再纯化装置包括氨压机13、氨分离器14和液氨脱色罐16，氨压机13和氨分离器14设置在脱硫吸附塔12与氨冷凝器15之间，脱硫吸附塔12的顶部出口先与氨压机13的入口相连，氨压机13的出口与氨分离器14的入口相连，氨分离器14的底部出口与污油罐相连，氨分离器14的顶部出口与氨冷凝器15的第一入口相连，液氨脱色罐16设在氨冷凝器15和液氨贮槽17之间，氨冷凝器15的第一出口先与液氨脱色罐16的底部入口相连，液氨脱色罐16的顶部出口与液氨贮槽17的进口相连；烟气脱硝装置包括液氨输送泵18、液氨蒸发器19、氨气/空气混合器20、稀释风机21、氨气喷射格栅22和脱硝反应器23，液氨贮槽17的出口与液氨输送泵18的入口相连，液氨输送泵18的出口分为两路，一路去液氨蒸发器19，另一路去氨精制塔9，液氨蒸发器19的出口与氨气/空气混合器20的第一入口相连，稀释风机21的出口与氨气/空气混合器20的第二入口相连，氨气/空气混合器20的出口与氨气喷射格栅22的第一入口相连，氨气喷射格栅22的第二入口与锅炉出气口相连，氨气喷射格栅22的出口与脱硝反应器23的入口相连；烟气脱硫装置包括空气预热器24、氨水罐25、氨水泵26、循环泵27、脱硫塔28和氧化风机29，脱硝反应器23的出口与空气预热器24的第一入口相连，空气预热器24的第一出口与脱硫塔28的第一入口相连。氨水罐25的第一入口与液氨蒸发器19的出气管线相连，氨水罐25的第二入口与除盐水管线相连，氨水罐25的出口与氨水泵26的入口相连，循环泵27的入口与脱硫塔28的第一出口相连，循环泵27的出口管线先和氨水泵26的出口管线汇合，然后分为三个支路，三个支路连入脱硫塔28，氧化风机29的出口与脱硫塔28的第二入口相连。
方法实施例1
a、将原料污水罐1中污水经进料泵2送入汽提塔3，汽提塔3采用1.0MPa蒸汽进行加热，汽提塔3塔顶温度40℃，压力0.5MPa，塔底温度163℃，压力0.53MPa，塔顶物料进入汽提塔顶冷却器4冷却，进入汽提塔顶分液罐5，从汽提塔顶分液罐5出来的气相硫化氢送入锅炉燃烧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中部导出155℃气相粗氨气，气相粗氨气经粗氨冷凝器7冷凝后，进入粗氨分液罐8分液，从粗氨分液罐8出来后与液氨输送泵18出口的液氨混合后进入氨精制塔9；汽提塔3底部汽提后的净化水冷却后返回上游装置回收利用。
b、液氨与粗氨气混合进入氨精制塔9，氨精制塔9的操作温度维持在-5℃，塔底氨液经氨液循环泵10送至塔顶部进行循环清洗，脱除氨气中的硫化氢，含硫氨水从塔底间断排至原料污水罐1，氨气从塔顶进入氨液分离器11；氨液分离器11底部出口排出的污水返回原料污水罐1，氨液分离器11顶部出口的气相产物进入脱硫吸附塔12进行脱硫处理，脱硫后的氨气送入氨压机13。
c、脱硫后的氨气送入氨压机13增压，氨压机出口压力1.2MPa，增压后的氨气进入氨分离器14分出液化的油相，气相的氨气经氨冷凝器15冷凝后液化,液氨送入液氨脱色罐16，液氨脱色罐16中脱色吸附剂为活性炭，在液氨脱色罐16中脱除酚类和油类，脱色后液氨中酚类残留物含量不大于0.4％，液氨含量大于99.6％，然后进入液氨贮槽17。
d、液氨贮槽17中的液氨经液氨输送泵18送入液氨蒸发器19将液氨气化，液氨蒸发器19出口氨气温度47℃，压力0.39MPa，氨气与空气按照体积比1:100混合后进入氨气喷射格栅22与含硫氮化物的锅炉烟气充分均匀混合，然后混合气进入脱硝反应器23反应将氮氧化物还原为氮气，脱硝反应温度为355℃。
e、脱硝后锅炉烟气经空气预热器24进一步冷却至166℃进入脱硫塔28，在脱硫塔28内氨水通过喷淋的方式与烟气中的SO2反应生成(NH4)2SO3，在脱硫塔28的底部由氧化风机29鼓入空气，将(NH4)2SO3氧化为硫酸铵。脱硫塔28所使用氨水在氨水罐25中由氨气和除盐水混合制备，然后经氨水泵26注入脱硫塔28中，经过脱硫塔28后，烟气中的SO2含量不大于30mg/Nm3；经脱硝反应器后，烟气中NOx的含量不大于40mg/Nm3。
以200万吨/年的重油制备芳烃生产工艺为例，本实施例每小时可回收净化水120t，液氨800kg，同时大大减少了锅炉烟气氮氧化物和硫氧化物对环境的影响，实际经济效益和环保效益均相当显著。
方法实施例2
a、将原料污水罐1中污水经进料泵2送入汽提塔3，汽提塔3采用1.0MPa蒸汽进行加热，汽提塔3塔顶温度60℃，压力0.7MPa，塔底温度170℃，压力0.50MPa，塔顶物料进入汽提塔顶冷却器4冷却，进入汽提塔顶分液罐5，从汽提塔顶分液罐5出来的气相硫化氢送入锅炉燃烧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中部导出150℃气相粗氨气，气相粗氨气经粗氨冷凝器7冷凝后，进入粗氨分液罐8分液，从粗氨分液罐8出来后与液氨输送泵18出口的液氨混合后进入氨精制塔9；汽提塔3底部汽提后的净化水冷却后返回上游装置回收利用。
b、液氨与粗氨气混合进入氨精制塔9，氨精制塔9的操作温度维持在-10℃，塔底氨液经氨液循环泵10送至塔顶部进行循环清洗，脱除氨气中的硫化氢，含硫氨水从塔底间断排至原料污水罐1，氨气从塔顶进入氨液分离器11；氨液分离器11底部出口排出的污水返回原料污水罐1，氨液分离器11顶部出口的气相产物进入脱硫吸附塔12进行脱硫处理，脱硫后的氨气送入氨压机13。
c、脱硫后的氨气送入氨压机13增压，氨压机出口压力1.3MPa，增压后的氨气进入氨分离器14分出液化的油相，气相的氨气经氨冷凝器15冷凝后液化,液氨送入液氨脱色罐16，液氨脱色罐16中脱色吸附剂为活性炭，在液氨脱色罐16中脱除酚类和油类，脱色后液氨中酚类残留物含量不大于0.4％，液氨含量大于99.6％，然后进入液氨贮槽17。
d、液氨贮槽17中的液氨经液氨输送泵18送入液氨蒸发器19将液氨气化，液氨蒸发器19出口氨气温度52℃，压力0.43MPa，氨气与空气按照体积比2:100混合后进入氨气喷射格栅22与含硫氮化物的锅炉烟气充分均匀混合，然后混合气进入脱硝反应器23反应将氮氧化物还原为氮气，脱硝反应温度为370℃。
e、脱硝后锅炉烟气经空气预热器24进一步冷却至168℃进入脱硫塔28，在脱硫塔28内氨水通过喷淋的方式与烟气中的SO2反应生成(NH4)2SO3，在脱硫塔28的底部由氧化风机29鼓入空气，将(NH4)2SO3氧化为硫酸铵。脱硫塔28所使用氨水在氨水罐25中由氨气和除盐水混合制备，然后经氨水泵26注入脱硫塔28中，经过脱硫塔28后，烟气中的SO2含量不大于30mg/Nm3；经脱硝反应器后，烟气中NOx的含量不大于40mg/Nm3。
以200万吨/年的重油制备芳烃生产工艺为例，本实施例每小时可回收净化水110t，液氨700kg，同时大大减少了锅炉烟气氮氧化物和硫氧化物对环境的影响，实际经济效益和环保效益均相当显著。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。