煤气化黑灰水系统的阻垢方法技术方案

本发明专利技术涉及工业水处理领域，具体涉及一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法。该方法包括以下步骤：(1)将煤气化黑灰水与阳离子聚丙烯酰胺进行第一接触后进行第一静置，得到上清液，阳离子聚丙烯酰胺相对于煤气化黑灰水的投加量为1‑9mg/L；(2)将上清液与氢氧化钙溶液进行第二接触，使得该第二接触所得溶液的总碱度为200‑300mg/L；(3)将第二接触所得溶液与阻垢剂进行第三接触，相对于第二接触所得溶液，阻垢剂的投加量为20‑45mg/L，阻垢剂选自有机羧酸聚合物中的一种或多种。本发明专利技术的方法能够在高温下保持较高的阻垢性能，能够有效地减缓煤气化黑灰水系统中的结垢现象，从而能够显著地延长装置运行的周期。

【技术实现步骤摘要】
煤气化黑灰水系统的阻垢方法
本专利技术涉及工业水处理领域，具体涉及一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法。
技术介绍
水煤浆气化工艺中的黑灰水处理工序是很重要的环节。黑灰水处理的要点是：冷却黑水，热量回收，溶解气体脱除，渣水分离和水循环使用。从气化炉排出的粗渣经过捞渣机从渣池中捞出，带有大量细渣和溶解部分有害气体的黑水经过闪蒸进行渣水分离和热回收。经过闪蒸提浓的黑水进入沉淀池，沉淀池上部灰水溢流进灰水槽，再经灰水泵、洗涤塔给料泵打入系统循环使用。沉淀池下部液固混合物通过压滤机，灰渣以滤饼形式送出工段，滤液循环回沉淀池。为了防止溶解固体积累，连续排放掉一部分灰水到废水处理工段。黑灰水具有如下特点：(1)高悬浮物。灰水悬浮物20mg/L-200mg/L，黑水悬浮物为2000mg/L以上，有时可以达到4000mg/L多；(2)系统温度高，温差大；(3)高温滞留时间长。在200℃以上区域停留约30min；(4)高硬度；(5)系统操作压力可高达6.5MPa，压力变化大，流速变化也大，pH值变化亦大，导致系统中各个部分沉积结垢倾向不同，难以控制细渣的沉积及CaCO3的形成。因此，在黑灰水系统的运行过程中，极易发生悬浮物沉积、结垢、腐蚀，影响煤气化装置的长周期安全运行。目前国内多通过投加灰水分散剂来抑制结垢。常州中南化工有限公司专利技术了一种灰水阻垢分散剂(CN102320694A)，由60％-65％的多元共聚物(丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-2-甲基-2-丙烯酰胺丙磺酸)，5％-10％的缓蚀剂(咪唑啉衍生物)，7％-10％的膦酸盐(羟基乙叉二膦酸)及15％-20％的水组成。宜兴市星光宝亿化工有限公司专利技术了一种灰水阻垢分散剂(CN104151476A)，该灰水阻垢分散剂包括以下重量百分比的组分：10～30％的丙烯酸、10～25％的丙烯酸甲酯、10～25％的丙烯酸乙酯、10～20％的丙烯酸羟丙酯和10～20％的无氧除盐水。但是现有的阻垢分散剂的阻垢效果并不够让人满意，尤其在高温段阻垢效果较差，现场黑灰水结垢问题仍较严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的现有的阻垢剂的阻垢效果不够好问题，提供了一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法。本专利技术的方法对于较难处理的煤气化黑灰水系统具有很好的阻垢效果。本专利技术第一方面提供了一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法，该方法包括在黑灰水处理过程中进行以下步骤：(1)将煤气化黑灰水与阳离子聚丙烯酰胺进行第一接触后进行第一静置，得到上清液，所述阳离子聚丙烯酰胺相对于所述煤气化黑灰水的投加量为1-9mg/L；(2)将所述上清液与氢氧化钙溶液进行第二接触，使得该第二接触所得溶液的总碱度为200-300mg/L；(3)将所述第二接触所得溶液与阻垢剂进行第三接触，相对于所述第二接触所得溶液，所述阻垢剂的投加量为20-45mg/L，所述阻垢剂选自有机羧酸聚合物中的一种或多种。通过使用本专利技术的方法，能够在高温下保持较高的阻垢性能，能够有效地减缓煤气化黑灰水系统中的结垢现象，从而能够显著地延长装置运行的周期。本专利技术的其他技术特征和优势将在下面的具体实施方式中进行说明。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法，该方法包括在黑灰水处理过程中进行以下步骤：(1)将煤气化黑灰水与阳离子聚丙烯酰胺进行第一接触后进行第一静置，得到上清液，所述阳离子聚丙烯酰胺相对于所述煤气化黑灰水的投加量为1-9mg/L；(2)将所述上清液与氢氧化钙溶液进行第二接触，使得该第二接触所得溶液的总碱度为200-300mg/L；(3)将所述第二接触所得溶液与阻垢剂进行第三接触，相对于所述第二接触所得溶液，所述阻垢剂的投加量为20-45mg/L，所述阻垢剂选自有机羧酸聚合物中的一种或多种。在步骤(1)中，优选地，所述阳离子聚丙烯酰胺的投加量为2-8mg/L，更优选为3-6mg/L。所述投加量指的是相对于1L的煤气化黑灰水所投加的阳离子聚丙烯酰胺的mg数。在本专利技术中，术语“阳离子聚丙烯酰胺”符合本领域常规的概念，可以商购获得。本领域各种阳离子聚丙烯酰胺均能够用于本专利技术中，优选地，所述阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度为20％-70％，更优选为30％-60％，进一步优选为40％-50％。所述阳离子度的测试方法按照本领域常规的方式进行即可，例如GB/T31246-2014。在步骤(1)中，所述第一接触在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度为120-180r/min，搅拌的时间为2-5min。在步骤(1)中，所述第一静置的时间可以为8-15min，优选为8-12min。在步骤(2)中，所述氢氧化钙溶液优选为饱和的澄清的氢氧化钙溶液。在步骤(2)中，所述氢氧化钙溶液的用量使得所述第二接触所得溶液的总碱度为200-300mg/L，优选为220-280mg/L。在步骤(2)中，所述第二接触在搅拌下进行，所述搅拌的条件没有特别的限定，能够充分混合，并且使所得溶液的总碱度达到稳定的状态即可。在步骤(3)中，优选地，所述阻垢剂的投加量为25-40mg/L。在步骤(3)中，所述有机羧酸聚合物包括但不限于聚丙烯酸、丙烯酸与丙烯酸羟丙酯的共聚物、丙烯酸与丙烯酸羟丙酯与丙烯酸甲酯的共聚物、马来酸与苯乙烯磺酸的共聚物、丙烯酸与苯乙烯磺酸的共聚物、马来酸与烯丙基磺酸的共聚物、丙烯酸与烯丙基磺酸的共聚物、丙烯酸与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物以及丙烯酸与丙烯酰胺与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物中的至少一种。根据本专利技术一种优选的实施方案，所述阻垢剂为马来酸与苯乙烯磺酸的共聚物和马来酸与烯丙基磺酸的共聚物以重量比为1:(4-8)的组合。根据本专利技术另一种优选的实施方案，所述阻垢剂为丙烯酸与苯乙烯磺酸的共聚物、丙烯酸与烯丙基磺酸的共聚物和丙烯酸与丙烯酰胺与2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物以重量比为1:(0.8-1.2):(0.2-0.5)的组合。根据本专利技术另一种优选的实施方案，所述阻垢剂为丙烯酸与丙烯酸羟丙酯的共聚物和丙烯酸与丙烯酸羟丙酯与丙烯酸甲酯的共聚物以重量比1:(11-15)的组合。在步骤(3)中，优选地，所述阻垢剂的极限黏数为0.07-0.1dL·g-1，更优选为0.08-0.09dL·g-1。在步骤(3)中，优选地，所述第三接触的压力为0.1-8MPa。在实际运行过程中，压力会发生较大的变化，并且系统温度越高，压力会变得越高，初始压力可能比较低，但是某些高温工段下压力可以达到7MPa以上。本专利技术的方法在各种压力下均能有较好的效果。在步骤(3)中，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法，该方法包括在黑灰水处理过程中进行以下步骤：/n(1)将煤气化黑灰水与阳离子聚丙烯酰胺进行第一接触后进行第一静置，得到上清液，所述阳离子聚丙烯酰胺相对于所述煤气化黑灰水的投加量为1-9mg/L；/n(2)将所述上清液与氢氧化钙溶液进行第二接触，使得该第二接触所得溶液的总碱度为200-300mg/L；/n(3)将所述第二接触所得溶液与阻垢剂进行第三接触，相对于所述第二接触所得溶液，所述阻垢剂的投加量为20-45mg/L，所述阻垢剂选自有机羧酸聚合物中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤气化黑灰水系统的阻垢方法，该方法包括在黑灰水处理过程中进行以下步骤：
(1)将煤气化黑灰水与阳离子聚丙烯酰胺进行第一接触后进行第一静置，得到上清液，所述阳离子聚丙烯酰胺相对于所述煤气化黑灰水的投加量为1-9mg/L；
(2)将所述上清液与氢氧化钙溶液进行第二接触，使得该第二接触所得溶液的总碱度为200-300mg/L；
(3)将所述第二接触所得溶液与阻垢剂进行第三接触，相对于所述第二接触所得溶液，所述阻垢剂的投加量为20-45mg/L，所述阻垢剂选自有机羧酸聚合物中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的阻垢方法，其中，在步骤(1)中，所述阳离子聚丙烯酰胺的投加量为2-8mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的阻垢方法，其中，所述阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度为20％-70％，更优选为30％-60％。


4.根据权利要求1所述的阻垢方法，其中，在步骤(2)中，所述氢氧化钙溶液的用量使得所述第二接触所得溶液的总碱度为220-280mg/L。


5.根据权利要求1所述的阻垢方法，其中，在步骤(3)中，所述阻垢剂的投加量为25-40mg/L。


6.根据权利要求1或5所述的阻垢方法，其中，所述有机羧酸聚合物选自聚丙烯酸、丙烯酸与丙烯酸羟丙酯的共聚物、丙烯酸与丙烯酸羟丙酯与丙烯酸甲酯的共聚物、马来酸与苯乙烯磺酸的共聚物、丙烯酸与苯乙烯磺酸的共聚物、马来酸与烯丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郦和生，谢文州，楼琼慧，秦会敏，张春原，王洪英，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11