一种加压固定床煤气化工艺污水的回用方法技术

本发明专利技术涉及一种加压固定床煤气化工艺污水的回用方法，代替了传统工艺的酸性气汽提、氨的回收及萃取脱酚等工艺过程，采用多级闪蒸将加压固定床煤气化工艺污水中的酸性组分、氨、轻烃、酚等组分回收，并把部分污水转化为加压固定床煤气化过程的气化剂。本发明专利技术的加压固定床煤气化污水的回用方法将污水处理后的闪蒸汽代替了传统气化剂高压蒸汽，使污水排放量大大减少，并且减少了固定床煤气化过程中使用的高压蒸汽量，具有明显的经济效益。具有明显的经济效益。具有明显的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种加压固定床煤气化工艺污水的回用方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及加压固定床煤气化工艺污水的回用方法。

技术介绍

[0002]从我国目前的煤炭利用情况来看，主要的利用方式包括直接燃烧(燃煤电站、炉窖)、炼焦、气化等，并且在这些利用方式中，气化过程最为清洁。可见，煤气化工业是煤化工领域的重要组成部分。煤气化是指煤在一定的高温、压力下与氧气、水蒸气进行化学反应，发生一系列的均相、非均相的反应，将煤中的碳、氢、氧元素转化成一氧化碳、氢气为主要组成的混合气体的过程，在该过程中同时伴随着煤渣、煤灰和大量污水的产生。尽管煤气化过程最为清洁，但污水治理也成为该产业发展的关键问题。
[0003]煤气化污水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机污水，属于焦化污水的一种。特别在煤制清洁燃气方面，采用了大量的固定床煤气化技术。固定床煤气化炉出口处需要用冷却水喷淋冷却，同时把煤气携带的有机杂质、煤尘、焦油和煤气灰份洗涤，从而产生了大量污水。这种污水中通常含有油类、氨氮类、酚类及一些水溶性有机物等，属于较难生化降解的高浓度工业有机污水。因此，固定床煤气化工艺污水由于其污水量大、水质成分复杂、污染物浓度高等特点，使得固定床煤气化工艺污水的处理是整个煤化工污水处理的大难题。
[0004]目前本领域中多采用化工处理和生化处理相结合的方法或焚烧法来处理固定床煤气化工艺污水。例如，化工处理的工艺包括：通过重力分离回收焦油后的污水，其中含有酚、氨及酸性气体等污染物，再通过脱酸脱氨、萃取脱酚、溶剂汽提和溶剂回收等四个过程将污水中大部分氨、酚以及酸性气体等组分回收；处理后的污水随后进入生化处理做进一步处理。然而，这些传统的工艺处理流程长，后续生化处理工艺难，环保投入成本过大。
[0005]此外，中国专利文献CN101172704A公开了一种加压固定床煤气化工艺污水膜生物处理工艺，其包含的工艺池顺水流方向依次有间歇曝气池(1)、缺氧池(3)、膜池(5)，并且在其处理过程中在不同池中反复进行COD的好氧去除和氨氮的硝化反应以及水解酸化及反硝化反应，最终通过膜处理达到回用要求。然而该方法耗时很长且工艺复杂，并且需要使用活性炭以及中空纤维超滤膜，是一种处理效率较低且成本较高的污水处理方法。
[0006]中国专利文献CN104529040B公开了一种固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，该方法对经预处理后的固定床碎煤加压气化污水进行加压和预热，然后使预热后的所述固定床碎煤加压气化污水汽化为饱和污蒸汽，饱和污蒸汽被进一步加热为过热污蒸汽并作为新气化剂代替传统气化剂被送入气化炉。然而，在该方法中仍需要对固定床碎煤加压气化污水进行预处理来除去其中的部分杂质，其处理方式包括煤气水分离、酚回收、氨回收中的一种处理方式或任意几种处理方式的组合。
[0007]因此，本领域还仍需要更简单、经济且高效的加压固定床煤气化工艺污水的处理方法。

技术实现思路

[0008]因此，本专利技术提供了一种加压固定床煤气化工艺污水的回用方法，该方法包括：(1)将待处理的气化工艺污水加压升温；(2)对加压升温后的污水进行多级闪蒸；以及(3)对多级闪蒸得到的闪蒸汽进行压缩得到高压闪蒸汽，该高压闪蒸汽作为新气化剂返回至加压固定床气化工艺，同时将多级闪蒸后浓缩的污水中的一部分循环至步骤(1)，剩余的浓缩的污水进入污水处理系统。
[0009]在优选的实施方式中，本专利技术所述的加压固定床煤气化工艺污水的回用方法包括：
[0010](1)加压升温：将待处理的气化工艺污水送至原料缓冲罐后，将所述污水经加压单元和加热单元加压并升温至压力为5.0MPaG～10MPaG，温度为200℃～320℃，从而获得加压升温后的污水；
[0011](2)多级闪蒸：使加压升温后的污水经过3～6级闪蒸罐逐级闪蒸；
[0012](3)闪蒸汽压缩：将各级闪蒸所产生的闪蒸汽送入蒸汽压缩系统中经多级压缩得到压力为4.0MPaG～7.0MPaG、温度为226℃～300℃的高压闪蒸汽，该高压闪蒸汽作为新气化剂代替传统气化剂返回至加压固定床气化工艺。
[0013]此外，在更加优选的实施方式中，将多级闪蒸后浓缩的污水的70wt％～95wt％循环回原料缓冲罐，将剩余的浓缩污水送至污水处理系统进行后续处理。
[0014]有益效果
[0015]本专利技术的方法代替了传统工艺的酸性气汽提、氨的回收及萃取脱酚等工艺过程，通过控制各级闪蒸过程的工艺参数，经过多级闪蒸后闪蒸汽带走大量的酸性组分(例如，H2S、CO2)和有机物(轻烃、酚)等，大大降低了污水中的污染成分，降低了加压固定床煤气化工艺污水的处理难度；同时，将携带有机物(轻烃、酚等)的闪蒸汽压缩后作为新气化剂代替传统气化剂回用于加压固定床煤气化工艺，将其在固定床煤气化工艺中转化为有效气H2和CO。此外，加压固定床煤气化工艺污水经过逐级闪蒸得到浓缩，排放量大幅度减少。
[0016]因此，本专利技术所述的污水处理工艺，工艺流程简单有效，同时使得污水闪蒸汽代替了传统气化剂，并且污水排放量也大大减少，具有明显的经济效益。
附图说明
[0017]图1为本专利技术所述的加压固定床煤气化污水的回用方法的示意性流程图。
[0018]图2为本专利技术所述的加压固定床煤气化污水的回用方法的一个实施方式的示意性流程图。
[0019]图3为本专利技术所述的加压固定床煤气化污水的回用方法的另一实施方式的示意性流程图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]本专利技术提供了一种加压固定床煤气化工艺污水的回用方法，该方法包括：(1)将待
处理的气化工艺污水加压升温；(2)对加压升温后的污水进行多级闪蒸；以及(3)对多级闪蒸得到的闪蒸汽进行压缩得到高压闪蒸汽，该高压闪蒸汽作为新气化剂返回至加压固定床气化工艺替代传统的气化剂。同时，将多级闪蒸后浓缩的污水中的一部分循环至步骤(1)，剩余的浓缩的污水进入污水处理系统进行后续处理。
[0022]在本专利技术中，加压固定床煤气化工艺污水是指在加压固定床煤气化工艺过程中产生的污水，例如，加压固定床煤气化工艺中的脱除焦油后的污水、变换单元含油的变换凝液等。所述加压固定床煤气化工艺污水通常含有酸性组分、油类、氨氮类、碳数低于8的轻烃、酚类及一些水溶性有机物、无机盐等成分。其中，酸性组分例如包括H2S、CO2等；轻烃例如LPG(液化石油气)、石脑油成分等；酚类例如苯酚、对二甲酚等；无机盐主要有氯化钠、磷酸钠等。
[0023]在本专利技术的具体实施方式中，进料的气化工艺污水含有酚类(例如苯酚)、油、CO2、氨、H2S、醇等杂质，其组成占总气化工艺污水的2wt％～5wt％。经过多级闪蒸后，闪蒸汽中除了水蒸气外还含有酚类、轻油(主要是C2～C6的饱和以及不饱和烃类)、CO2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加压固定床煤气化工艺污水的回用方法，所述方法包括以下步骤：(1)加压升温：将待处理的煤气化工艺污水送至原料缓冲罐后，将所述污水经加压单元和加热单元加压至压力为5.0MPaG～10MPaG并升温至温度为200℃～320℃，从而获得加压升温后的污水；(2)多级闪蒸：使加压升温后的污水经过3～6级闪蒸罐逐级闪蒸；(3)闪蒸汽压缩：将各级闪蒸所产生的闪蒸汽送入蒸汽压缩系统中经多级压缩得到压力为4.0MPaG～7.0MPaG、温度为226℃～300℃的高压闪蒸汽，所述高压闪蒸汽作为新气化剂返回加压固定床煤气化工艺。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述污水经加压单元加压至压力为5.0MPaG～8.5MPaG，使加压后的污水进入加热单元并升温至温度为250℃～280℃。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，使加压升温后的污水经过3级、4级或5级闪蒸罐逐级闪蒸。4.如权利要求3所述的方法，其中，使加压升温后的污水经过5级闪蒸罐逐级闪蒸，并且各级闪蒸罐对应的压力和温度为：第一级闪蒸罐的压力为4.5MPaG～5.4MPaG、温度为255℃～270℃；第二级闪蒸罐的压力为3.6MPaG～4.3MPaG、温度为245℃～255℃；第三级闪蒸罐的压力为2.4MPaG～2.9MPaG、温度为223℃～232℃；第四级闪蒸罐的压力为1.2MPaG～1.6MPaG、温度为190℃～205℃；第五级闪蒸罐的压力为0.2MPaG～0.6MPaG、温度为134℃～165℃。5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，所述多级压缩包括4级，并且各级压缩出口对应的压力和温度为：第一级压缩出口的压力为1.2M...

【专利技术属性】
技术研发人员：武秀丽，余晓忠，杨勇，李永旺，严云霞，白亮，
申请(专利权)人：中科合成油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：