气化和费托工艺废水处理制造技术

在用于处理来自气化和费托(F

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气化和费托工艺废水处理


[0001]本专利技术涉及一种用于处理来自气化工艺的废水的方法。气化工艺用于生成用于费托(F
‑
T)工艺的原料而产生烃类燃料。

技术介绍

[0002]费托工艺广泛用于从一氧化碳和氢气生产燃料，并且可以用下式表示：
[0003](2n+1)H2+nCO
→
C
n
H
2n+2
+nH2O
[0004]该反应是高度放热的并且在升高的温度(通常至少180℃，例如200℃或更高)和压力(例如，至少10巴)的条件下由费
‑
托催化剂(通常是钴基催化剂)催化。获得产物混合物，且n通常涵盖10至120的范围。希望的是最小化甲烷选择性，即，产物混合物中甲烷(n＝1)的比例，并最大化对C5和更高(n≥5)链烷烃的选择性，通常达到90％或更高的水平。还希望最大化一氧化碳的转化。
[0005]氢和一氧化碳原料通常是合成气。
[0006]合成气可以通过在升高的温度(例如约700℃或更高)下气化碳质材料来生产。碳质材料可以包括可以被气化以产生合成气的任何含碳材料。碳质材料可以包括生物质(例如，植物或动物物质、可生物降解的废物等)、食物资源(例如，玉米、大豆等)和/或非食物资源，诸如煤(例如，劣质煤、优质煤、洁净煤等)、油(例如，原油、重油、沥青砂油、页岩油等)、固体废弃物(例如，城市固体废弃物、危险废物)、垃圾衍生燃料(RDF)、轮胎、石油焦、垃圾、废料、沼气、污水污泥、动物粪便、农业废弃物(例如，玉米秸秆、柳枝稷、草屑)、建筑拆除材料、塑料材料(例如、塑料废弃物)、轧棉机废弃物、垃圾填埋气、它们中的两种或更多种的混合物等。碳质材料还可以是固体回收燃料(SRF)，它是通常源自纸、卡片、木材、纺织品和塑料的具有较高热值的废料。
[0007]新鲜合成气可以通过蒸汽重整(例如，蒸汽甲烷重整(SMR)反应，其中甲烷在蒸汽甲烷重整(SMR)催化剂存在下与蒸汽反应)；部分氧化；自热重整；二氧化碳重整；或其中两种或更多种的组合进行处理以调节H2与CO的摩尔比。在本申请中，合成气的这种处理被广义地认为是F
‑
T工艺的一部分，并且由这种处理产生的任何废水流被认为是来自F
‑
T工艺而不是来自气化工艺本身的废水流。
[0008]新鲜合成气中H2与CO的摩尔比理想地在约1.6:1至约2.2:1、或约1.8:1至约2.10:1、或约1.95:1到约2.05:1的范围内。
[0009]新鲜合成气可以任选地与也含有H2和CO的再循环的尾气(例如，再循环的FT尾气)组合以形成反应混合物。尾气可任选地包含H2和CO，H2与CO的摩尔比在约0.5:1至约2:1，或约0.6:1至约1.8:1，或约0.7:1至约1.2:1的范围内。
[0010]组合的FT合成气进料(包括与再循环尾气组合的新鲜合成气)理想地包含摩尔比在约1:1至约2.1:1或约1.7:1至约2.0:1，或约1.7:1至约1.9:1范围内的H2和CO。
[0011]本专利技术特别地但非专门地涉及处理来自利用城市固体废弃物(MSW)或商业和工业废弃物(C&I)作为气化原料的气化工艺的废水，其往往会产生具有高水平污染物的废水。这
种废水的处置和这些污染物的去除是迫切的问题。
[0012]需要不涉及垃圾填埋的MSW和C&I废弃物处置。
[0013]此外，还需要源自可再生资源的燃料。例如，可再生运输燃料公约(RTFO)义务要求英国每年超过450,000升的道路运输燃料供应商(诸如炼油厂和进口商)使用一定比例的可持续生物燃料。
[0014]再循环来自F
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T工艺的废水是众所周知的。
[0015]此外，例如从WO2017/011025A和WO2017/039741A中已知，在利用MSW作为原料的组合气化和F
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T装置中处理来自气化和F
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T工艺的单独的废水流。然而，这些专利申请没有公开废水处理或从废水中去除的污染物的细节。
[0016]WO2016193337A1中公开了F
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T废水处理，其讨论了通过蒸馏或蒸汽汽提、通过重力去除残留蜡而对废水进行预处理，并将所得到的预处理的废水送入基于颗粒污泥的厌氧生物反应器。除离子交换或反渗透外，该文件很少关注盐水流的处理。

技术实现思路

[0017]在一个方面中，本专利技术提供了一种用于处理来自气化和费托(F
‑
T)组合工艺的废水的方法，其中来自气化的水性流出物用碱处理以产生第一废水流，并且处理第一废水流以除去存在于水性流出物中的无机污染物，以及包含在F
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T工艺中产生的水并且不同于第一废水流的第二废水流，其与第一废水流分开处理以去除有机化合物。
[0018]经处理的第一废水流可以排放到环境中。经处理的第二废水流可在使用气化和/或F
‑
T工艺的设备内重复使用。
[0019]因此，本专利技术还提供了一种处理来自气化和费托(F
‑
T)组合工艺的废水的方法，其中来自气化的水性流出物用碱处理以产生第一废水流，并且处理第一废水流以去除存在于水性流出物中的无机污染物，以及包含F
‑
T工艺中产生的水并且不同于第一废水流的第二废水流，其与第一废水流分开处理以去除有机化合物，其中经处理的第一废水流排放到环境中，并且经处理的第二废水流在使用气化和/或F
‑
T工艺的设备内重复使用。
[0020]这具有优化废水流处理的优点。含盐无机废水与富含有机物的非盐废水分开处理。在优选实施方案中，这允许在设施内将无盐(淡)水重复用于冷却水补给或其他资源。
[0021]第一废水流可以例如包含来自气化区、部分氧化区、清洁区和/或氢与一氧化碳比例变换区(例如水煤气变换区)中的任何一个或多个的经处理的水性流出物。
[0022]在优选的实施方案中，提供了一种制造一种或多种有用产物(诸如，例如长链烃)的方法，包括：
[0023]a.在气化区气化碳质原料，优选包含废料和/或生物质，以产生粗合成气；
[0024]b.任选地，在部分氧化区将粗合成气部分氧化，以产生部分氧化的粗合成气；
[0025]c.将任选地部分氧化的粗合成气的至少一部分供应到清洁区以去除污染物并提供清洁的合成气；
[0026]d.任选地，在氢与一氧化碳比率变换区中对清洁合成气的氢与一氧化碳比率进行变换，以产生变换的清洁合成气；
[0027]e.将任选变换的清洁合成气供应至F
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T反应队列(reaction train)以产生至少一种第一有用产物；
[0028]F.任选地，在第二进一步反应队列中改质第一有用产物以产生第二有用产物，
[0029]其中来自阶段a到c中的一个或多个的含水流出物通过脱气和随后的中和进行处理，和来自阶段d和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理来自气化和费托(F
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T)组合工艺的废水的方法，其中来自气化的水性流出物用碱处理以产生第一废水流和第二废水流，并且所述第一废水流被处理以去除存在于所述水性流出物中的无机污染物，所述第二废水流包含在F
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T工艺中产生的水并且与所述第一废水流不同，所述第二废水流与所述第一废水流分开处理以去除有机化合物，其中经处理的第一废水流被排放到环境中并且被处理的第二废水流在所述气化和/或F
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T工艺中使用的设备内重复使用。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理包括：a)脱气，和随后b)中和所述第一废水流。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述处理还包括c)澄清所述第一废水流。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述处理还包括d)过滤所述第一废水流。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，包括进一步的步骤：c)氧化所中和的第一废水流的溶解或悬浮组分。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中所述第一废水流在通过氧化气体搅拌的反应区中被中和。7.根据权利要求6所述的方法，其中在催化剂存在下通过气泡曝气搅拌所述反应区，以氧化亚硫酸盐、亚硝酸盐和砷化合物中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述催化剂是钴或铁催化剂。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一废水流用活性炭处理以吸收有机化合物和/或重金属。10.根据权利要求9所述的方法，其中经处理的第一废水流进行溶气浮选工艺以分离用过的活性炭和其他悬浮固体。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述第一废水流用移动床砂过滤器、或多介质过滤器、或膜过滤器过滤，以除去任何剩余的用过的活性炭和悬浮固体。12.根据权利要求2至11中任一项所述的方法，其中所述第一废水流用凝聚剂处理以除去悬浮固体。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一废水流进行空气汽提工艺或蒸汽汽提工艺以去除氨。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用硫化物处理所述第一废水流以沉淀重金属。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将包含在所述F
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【专利技术属性】
技术研发人员：格雷厄姆，
申请(专利权)人：维洛塞斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：