本发明专利技术涉及一种费托合成水相中含氧化合物的催化加氢脱除方法及其应用，该方法是以费托合成油生产过程中联产的水相为原料，在催化剂作用下，采用加氢反应技术将水相中的有机含氧化合物转化为C1-C4的气相低碳烷烃，然后使其与水相分离，以脱除水相中的有机含氧化合物；该方法对所述有机含氧化合物的除去率达98％以上；应用所述的脱除方法可对含有机含氧化合物的废水进行净化处理，该方法适用于化工企业、食品工业等产生的有机废水的净化处理；所述的水处理方法可实现资源的再利用，经催化加氢产生的气体烷烃可以在费托合成工艺中被再利用，提高了整个费托合成过程的合理性；经过处理后得到的水也可回收利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水的处理方法，具体的，本专利技术涉及一种费托合成反应废水的处理方法。该方法涉及一种液相加氢反应技术，将醛、醇、酸、酮、酯、酚等有机含氧化合物转化为气体烷烃从有机废水中除去，尤其涉及一种费托合成水相中含氧化合物的催化加氢脱除方法及其应用，解决费托合成水的循环使用和环境污染的问题。
技术介绍
发展煤炭液化已成为我国解决石油供需矛盾的长远战略措施，而费托合成反应是煤炭间接液化的核心反应，通常所说的费托合成是指，由煤或天然气制成的合成气(H2+CO) 通过铁基、钴基、铁钴基催化剂，在一定温度和压力下转化为烃类燃料和化工原料的反应， 不同链长的烃经过加工改质后即可得到汽油、柴油、煤油等油品及多种化学品，并可副产硬蜡，尾气经深冷分离可得到低碳烯烃，或经齐聚反应增加油品收率，或经重整为合成气返回用于合成烃，释放气可用于供热、发电或合成氨等。费托合成相对于直接液化，具有对原料的适用性强、产品种类多、所产油品质量高的特点。费托合成在合成烃类燃料的同时，也产生与油品相当质量的水和一些有机含氧化合物，包括甲醇、乙醇、丙酮、乙醛、乙酸、丙酸等一些醇、醛、酮、酯和酸类有机含氧化合物。 产生的水与费托合成的烃类燃料可以很方便地分离，但由于产生的醇、醛、酮、酯、酸等有机含氧化合物在水中有一定的溶解度，使得费托合成产出来的水中含有一定的醇、醛、酮、酯、 酸等有机含氧化合物，通常称之为费托合成水相。当工业生产规模达到百万吨级时，同时伴随百万吨的费托合成水相，因此净化处理费托合成水相及回收或转化利用有机含氧化合物是研究费托合成水相处理的主要内容。若能较好地净化处理费托水相及回收或转化利用有机含氧化物，一方面将进一步改善费托合成工艺过程的技术经济性；另一方面可明显减少水相的环保处理负荷，实现水的循环再利用及清洁生产。费托合成水相中的醇、醛、酮、酯、酸等有机含氧化合物有数十种，因工艺不同，其总含量在ι. O 12. 之间。含量相对多的组分有乙醛、丙酮、丁酮、乙酸、丙酸、各种醇等，且以醇、酸为主；醇类主要是C1 C6的正醇，酸类主要是乙酸、丙酸；另外含有其它少量的醛类、酮类和酯类，如乙醛、丙酮等，其中有些是微量的，如丁醛、异戊醇、己酮、乙酸甲酯、 乙酸乙酯、异丁酸等。由于有机含氧化合物的种类多，含量低，整个费托合成水相的性质多样复杂。如有机酸乙酸和水有很强的缔合作用，另外，很多有机物和水形成共沸物。总之， 费托合成水相具有如下特点(1)酸性强(PH约为3)，具有强腐蚀性；(2)物质种类多，性质复杂，有多种共沸物存在；C3)化学需氧量(COD)极高，达几万甚至十几万(单位，Mg/L)，无机盐含量低。所以，一般的废水处理方法，如生物法、精馏蒸馏法、萃取法等方法都不能较好的处理费托合成水相。目前，国内外报道的费托合成水相的处理方法主要是各种精馏和蒸馏技术，或者结合膜分离技术、萃取技术和厌氧、好氧生化处理工艺。如专利CN1696082A、CN1935305A、 CN101190821A、W003106353AU W003106346AU W003106349, US7147775B2、US7150831B2、US7153393B2 等等。例如，专利CN1696082A提出一种费托合成水相的处理方法，采用精馏塔将费托合成水相中的有机含氧化合物进行分离操作，原料水从精馏塔的上部进料口加入，在适当的温度、压力和回流比的条件下进行精馏，塔顶可得到含有少量水的、含有醇等低沸点有机含氧化合物的混合物，塔底得到含少量沸点较高的有机含氧化合物的水。塔顶部分可用作燃料或进一步分离回收，塔底部分可回用于合成气生产工艺过程中。此方法的特点是，在净化处理水的过程中，可以改进工艺进行分离回收有机含氧化合物。由于费托合成水相的水量相当大，有机含氧化合物含量不是很高，如采用该方法，其精馏处理能耗较高，进一步分离回收有机含氧化合物面临恒沸、共沸的可能性，耗能更高，也较难得到合格的化学品。专利W003106353A1提出一种净化处理费托合成水相的方法，依次包括平衡分级分离方法的初次处理阶段，除去费托合成水相中的一部分非酸性有机含氧化合物，得到富含水的初次流体；二次处理阶段，利用液-液萃取等技术除去富含水的初次流体中的一部分有机酸，得到富含水的二次流体；三次处理阶段，采用生物法处理等方法，除去富含水的二次流体中的一部分酸性有机含氧化合物，得到富含水的三次流体；最后处理阶段，对富含水的三次流体进行固-液分离，除去其中的一些悬浮固体物质。使用的平衡分级分离法中， 包括蒸馏、使用液态溶剂的溶剂萃取和使用液化气体的溶剂萃取中的一种或几种；液-液萃取技术，包括差动接触和分段接触的一种或两种；生物处理方法，包括厌氧处理和需氧处理之一或全部；固-液分离法，包括砂滤、微滤或超滤的膜分离法、沉降法、溶气浮选和离心过滤法中的一种或几种。该方法可得到如下指标的处理水C0D为20-500mg/L，pH为 6. 0-9. 0，悬浮固体物< 250mg/L，总溶解固体物含量小于600mg/L。专利US7153393B2提出一种由费托合成水相生产高纯水的方法，包括初次处理阶段的蒸馏；二次处理阶段的蒸发；三次处理阶段的需氧处理；四次处理阶段的固-液分离；以及最后处理阶段的膜分离。处理过程中涉及到的具体技术和方法与专利TO03106353A1中介绍的方法类似，同样该方法处理后的水，其指标能达到上述专利 W003106353A1处理后水的指标。上述三种专利提出的费托合成水相分离和净化处理法，虽然能较好的分离回收有机含氧化合物或能得到较好指标的处理出水，但是在一系列处理过程中涉及多种且复杂的处理方法，包括精馏、蒸馏、生物处理法、各种萃取法、各种固-液分离法和相关膜分离技术等等。在实际的应用中，会造成整个费托合成水相处理工艺流程复杂繁琐，存在投资高、 运行费用高、运行条件苛刻、对进水的水质要求高、有机物对膜的污染及膜的使用寿命等诸多问题，要真正实现工业化还需要长期的实验和不断的改进。现在已经在工业实际应用的是南非SASOL公司的费托合成水相的处理方法，其中 SASOL-I厂通过萃取精馏、共沸精馏、萃取、连续和间歇精馏等单元操作过程，回收水相中的醇类、醛类和酮类有机含氧化合物等，剩余的水相中脂肪酸浓度小于1 %，后续处理采用生物技术处理，或用碱中和成脂肪酸盐。由于化学品是南非SASOL公司生产的重要产物之一， 费托合成水相中有机含氧化合物含量较高，回收这些化学品价值较高，能补偿处理过程中带来的高成本。如果费托合成水相中有机含氧化合物含量较低，这种处理方法会降低费托合成工艺过程的经济效应。在本领域有关的专利文献和科技文章中，涉及水处理时所指的“水”可能有不同的定义，在用费托合成反应进行煤炭间接液化合成油的行业中，就费托合成反应的废水使用的科技术语可能是“费托合成反应水”、“费托合成反应水相副产物”、“费托合成反应所产生的富水物流”等。本专利技术中所使用的术语“费托合成反应废水”、“费托合成水相”、“费托合成油生产过程中联产的水相”或“水相”等意义相同，均是指费托合成反应生成的水，或是经过部分预处理(但不能直接排放或利用，需要进行进一步处理)的费托合成反应生成的水， 或是它们的混合物，但不包括企业中其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑洪岩，陈伦刚，李永旺，朱玉雷，
申请(专利权)人：中科合成油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。