[發明專利]用于處理酸性水的方法和系統

有效

• 申請號: 201010267095.5
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101993159A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: G·D·米勒
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C10J3/00;C10J3/84;C02F1/04;C02F1/78;C02F1/72;C02F1/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本文所述的實施例大體涉及用于處理酸性(sour)水的方法和系統，更具體地涉及用于從酸性水移除污染物的方法和系統。

背景技術

諸如氣化系統的至少某些已知的系統產生酸性水。如本文所用，術語“酸性水”是指包括氰化物、烴、硫化氫、氨、酚、硒、鹽、有機物和/或其它化學品的水。另外，如本文所用，術語“氰化物”是指包括結合到氮原子上的碳原子的任何化合物(CN)，諸如簡單氰化物和/或氰復合物，術語“氨”是指包括NH₃和/或NH₄OH的任何化合物，并且術語“有機物”是指包括碳的任何化合物。另外，如本文所用，術語“污染物”是指氰化物、氨和/或有機物。

在至少一種已知的氣化系統中，低溫氣體冷卻區段產生以回收過程冷凝物形式的酸性水。冷凝氨汽提器從回收過程冷凝物移除氨、硫化氫(H₂S)和/或其它痕量組分以產生汽提的酸性水。來自汽提的酸性水的氰化物可在冷凝氨汽提器下游的柱內的置頂(overhead)回流內變得濃縮。在這種系統中，酸性水的少量排料流，即每分鐘大約1-10加侖(gpm)，從回流發送至再循環固體槽，用于防止氰化物在柱和/或置頂管路內濃縮。在沒有排料流的情況下，在回流泵吸入口、回流泵、置頂冷凝器和/或到置頂冷凝器的冷凝器返回管路中可能需要高冶金材料。當發送至再循環固體槽和/或泵送到研磨機時，來自排料流的氰化物可潛在地造成暴露危險。

因此，希望在酸性水導送到再循環固體槽和/或研磨機之前從酸性水移除污染物。更具體地，希望從在氣化系統的氨汽提系統中產生的酸性水流移除污染物。

發明內容

一方面，提供從酸性水移除污染物的方法。該方法包括在合成氣產生系統內產生原料酸性水和經由處理單元內的化學反應從原料酸性水移除污染物以產生處理的酸性水。處理單元與合成氣產生系統流動連通式聯接。

另一方面，提供酸性水處理系統。酸性水處理系統包括冷凝物汽提器和冷凝物汽提器冷卻器，冷凝物汽提器構造成產生原料酸性水，冷凝物汽提器冷卻器與冷凝物汽提器流動連通式聯接。冷凝物汽提器冷卻器構造成從冷凝物汽提器接收原料酸性水。該系統還包括出口管線和處理單元，出口管線構造成從冷凝物汽提器冷卻器導送原料酸性水，處理單元流動連通式聯接在冷凝物汽提器冷卻器與液體出口管線之間。處理單元構造成經由化學反應從原料酸性水顯著地(substantially)移除污染物。

又一方面，提供合成氣發生系統。合成氣發生系統包括：氣化器，其構造成產生合成氣和至少一種副產物；冷凝物汽提器，其構造成從至少一種副產物產生原料酸性水；以及冷凝物汽提器冷卻器，其與冷凝物汽提器流動連通式聯接。冷凝物汽提器冷卻器構造成從冷凝物汽提器接收原料酸性水。合成氣發生系統還包括：液體出口管線，其構造成從所述冷凝物汽提器冷卻器導送原料酸性水；以及處理單元，其流動連通式聯接在冷凝物汽提器冷卻器與液體出口管線之間。處理單元構造成經由化學反應從原料酸性水顯著地移除污染物。

通過包括構造成從冷凝氨汽提器所產生的酸性水移除污染物的處理單元，本文的實施例便于在酸性水在例如再循環固體槽和/或研磨機中進一步加工之前從酸性水移除污染物。因此，本文所述的方法和系統便于減小污染物暴露的潛在危險。

附圖說明

圖1至圖6示出本文所述的系統和方法的示范性實施例。

圖1是示范性合成氣發生系統的示意說明。

圖2是可與圖1所示的合成氣發生系統一起使用的示范性冷凝物汽提器的示意圖。

圖3是可與圖1所示的合成氣發生系統一起使用的示范性冷凝物汽提器冷卻器的示意圖。

圖4是可與用于圖1所示的合成氣發生系統的氣化一起使用的示范性處理單元的示意說明。

圖5是可與用于圖1所示的合成氣發生系統的氣化一起使用的可選示范性處理單元的示意說明。

圖6是可與用于圖1所示的合成氣發生系統的氣化一起使用的另一可選示范性處理單元的示意說明。

部件列表

10合成氣發生系統

12空氣分離單元(ASU)

14空氣

16氣化器氧

18燃料制備單元

20碳質燃料

22水

24氣化器燃料

26氣化器

28混合物

30合成氣冷卻器

32氣體/固體混合物

34鍋爐給水

36蒸汽

38分離設備

40原料合成氣

42黑水

44爐渣