从气化器合成气冷凝物再循环有机化合物制造技术

本发明专利技术提供了用于制备合成气体的系统和方法。可以在气化器内气化原料以产生粗合成气。可以在处理装置内处理所述粗合成气以产生处理的合成气。可以在分离器内将所述处理的合成气分离成汽相、有机相和水相。可以将所述有机相引入所述气化器。可以将所述水相引入汽提塔以提供蒸汽和冷凝物，然后可以将所述蒸汽引入所述气化器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从气化器合成气冷凝物再循环有机化合物背景领域本文中描述的实施方案一般涉及气化工艺。更具体地，这样的实施方案涉及再循环在气化工艺期间产生的有机化合物。相关技术的描述气化是一种将含碳原料主要转化成气体混合物的高温工艺，所述气体混合物包括一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷。这些气态混合物通常被称为合成气体(synthesisgas)，或更简洁地被称为合成气(syngas)。合成气可以用作氢气来源，用于生产其它有机化学品，和/或产生蒸汽和/或电力。除了一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷之外，气化工艺还产生不需要的有机化合物，例如，烷烃、苯、甲苯、二甲苯和萘。随着合成气被冷却，有机化合物倾向于从合成气冷凝出来进入水流出物，从而产生废水。然而在许多气化工艺中，回收废水中的有机化合物不具有商业利益。因此，需要用于回收和再循环在气化工艺中产生的有机化合物的系统和方法。附图的简要说明图1描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的说明性的气化系统。图2描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的、图1中的说明性的气化器。图3描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的、图1中的说明性的合成气处理装置。详细说明提供了用于制备合成气的系统和方法。可以在气化器内气化原料以产生粗合成气。可以在处理装置内处理粗合成气以产生处理的合成气。可以在分离器内将处理的合成气分离成汽相、有机相和水相。有机相可以被引入气化器。水相可以被引入汽提塔，在汽提塔中蒸汽从水相中去除大部分有机物，被污染的蒸汽然后可以被引入气化器。可以再循环汽提后的水相(冷凝物)。图1描绘了根据一个或多个实施方案的说明性的气化系统100。气化系统100可以包括气化器110、合成气处理装置120、分离器130和汽提塔160。气化器110可以在氧化剂和蒸汽的存在下气化碳质原料以产生经由管线112的粗合成气体(synthesesgas)或合成气(syngas)。经由管线112的粗合成气离开气化器110的温度可以为约575℃至约1500℃。例如，管线112中的粗合成气可以具有下限为约600℃、约900℃、约1,000℃或约1,100℃至上限为约1,200℃、约1,300℃、约1,400℃或约1,500℃的温度。离开气化器110的、管线112中的粗合成气可以包括但不限于，氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氮气、氩气或它们的任意组合。管线112中的粗合成气可以具有下限为约20摩尔％、约45摩尔％或约50摩尔％至上限为约60摩尔％、约70摩尔％或约80摩尔％的氢气含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约15摩尔％、约17摩尔％或约19摩尔％至上限为约20摩尔％、约30％摩尔或约40摩尔％的一氧化碳含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约0摩尔％、约5摩尔％或约10摩尔％至约20摩尔％、约30％摩尔或约40摩尔％的二氧化碳含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约0摩尔％、约2摩尔％或约3摩尔％至上限为约5摩尔％、约8％摩尔或约10摩尔％的甲烷含量。例如，管线112中的粗合成气可以具有约1摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约8摩尔％、约4摩尔％至约9摩尔％或约6摩尔％至约10％摩尔的甲烷含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约1摩尔％、约2摩尔％或约3摩尔％至上限为约5摩尔％、约40摩尔％或约50摩尔％的氮气含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约0.1摩尔％、约0.3摩尔％或约1摩尔％至上限为约1摩尔％、约1.5摩尔％或约3摩尔％的氩气含量。管线112中的粗合成气也可以包括不需要的有机化合物或“污染物”，包括但不限于，苯、甲苯、二甲苯、萘、氧取代的单环和双环芳香族化合物、苯酚、菲(phenanthracene)、乙烷、乙烯、丙烷等。管线112中的粗合成气可以具有下限为约100ppmv、约200ppmv或约500ppmv至上限为约1,000ppmv、约2,000ppmv或约5,000ppmv的污染物含量。经由管线112的粗合成气可以被引入合成气处理装置120。合成气处理装置120可以适配成从粗合成气中去除微粒，提高粗合成气中的水分含量，将粗合成气中的一氧化碳转化为二氧化碳，和/或冷却粗合成气，从而提供经由管线122的处理的合成气，如在图3中更详细地说明的。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约10摩尔％至上限为约99摩尔％的氢气含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.2摩尔％至上限为约40摩尔％的一氧化碳含量。经由管线122的处理的合成气可以具有上限为约0.01摩尔％至上限为约50摩尔％的二氧化碳含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.5摩尔％至上限为约15摩尔％的甲烷含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约60摩尔％的氮气含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约3摩尔％的氩气含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约50ppmv、约100ppmv或约500ppmv至上限为约1,000ppmv、约2,000ppmv或约4,000ppmv的污染物含量。经由管线122的处理的合成气可以被引入分离器130。分离器130可以是倾析器、离心机等。例如，分离器130可以是三相分离器。分离器130可以适配成将经由管线122的处理的合成气分离为经由管线132的气相或汽相、经由管线134的烃相或有机相和经由管线136的液相或水相。经由管线132的汽相可以具有下限为约4℃至上限为约300℃的温度。经由管线132的汽相可以具有下限为约200kPa至上限为约6,000kPa的压力。经由管线132的汽相可以具有下限为约10摩尔％至上限为约99摩尔％的氢气含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.2摩尔％至上限为约40摩尔％的一氧化碳含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.05摩尔％至上限为约50摩尔％的二氧化碳含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.5摩尔％至上限为约15摩尔％的甲烷含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约60摩尔％的氮气含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约3摩尔％的氩气含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约20ppmv、约50ppmv或约100ppmv至上限为约500ppmv、约1000ppmv或约2000ppmv的污染物含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约4℃至上限为约300℃的温度。经由管线134的有机相可以具有下限为约200kPa至上限为约6,000kPa的压力。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约1摩尔％的氢气含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约1摩尔％的一氧化碳含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约1摩尔％的二氧化碳含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约2摩尔％的甲烷含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约1摩尔％的氮气含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.001摩尔％至上限为约1摩尔％的氩气含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约40摩尔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备合成气的方法，所述方法包括：在气化器内气化原料以产生粗合成气；在处理装置内处理所述粗合成气以产生处理的合成气；在分离器内将所述处理的合成气分离成汽相、有机相和水相；将所述有机相引入所述气化器；将所述水相引入汽提塔以提供蒸汽和冷凝物；以及将所述蒸汽引入所述气化器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.25 US 13/5581141.一种用于制备合成气的方法，所述方法包括：在气化器内气化原料以产生粗合成气；在处理装置内处理所述粗合成气以产生处理的合成气；在分离器内将所述处理的合成气分离成汽相、有机相和水相；将所述有机相引入所述气化器；将所述水相引入汽提塔以提供蒸汽和冷凝物；以及将所述蒸汽引入所述气化器中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理的合成气包含污染物，所述污染物包括苯、甲苯、二甲苯、萘、氧取代的单环和双环芳香族化合物、苯酚、菲、乙烷、乙烯和丙烷中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其中存在于所述处理的合成气中的、大于40摩尔％的污染物经由所述有机相和所述蒸汽被反向循环到所述气化器。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将传热介质引入所述汽提塔，其中所述传热介质的压力为4,100kPa至4,500kPa。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸汽的压力为3,400kPa至3,800kPa。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述气化器中的混合区的压力为3,400kPa至3,800kPa，所述有机相和所述蒸汽中的至少一个被引入所述气化器的混合区。7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：汽化所述有机相以提供汽化的有机相；和将所述汽化的有机相引入所述气化器。8.根据权利要求1所述的方法，其中，处理所述粗合成气还包括：使用微粒控制装置从所述粗合成气中除去微粒以提供过滤的合成气；使用饱和器提高所述过滤的合成气的水分含量以提供饱和合成气；和使用气体变换装置将所述饱和气体中的一氧化碳转化成二氧化碳以提供处理的合成气。9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括将所述冷凝物的至少一部分引入所述饱和器。10.一种用于制备合成气体的方法，所述方法包括：在气化器内气化原料以产生粗合成气；在处理装置内处理所述粗合成气以产生处理的合成气，其中所述处理的合成气包含污染物；在分离器内将所述处理的合成气分离成汽相、有机相和水相，其中所述有机相和所述水相各自包括至少一部分的所述污染物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·阿布哈泽尔赫，S·阿日雅帕蒂，D·曼，
申请(专利权)人：凯洛格·布朗及鲁特有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US