[發(fā)明專(zhuān)利]氣化和費(fèi)托工藝廢水處理

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180021520.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115298289A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 格雷厄姆·利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 維洛塞斯科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10J3/00
• 分類(lèi)號(hào): C10J3/00;C02F1/20;C02F1/66;C10K1/10;C10K1/12
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

在用于處理來(lái)自氣化和費(fèi)托(F?T)組合工藝的廢水的工藝中，來(lái)源于城市固體廢棄物等的原料在反應(yīng)器(R)中氣化并在產(chǎn)生含鹽和無(wú)機(jī)污染物的第一廢水流(第一WWT流)的凈化單元(C)中處理。第一廢水流在處理單元(T1)中處理以去除源自合成氣的無(wú)機(jī)污染物。該處理包括a)脫氣，和隨后b)中和第一廢水流，然后在溶氣浮選單元(72c)中處理和在移動(dòng)沙床或類(lèi)似裝置(72d)中過(guò)濾以去除固體，以及汽提工藝以去除氨。含有有機(jī)污染物但鹽分含量低的第二廢水流(第二WWT流)來(lái)自F?T工藝，并單獨(dú)處理以允許在F?T工藝中再循環(huán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于處理來(lái)自氣化工藝的廢水的方法。氣化工藝用于生成用于費(fèi)托(F-T)工藝的原料而產(chǎn)生烴類(lèi)燃料。

背景技術(shù)

費(fèi)托工藝廣泛用于從一氧化碳和氫氣生產(chǎn)燃料，并且可以用下式表示：

(2n+1)H₂+nCO→C_nH_2n+2+nH₂O

該反應(yīng)是高度放熱的并且在升高的溫度(通常至少180℃，例如200℃或更高)和壓力(例如，至少10巴)的條件下由費(fèi)-托催化劑(通常是鈷基催化劑)催化。獲得產(chǎn)物混合物，且n通常涵蓋10至120的范圍。希望的是最小化甲烷選擇性，即，產(chǎn)物混合物中甲烷(n＝1)的比例，并最大化對(duì)C5和更高(n≥5)鏈烷烴的選擇性，通常達(dá)到90％或更高的水平。還希望最大化一氧化碳的轉(zhuǎn)化。

氫和一氧化碳原料通常是合成氣。

合成氣可以通過(guò)在升高的溫度(例如約700℃或更高)下氣化碳質(zhì)材料來(lái)生產(chǎn)。碳質(zhì)材料可以包括可以被氣化以產(chǎn)生合成氣的任何含碳材料。碳質(zhì)材料可以包括生物質(zhì)(例如，植物或動(dòng)物物質(zhì)、可生物降解的廢物等)、食物資源(例如，玉米、大豆等)和/或非食物資源，諸如煤(例如，劣質(zhì)煤、優(yōu)質(zhì)煤、潔凈煤等)、油(例如，原油、重油、瀝青砂油、頁(yè)巖油等)、固體廢棄物(例如，城市固體廢棄物、危險(xiǎn)廢物)、垃圾衍生燃料(RDF)、輪胎、石油焦、垃圾、廢料、沼氣、污水污泥、動(dòng)物糞便、農(nóng)業(yè)廢棄物(例如，玉米秸稈、柳枝稷、草屑)、建筑拆除材料、塑料材料(例如、塑料廢棄物)、軋棉機(jī)廢棄物、垃圾填埋氣、它們中的兩種或更多種的混合物等。碳質(zhì)材料還可以是固體回收燃料(SRF)，它是通常源自紙、卡片、木材、紡織品和塑料的具有較高熱值的廢料。

新鮮合成氣可以通過(guò)蒸汽重整(例如，蒸汽甲烷重整(SMR)反應(yīng)，其中甲烷在蒸汽甲烷重整(SMR)催化劑存在下與蒸汽反應(yīng))；部分氧化；自熱重整；二氧化碳重整；或其中兩種或更多種的組合進(jìn)行處理以調(diào)節(jié)H₂與CO的摩爾比。在本申請(qǐng)中，合成氣的這種處理被廣義地認(rèn)為是F-T工藝的一部分，并且由這種處理產(chǎn)生的任何廢水流被認(rèn)為是來(lái)自F-T工藝而不是來(lái)自氣化工藝本身的廢水流。

新鮮合成氣中H₂與CO的摩爾比理想地在約1.6:1至約2.2:1、或約1.8:1至約2.10:1、或約1.95:1到約2.05:1的范圍內(nèi)。

新鮮合成氣可以任選地與也含有H₂和CO的再循環(huán)的尾氣(例如，再循環(huán)的FT尾氣)組合以形成反應(yīng)混合物。尾氣可任選地包含H₂和CO，H₂與CO的摩爾比在約0.5:1至約2:1，或約0.6:1至約1.8:1，或約0.7:1至約1.2:1的范圍內(nèi)。

組合的FT合成氣進(jìn)料(包括與再循環(huán)尾氣組合的新鮮合成氣)理想地包含摩爾比在約1:1至約2.1:1或約1.7:1至約2.0:1，或約1.7:1至約1.9:1范圍內(nèi)的H₂和CO。

本發(fā)明特別地但非專(zhuān)門(mén)地涉及處理來(lái)自利用城市固體廢棄物(MSW)或商業(yè)和工業(yè)廢棄物(CI)作為氣化原料的氣化工藝的廢水，其往往會(huì)產(chǎn)生具有高水平污染物的廢水。這種廢水的處置和這些污染物的去除是迫切的問(wèn)題。

需要不涉及垃圾填埋的MSW和CI廢棄物處置。