CN102559288B - 一种煤气化得到的混合气的净化方法 - Google Patents
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Abstract
煤气化得到的混合气的净化方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在加压气化条件下，将碎煤与水接触，得到一种粗煤气；(2)将所得粗煤气与水接触急冷至200-230℃，将得到的第一气相产物进一步冷却至160-190℃，将得到的第二气相产物再次冷却至60℃以下，得到净化后的煤气和第三液相产物，将液相产物进行油水分离，得到含酚废水；(3)将含酚废水的混合物进行共沸精馏，得到气相产物和液相产物，共沸精馏的条件使得所述气相产物中含有水和含酚废水的混合物中含有的单元酚的共沸物，所述液相产物含有重质焦油和至少部分含酚废水的混合物中含有的多元酚。采用本发明提供的方法可以大大降低废水的处理难度和处理成本。
Description
技术领域
本发明是关于一种煤气化得到的混合气的净化方法。
背景技术
煤制天然气技术路线，目前以美国大平原示范装置(已运行20年)和大唐国际煤制天然气项目为代表，主要采用鲁奇/碎煤加压气化，耐硫耐油变换、低温甲醇洗净化和甲烷化。典型工艺流程为先将煤矿中采出的煤进行煤选，分成碎煤、煤粉和煤矸石，碎煤用于加压气化。碎煤加压气化的主要反应是煤与水发生水煤气反应，产物主要是一氧化碳、氢气和甲烷，还有部分未分解的水，以及少量的煤焦油。一氧化碳和氢气进一步甲烷化，得到甲烷气体(即SNG)。煤制天然气工艺所得的产品气中甲烷的含量可以高达96％，热值35564kJ/m3以上。
然而，碎煤加压气化必须通过急冷分离来对获得的产物粗煤气进行分离和净化。在急冷分离工艺中，一般采用水作为冷却剂，将水直接与粗煤气接触，得到第一气相产物和含有水和焦油馏分的液相产物，然后第一气相产物进一步冷却得到第二气相产物和含有水的中油馏分的液相产物，继续冷却第二气相产物，得到净化后的煤气和含有水和石脑油馏分的液相产物，然后将上述液相分别进行油水分离，得到油相和含酚、氨和部分无法通过油水分离脱除的重质焦油的废水，含油和酚的废水主要是由部分油相与水混溶形成的。由于水包括来自于加压气化反应中未反应的水，也包括来自于作为急冷剂的水，因此，含油废水的量比较大。含油废水的后处理一般通过多级沉降处理来除去其中的煤焦油，然而，通过多级沉降处理后的水还含有近1000mg/L的油，除去大量煤焦油后还需要再进一步进行后续脱氨、脱酚工艺和生化处理，从而达到工艺水回用或排放标准。但是，由于单元酚和多元酚均易溶于水，很难脱除。目前脱酚的方法一般为先用溶剂萃取的方法，通过溶剂将废水中的酚萃取出来，之后再将萃取后的脱酚废水进行生化处理。由于生化处理的成本比较高，而且生化处理对废水中的总酚含量要求较高，一般不能超过1200mg/L。此外，生化处理对多元酚和重质焦油的脱除效率较低。因此，一般试图在溶剂萃取过程中尽可能萃取出较多的多元酚和重质焦油。然而，在采用萃取剂进行脱酚时，无法兼顾多元酚与单元酚的脱除，而且目前并没有找到有效的脱除多元酚的萃取剂，即便牺牲了大量的单元酚的脱除率，也仍然不能很有效的脱除多元酚。现有萃取法脱酚技术一般单元酚的脱除率在90％左右，多元酚的脱除率在60％左右。由此可见，含油废水的处理不但导致水处理费用增加，而且更增加了废水脱酚工艺的难度。甚至处理后的废水也难以达到国家一类排放标准(COD值在100mg/L以下)。因此，含油废水处理成为煤制天然气项目中选用碎煤加压气化的主要不足之处。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种新的煤气化得到的混合气的净化方法。
本发明的发明人进行了大量的研究后发现，利用含酚废水中挥发性酚(单元酚)可与水形成共沸物的特性，当挥发性酚的蒸汽压与水蒸汽的蒸汽压之和超过外界压力时，含酚废水就开始沸腾，并促进挥发性酚由液态转入气态，使得挥发性酚在气态的平衡浓度大于其在水中的平衡浓度。而多元酚则仍然被保留在液相中，从而达到脱除多元酚和重质焦油的目的。为了解决上述现有技术的含油废水问题，本发明的发明人进行了大量的研究发现，在急冷分离、以及对气相产物进行进一步的冷却后，将得到的废水的混合物进行共沸精馏，通过控制共沸精馏的条件使得单元酚与水以共沸物的形式采出，而使得含酚废水的混合物中含有的部分多元酚处于所述液相产物中，而使得最终的废水中只含有单元酚，或除了单元酚而只含有部分的多元酚，从而大大降低了废水的处理难度。
本发明提供了一种煤气化得到的混合气的净化方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在加压气化条件下，将碎煤与水接触，得到一种粗煤气，所述粗煤气含有合成气、石脑油馏分、柴油馏分、焦油馏分和水；
(2)将所得粗煤气与水接触急冷至200-230℃，得到第一气相产物和第一液相产物，将第一气相产物进一步冷却至160-190℃，得到第二气相产物和第二液相产物，将第二气相产物再次冷却至60℃以下，得到净化后的煤气和第三液相产物，将第一液相产物、第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水；
(3)将第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水的混合物进行共沸精馏，得到气相产物和液相产物，共沸精馏的条件使得所述气相产物中含有水和含酚废水的混合物中含有的单元酚的共沸物，所述液相产物含有重质焦油和至少部分含酚废水的混合物中含有的多元酚。
本发明提供的煤气化的分离方法通过在急冷分离、以及对气相产物进行进一步的冷却后，将得到的废水的混合物进行共沸精馏，通过控制共沸精馏的条件使得单元酚与水以共沸物的形式采出，而使得含酚废水的混合物中含有的部分多元酚，优选至少50重量％的多元酚，更优选至少80重量％的多元酚，进一步优选为90-100重量％的多元酚处于所述液相产物中，而使得最终的废水中只含有单元酚，或除了单元酚而只含有部分的多元酚，然后在采用常规的方法去除废水中的单元酚或者单元酚和部分多元酚时，与现有技术相比，大大降低了废水的处理难度。本发明提供的方法可以用于处理各种含酚废水，特别适用于高浓度挥发性酚的处理，回收酚的质量好，对环境友好。
附图说明
图1为本发明提供的净化方法的工艺馏程图。
具体实施方式
按照本发明提供的方法，所述第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水的混合物中含有水、酚、氨和重质焦油，所述含酚废水中的总酚含量一般为4500-6500mg/L，重质焦油的含量为200-3000mg/L，氨含量为2000-8000mg/L。所述总酚又包括挥发性酚(即，单元酚，单元酚是指芳环上只有一个直接相连的羟基的酚类物质)和非挥发性酚(即，多元酚，多元酚是指芳环有一个以上直接相连的羟基的酚类物质)，所述挥发性酚(单元酚)的含量一般为3000-4500mg/L，非挥发性酚(多元酚)的含量一般为1500-2000mg/L。
其中，所述酚类物质主要包括苯酚、甲酚、萘酚以及它们的衍生物，如2，5-二甲基苯酚、2，4-二甲基苯酚、2-丙烯苯酚、3-乙基-5甲基苯酚、2-乙基-5-甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、邻甲基苯酚、2-甲基对苯二酚、2-甲基间苯二酚、3-甲基邻苯二酚、2-乙基苯酚、3-乙基苯酚、4-乙基苯酚、对甲基苯酚、间甲基苯酚、α-萘酚、2-甲基-1-萘酚。
所述总酚含量的测定以及挥发性酚含量的测定方法为本领域技术人员公知。例如，总酚含量的测定可以参考《水和废水监测分析方法》第四版，国家环境保护总局编著，中国环境科学出版社出版；所述挥发性酚含量的测定可以参考GB 7491-87或者HZ 502-2009，总酚含量减去挥发性酚的含量基本上等于非挥发性酚的含量，或者采用气相色谱(GCMS)测定非挥发性酚的含量。
按照本发明，由于多元酚的沸点一般在230℃以上，除了硝基苯酚外，单元酚的沸点一般均低于230℃，因此，为了能够在共沸精馏时，使水和含酚废水的混合物中含有的单元酚形成共沸物，并使至少部分含酚废水中含有的多元酚保留在所述液相产物中，就需要控制共沸精馏的条件，使挥发性酚(单元酚)与水形成共沸物从塔顶采出，而使至少部分多元酚，优选至少50重量％的多元酚，更优选至少80重量％的多元酚，进一步优选90-100重量％的多元酚保留在塔底的液相产物中。
按照本发明，将含酚废水进行共沸精馏在共沸精馏塔中进行，即，将含酚废水加热至水的沸点以上，将含酚废水送入共沸精馏塔中进行共沸精馏，所述共沸精馏条件使得单元酚与水以共沸物的形式从塔顶采出，至少部分多元酚和重质焦油从塔底采出，从而可以达到含酚废水净化的目的。
按照本发明，所述共沸精馏的条件包括压力为0.1-4兆帕，优选为0.1-0.5兆帕，进一步优选为0.1-0.2兆帕。塔顶的温度可以为105-210℃，优选为105-150℃，进一步优选为105-125℃；塔底的温度可以为125-320℃，优选为125-220℃，进一步优选为125-150℃。在压力为0.1-4兆帕下，塔顶的温度为105-210℃时可以保证至少50重量％的多元酚处于所述液相产物中(在塔顶温度较高的情况下，较高的塔顶温度会使部分多元酚气化并转入气相产物中)，优选情况下，在压力为0.1-0.5兆帕下，塔顶的温度为105-150℃时可以保证大于至少80重量％的多元酚处于所述液相产物中(在上述温度范围内可能还会有少部分多元酚气化并转入气相产物中)，更优选情况下，在0.1-0.2兆帕下，塔顶的温度为105-125℃时，可以保证90-100重量％的多元酚处于所述液相产物中。
按照本发明，所述共沸精馏的条件还可以包括回流比，所述回流比可以为1-5∶1，优选为1-3∶1。
按照本发明，所述共沸精馏塔可以是填料塔、也可以是板式塔、还可以是填料和板式复合型塔。
所述填料塔中所装填的填料可以为本领域技术人员公知的各种填料，例如该填料可以选自拉西环、鲍尔环、阶梯环、鞍型环、弧鞍型、矩鞍型、θ网环、压延孔环、板波纹和网波纹规整填料中的一种或几种。
所述板式塔中可以安装有泡罩、筛板、斜孔、浮阀中的一种或几种。
为了获得理想的分离效果，所述共沸精馏塔优选具有一定的塔板数或理论塔板数，例如，其塔板数或理论塔板数可以为6-18块，优选为8-13块。
根据本发明，所述共沸精馏塔可以采用本领域技术人员公知的各种分馏塔，例如，所述分馏塔可以由塔身、塔釜、塔釜重沸器、塔顶冷却器和塔顶回流罐(分相)构成。
根据本发明，由于所述含酚废水中含有大量的氨，因此，在将含酚废水送入共沸精馏塔中后，而使所述含酚废水中的氨转入气相产物中，优选情况下，该方法还包括从气相产物中分离出氨气以及含有单元酚的废水，并将氨气溶于水得到氨水，以达到脱除废水中的氨的目的。
所述从气相产物中分离出氨气和含酚废水的方法可以为本领域常规的各种分离方法，例如，将从塔顶逸出的气相产物进一步冷却，冷却的温度以使水为液态，氨保持气态，优选冷却至50-90℃，进一步优选70-90℃，同时实现气液分离，收集得到氨气和含酚废水，将氨气溶于水中即得到氨水。这样即可实现脱除游离氨的目的。
所述含酚废水中的酚可以全部为单元酚或者只含有部分多元酚，因此，除去废水中的酚的过程变得相对容易。除去废水中的酚的方法可以采用本领域技术人员公知的各种方法进行。
采用现有技术的方法得到的废水需要先进行脱酚处理后才能够满足生化处理的水质要求，通常废水的COD值为5500mg/L、总酚含量在1200mg/L以下，由于废水中多元酚和重质焦油的含量仍然较高，因此，生化处理后要满足使得废水的COD值降低至100mg/L以下仍然较难，而采用本发明的对废水进行处理的方法得到的废水优选只含有单元酚，因此，废水满足直接进行萃取脱酚或生化处理的条件，其中直接进行生化处理的废水的COD值可以达到1万mg/L，废水的处理效率更高。
本发明中，所述粗煤气的起始温度没有特别限定，一般为350-750℃，优选为350-650℃；压力一般为1-8兆帕，优选为2-6兆帕，进一步优选为2-4兆帕。本发明中，所述粗煤气特别优选为碎煤加压气化产物。所述粗煤气中，以合成气和焦油的总量为基准，合成气的含量一般为80-99重量％，优选为80-95重量％，焦油的含量一般为0.1-20重量％，优选为0.5-15重量％。所述水的含量为所述粗煤气的10-60重量％，优选为15-50重量％。
本发明中，所述粗煤气中的合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，另外还包括常温下即为气态的组分如甲烷、乙烷、丙烷、异丙烷、二氧化碳、硫化氢、氨气、N2中的一种或多种。本发明中，所述焦油沿用本领域常规的定义，表示沸点高、粘度大的粘稠状的煤焦油。除了水、合成气和焦油外，所述粗煤气中还包括常温下为液态的液体组分如苯酚、二苯酚、甲酸、汽油、沸点低于180℃的石脑油中的一种或多种。这些组分由于较易挥发，因此所述接触的条件下均能气化，都将以气体形式逸出到气相产物中。
根据本发明提供的分离方法，将所得粗煤气与水接触急冷至200-230℃，即可实现初步将粗煤气冷却和净化的作用。将所得粗煤气与水接触急冷后得到第一气相产物和第一液相产物，其中，所述第一气相产物为初步被冷却和净化的粗煤气，第一液相产物为水和焦油馏分的混合物。所述接触的条件还包括所述水的用量可以为所述粗煤气重量的1-15倍，接触的时间为1-30秒即可实现上述冷却温度。
然后，将第一气相产物进一步冷却至160-190℃，以将第一气相产物进一步冷却和净化，得到第二气相产物和第二液相产物，其中，所述第二气相产物为进一步被冷却和净化的粗煤气，第二液相产物为水和柴油馏分的混合物。然后，将第二气相产物再次冷却至60℃以下，优选为35-50℃，以将第二气相产物进一步冷却和净化，得到净化后的煤气和第三液相产物，其中，第三液相产物为水和石脑油馏分的混合物。
本发明中，除非特别说明，所述气化潜热是指1个大气压下的气化潜热。沸点是指标准状态下的沸点。
根据本发明提供的方法，所述与水接触的方式可以为各种冷却接触方式，例如，可以为逆流接触或并流接触或者逆流并流同时进行的方式。
按照本发明，将第一液相产物、第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水的方法可以为常规的油水分离方法，例如，沉降静置的方法。
由于本发明仅涉及对加压气化产物的分离方法的改进，因此，所述粗煤气的获得方法可以是本领域公知的方法，例如，可以采用本领域公知的碎煤加压气化方法获得。所述碎煤可以是大小不小于5毫米的各种碎煤块，例如大小为2-50毫米的碎煤块。所述加压气化条件包括出口粗煤气体温度为350-750℃，优选为350-650℃，压力可以为1-8兆帕，优选为2-6兆帕，进一步优选为2-4兆帕。所述加压气化可以在本领域公知的各种气化炉中进行，例如，鲁奇炉或碎煤加压气化炉中进行。
根据本发明的一种实施方式，所述煤气化得到的混合气的净化方法如图1所示。将粗煤气在气液分离器如急冷分离器中与水直接接触进行急冷，得到第一气相产物和第一液相产物，所述第一气相产物为初步被冷却和净化的粗煤气，第一液相产物为水和焦油馏分的混合物；然后，将第一气相产物进一步冷却，得到第二气相产物和第二液相产物，所述第二气相产物为进一步被冷却和净化的粗煤气，第二液相产物为水和柴油馏分的混合物；然后，将第二气相产物再次冷却，得到净化后的煤气和第三液相产物，其中，第三液相产物为水和石脑油馏分的混合物。将上述得到的第一液相产物，第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水，第二含酚废水和第三含酚废水；将上述含酚废水混合得到混合废水，并将所述混合废水送入共沸塔中进行共沸精馏，从塔顶得到气相产物，所述气相产物中含有水和含酚废水中含有的单元酚的共沸物，从塔底得到液相产物，所述液相产物含有重质焦油和至少部分含酚废水中含有的多元酚；将所述气相产物在换热器中进一步冷却后，并进行气液分离，得到氨气(溶于水得到氨水)和只含有单元酚或者除了单元酚还含有部分多元酚的处理后的废水。
下面的实施例将对本发明做进一步的说明。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的煤气化得到的混合气的净化方法。
采用图1所示的工艺，将水蒸汽和大小为5-50毫米的褐煤碎煤(相关物性详见表1)以重量比1∶1送入气化炉中进行加压气化，气化炉的底部温度为1200℃，顶部温度为500℃，底部压力为3.5MPa，顶部压力为3MPa，得到压力为3MPa、温度为500℃的碎煤加压气化产物即含焦油的混合气从气化炉顶部排出(除水之外的组成如表2所示，水的含量为碎煤加压气化产物总量的30重量％)。
然后将该压力为3兆帕、温度为500℃的碎煤加压气化产物以1000千克/小时的流量与温度为200℃、流量为800千克/小时的水在急冷分离器内接触进行急冷，接触25秒后，使所述粗煤气的温度降低至220℃，得到第一气相产物和第一液相产物，将第一气相产物进一步冷却至190℃，得到第二气相产物和第二液相产物，将第二气相产物再次冷却至55℃，得到净化后的煤气和第三液相产物，将第一液相产物、第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水，并将第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水混合，得到混合废水；
将上述混合废水(混合废水中单元酚、多元酚、氨和重质焦油的含量如表3所示)送入共沸精馏塔中进行精馏分离，共沸精馏塔的操作条件包括压力为0.4兆帕，塔顶温度为135℃，塔釜温度为200℃，回流比为2∶1，共沸精馏塔的塔板数为10块；
从共沸精馏塔塔顶采出气相产物，其中，从共沸精馏塔塔底采出的混合物中多元酚的含量为含酚废水中含有的多元酚的含量的83重量％；
将从塔顶采出的气相产物冷却至70℃，分离出氨气和处理后的废水，将氨气溶解于水中得到氨水，废水中单元酚的含量为2500mg/L，多元酚的含量为204mg/L，氨含量为1650mg/L，重质焦油含量为0mg/L。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的煤气化得到的混合气的净化方法。
采用图1所示的工艺，将水蒸汽和大小为5-50毫米的褐煤碎煤(相关物性详见表1)以重量比1∶1送入气化炉中进行加压气化，气化炉的底部温度为1000℃，顶部温度为300℃，底部压力为3MPa，顶部压力为2.5MPa，得到压力为2.5兆帕、温度为300℃的碎煤加压气化产物从顶部排出(除水之外的组成如表2所示，水的含量为碎煤加压气化产物总量的50重量％)。
然后将该压力为2.5兆帕、温度为300℃的碎煤加压气化产物以1500千克/小时的流量与温度为150℃、流量为1200千克/小时的水在急冷分离器内接触，接触20秒后(接触的条件使所述粗煤气的温度降低至200℃)，得到第一气相产物和第一液相产物，将第一气相产物进一步冷却至160℃，得到第二气相产物和第二液相产物，将第二气相产物再次冷却至40℃，得到净化后的煤气和第三液相产物，将第一液相产物、第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水，并将第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水混合，得到混合废水；
将上述混合废水(混合废水中单元酚、多元酚、氨和重质焦油的含量如表3所示)送入共沸精馏塔中进行精馏分离，共沸精馏塔的操作条件包括压力为0.2兆帕，塔顶温度为115℃，塔釜温度为140℃，回流比为3∶1，共沸精馏塔的塔板数为13块；
从共沸精馏塔塔顶采出气相产物，其中，从共沸精馏塔塔底采出的混合物中多元酚的含量为含酚废水中含有的多元酚的含量的90重量％；
将从塔顶采出的气相产物冷却至80℃，分离出氨气和处理后的废水，将氨气溶解于水中得到氨水，废水中单元酚的含量为2500mg/L，多元酚的含量为120mg/L，氨含量为1500mg/L，重质焦油含量为0mg/L。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的煤气化得到的混合气的净化方法。
采用图1所示的工艺，将水蒸汽和大小为5-50毫米的褐煤碎煤(相关物性详见表1)以重量比1∶1送入气化炉中进行加压气化，气化炉的底部温度为1300℃，顶部温度为650℃，底部压力为4MPa，顶部压力为3.5MPa，得到压力为3.5兆帕、温度为650℃的碎煤加压气化产物从顶部排出(除水之外的组成如表2所示，水的含量为碎煤加压气化产物总量的20重量％)。
然后将该压力为3.5兆帕、温度为650℃的碎煤加压气化产物以800千克/小时的流量与温度为80℃、流量为550千克/小时的水在急冷分离器内接触，接触15秒后(接触的条件使所述粗煤气的温度降低至210℃)，得到第一气相产物和第一液相产物，将第一气相产物进一步冷却至190℃，得到第二气相产物和第二液相产物，将第二气相产物再次冷却至35℃，得到净化后的煤气和第三液相产物，将第一液相产物、第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水，并将第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水混合，得到混合废水；
将上述混合废水(混合废水中单元酚、多元酚、氨和重质焦油的含量如表3所示)送入共沸精馏塔中进行精馏分离，共沸精馏塔的操作条件包括压力为0.1兆帕，塔顶温度为105℃，塔釜温度为128℃，回流比为3∶1，共沸精馏塔的塔板数为8块；
从共沸精馏塔塔顶采出气相产物，其中，从共沸精馏塔塔底采出的混合物中多元酚的含量为含酚废水中含有的多元酚的含量的99重量％；
将从塔顶采出的气相产物冷却至80℃，分离出氨气和处理后的废水，将氨气溶解于水中得到氨水，废水中单元酚的含量为2500mg/L，多元酚的含量为12mg/L，氨含量为1500mg/L，重质焦油含量为0mg/L。
表1
注：
War——表示燃煤收到基水分；Wad——表示燃煤干燥基水分；Har——表示燃煤收到基氢分；Aad——表示燃煤干燥基灰分；Vad——表示燃煤干燥基挥发分；Sad——表示燃煤干燥基硫分；Car——表示燃煤收到基碳分；Oar——表示燃煤收到基氧分；Nar——表示燃煤收到基氮分；Sar——表示燃煤收到基硫分；T1——软化点，℃；T2——半球温度，℃；T3——熔融温度，℃。
表2
| 组成(重量％) | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| H2 | 3.59 | 3.61 | 3.58 |
| CO | 19.68 | 19.75 | 19.56 |
| CO2 | 62.88 | 63.09 | 62.71 |
| CH4 | 7.57 | 7.35 | 7.65 |
| N2 | 0.34 | 0.34 | 0.34 |
| C2 | 0.39 | 0.36 | 0.39 |
| C3 | 0.39 | 0.35 | 0.39 |
| H2S | 0.50 | 0.50 | 0.51 |
| NH3 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
| HCN | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
| 以C6H6O计，单元酚含量 | 0.39 | 0.39 | 0.39 |
| 以C6H6O2计，多元酚含量 | 0.26 | 0.26 | 0.26 |
| 沸点小于180℃的馏分 | 0.41 | 0.38 | 0.41 |
| 沸点为180-360℃的馏分 | 1.60 | 1.57 | 1.70 |
| 沸点大于360℃的馏分 | 1.82 | 1.87 | 1.93 |
| ∑ | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| 油品总量 | 4.48 | 4.47 | 4.69 |
表3
| 废水组成 | 含量(mg/L) |
| 单元酚 | 2500 |
| 多元酚 | 1200 |
| 氨 | 5500 |
| 重质焦油 | 3000 |
Claims (10)
1.一种煤气化得到的混合气的净化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）在加压气化条件下，将碎煤与水接触，得到一种粗煤气，所述粗煤气含有合成气、石脑油馏分、柴油馏分、焦油馏分和水；
（2）将所得粗煤气与水接触急冷至200-230℃，得到第一气相产物和第一液相产物，将第一气相产物进一步冷却至160-190℃，得到第二气相产物和第二液相产物，将第二气相产物再次冷却至60℃以下，得到净化后的煤气和第三液相产物，将第一液相产物、第二液相产物和第三液相产物进行油水分离，分别得到第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水；
（3）将第一含酚废水、第二含酚废水和第三含酚废水的混合物进行共沸精馏，得到气相产物和液相产物，共沸精馏的条件使得所述气相产物中含有水和含酚废水的混合物中含有的单元酚的共沸物，所述液相产物含有重质焦油和至少部分含酚废水的混合物中含有的多元酚；将含酚废水的混合物进行共沸精馏在共沸精馏塔中进行，所述共沸精馏的条件包括压力为0.1-4兆帕；塔顶的温度为105-210℃，塔底的温度为125-320℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，共沸精馏的条件使得含酚废水的混合物中含有的多元酚的至少50重量%处于所述液相产物中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，压力为0.1-0.5兆帕；塔顶的温度为105-150℃，塔底的温度为125-220℃。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，共沸精馏的条件使得含酚废水的混合物中含有的多元酚的至少80重量%处于所述液相产物中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，压力为0.1-0.2兆帕；塔顶的温度为105-125℃，塔底的温度为125-150℃。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，共沸精馏的条件使得含酚废水的混合物中含有的多元酚的90-100重量%处于所述液相产物中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共沸精馏塔的理论塔板数为6-18块，回流比为1-5:1。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述共沸精馏塔的理论塔板数为8-13块，回流比为1-3:1。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述气相产物中还含有氨气，该方法还包括从气相产物中分离出氨气以及含有单元酚的废水，并将氨气溶于水得到氨水。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碎煤为大小为2-50毫米的煤块，所述加压气化的条件包括气体出口温度为350-750℃，压力为1-8兆帕。
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