CN104692572B - 一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统及方法，其系统包括过滤装置、一级油水分离装置、二级油水分离器、中和搅拌反应罐、醇分离塔、混醇塔顶空冷器、塔顶回流罐、脱醇合成水再沸器、脱醇合成水冷却器、膜分离装置和一级混醇储罐。其方法包括如下步骤：(1)过滤；(2)除油；(3)中和预处理；(4)醇分离；(5)膜分离。本发明的优点在于，通过过滤、除油、中和、醇分离、膜分离、混醇脱水分离等费托合成水处理技术，达到装置的稳定、可靠运行，提取费托合成水中的混醇，同时处理后的费托合成水满足其他装置用水的要求(循环水、锅炉水等)，从而实现合成水的循环利用。

Description

一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统及方法

技术领域：

本发明涉及一种费托合成水分离净化处理系统及方法，特别是涉及一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统及方法。

背景技术：

间接液化煤基费托合成反应是一种复杂的化学反应过程，生成的轻油也是复杂的有机混合物，部分轻油不能从合成水中分离出来随合成水送至合成水储罐。轻油在合成水储罐经长期累积油位较高后静置回收利用，但是仍不能完全实现油水分离的目的。因轻油是一种分子远大于水分子的有机物，应用膜过滤技术可实现将含有少量轻油的合成水达到油水分离的目的，使合成水通过膜，而轻油截留于膜的一侧并不断聚集然后回收轻油。但是，合成水在管道输送和储存过程中带入的少量悬浮物直径也大于膜材料孔隙直径，也会随轻油聚集于膜材料一侧，常常使膜发生堵塞不能实现油水分离，影响装置连续稳定运行。

间接液化煤基液化工艺是原料气在一定的温度和压力下进入浆态床反应器，在催化剂的作用下发生费托合成反应，生成轻质馏分油、重质馏分油、重质蜡、水、少量含氧化合物，合成水中混醇约占总组分的1-5％，导致费托合成水的COD较高，不能使用生化处理技术大量处理，回收难度大，外排污染环境。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种使轻油、混醇和水分离，从而达到有效利用的间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统。

本发明的第二个目的在于提供一种使轻油、混醇和水分离，从而达到有效利用的间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其包括过滤装置、一级油水分离装置、二级油水分离器、中和搅拌反应罐、醇分离塔、混醇塔顶空冷器、塔顶回流罐、脱醇合成水再沸器、脱醇合成水冷却器、膜分离装置和一级混醇储罐，所述膜分离装置是常规成套设备。生产厂家为合众高科(北京)环境技术有限公司；所述过滤装置的出水口与所述一级油水分离装置的进水口连接，所述一级油水分离装置的出水口与所述二级油水分离器的进水口连接，所述二级油水分离器的出水口与所述中和搅拌反应罐的进水口连接，所述中和搅拌反应罐的出水口与所述醇分离塔的进水口连接，所述醇分离塔的混醇出口与所述混醇塔顶空冷器进口连接，所述混醇塔顶空冷器出口与所述塔顶回流罐的进口连接，所述塔顶回流罐的回流出口与所述醇分离塔的回水口连接，所述塔顶回流罐的混醇出口与所述一级混醇储罐的进口连接；

所述醇分离塔的脱醇合成水出口分别与所述脱醇合成水再沸器的进水口和所述脱醇合成水冷却器的进水口连接，所述脱醇合成水再沸器的回流出口与所述醇分离塔的进水口连接，所述脱醇合成水冷却器的出水口与所述膜分离装置的进水口连接。

所述过滤装置包括过滤管A和过滤管B，所述一级油水分离装置包括油水分离器A、油水分离器B、油水分离器C和油水分离器D，所述油水分离器A的出口与所述油水分离器B的进口连接，所述油水分离器C的出口与所述油水分离器D的进口连接，所述过滤管A的出口与所述油水分离器A进口连接，所述过滤管B的出口与所述油水分离器C进口连接，所述油水分离器B的出水口与所述油水分离器D的出水口均与所述二级油水分离器的进水口连接；其中，过滤管A和过滤管B根据实际悬浮物、轻油和水的直径大小加工过滤管上小孔的孔径大小，使孔径小于悬浮物的直径而大于油水分子，便实现从油和水中将悬浮物分离，使得装置能够连续稳定长周期运行。

所述过滤管A的出口还与所述油水分离器C进口连接，所述过滤管B的出口还与所述油水分离器A进口连接，油水分离器利用膜分离技术进行分离。

所述二级油水分离器为双向流表面聚合式高精度油水分离器，双向流表面聚合式高精度油水分离器的分离原理是利用水和油对所选用的粗粒化材料的微表面的润湿角和表面张力不同，使微小的油颗粒可以在材料的表面聚合长大后脱离其表面上浮，从而实现完全的物理分离油水混合物。

优选的，所述的间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统还包括有混醇脱水分离系统，所述混醇脱水分离系统包括所述脱轻塔、脱轻塔冷凝器、所述脱轻塔回流罐、二级混醇储罐、脱轻塔再沸器、脱水塔、脱水塔冷凝器A、脱水塔分相罐、回收塔、回收塔冷凝器、回收塔回流罐、回收塔再沸器、脱水塔再沸器和所述脱水塔冷凝器B,所述一级混醇储罐出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔的重组分出口分别与所述脱水塔进口和所述脱轻塔再沸器进口连接，所述脱轻塔再沸器出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔的轻组分出口与所述脱轻塔冷凝器的进口连接，所述脱轻塔冷凝器出口与所述脱轻塔回流罐进口连接，所述脱轻塔回流罐回流出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔回流罐的混醇出口与所述二级混醇储罐进口连接；所述脱水塔的混醇出口分别与所述脱水塔再沸器进口和所述脱水塔冷凝器B进口连接，所述脱水塔再沸器出口与所述脱水塔进口连接，所述脱水塔冷凝器B出口与所述二级混醇储罐进口连接；所述脱水塔的共沸物出口与所述脱水塔冷凝器A进口连接，所述脱水塔冷凝器A出口与所述脱水塔分相罐进口连接，所述脱水塔分相罐的轻组分出口与所述脱水塔进口连接，所述脱水塔分相罐的含醇水出口与所述回收塔进口连接，所述回收塔的轻组分出口与所述回收塔冷凝器进口连接，所述回收塔冷凝器出口与所述回收塔回流罐进口连接，所述回收塔回流罐出口分别与所述回收塔进口和所述脱水塔进口连接，所述回收塔的水溶液出口分别与所述回收塔再沸器进口和所述醇分离塔的进水口连接,所述回收塔再沸器出口与所述回收塔进口连接。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其包括如下步骤：(1)过滤；(2)除油；(3)中和预处理；(4)醇分离；(5)膜分离；其中，

(1)过滤：费托合成水先经过过滤装置去除所述费托合成水中的悬浮物，然后进入一级油水分离装置，其中重油、铁离子经所述一级油水分离装置的膜材料一侧不断聚集后从所述一级油水分离装置顶部排出，除重油后所述费托合成水打入二级油水分离器；

(2)除油：除重油和铁离子后所述费托合成水打入二级油水分离器除轻油，除油后所述费托合成水含油量小于5ppm，从所述二级油水分离器下侧送至中和搅拌反应罐；

(3)中和预处理：含油量小于5ppm的所述费托合成水进入所述中和搅拌反应罐，向所述费托合成水中投加石灰乳或氢氧化钠进行中和反应，当所述费托合成水PH值到6-7时，再用质量百分比浓度为1％氢氧化钠溶液进一步调整所述费托合成水PH值，使中和后所述费托合成水PH值在7-8之间，因所述费托合成水中含有甲酸、乙酸等有机酸，对设备、管线具有强腐蚀作用，所以进行中和预处理。

(4)醇分离：中和后所述费托合成水进入醇分离塔进行醇水分离，混醇气从所述醇分离塔塔顶导出，所述混醇气温度为84-90℃，脱醇后所述费托合成水从所述醇分离塔塔底输出，所述醇分离塔塔底的所述费托合成水温度为100-105℃；

所述醇分离塔顶部导出的混醇气进混醇塔顶空冷器进行冷却，所述混醇塔顶空冷器冷却后温度为40-50℃，压力为0.6MPa；冷却后的混醇液进入塔顶回流罐进行储存，所述塔顶回流罐内的所述混醇液一部分打回到所述醇分离塔进行回流，一部分所述混醇液进入一级混醇储罐，所述混醇液含水质量百分比约为20-30％。

所述醇分离塔塔底输出的脱醇合成水的一部分进入脱醇合成水再沸器进行加热，提供醇分离塔的气相部分；另一部分所述脱醇合成水打入脱醇合成水冷却器进行冷却，冷却至40-50℃后进入膜分离装置；

(5)膜分离：冷却后所述脱醇合成水经所述膜分离装置进行净化处理，净化合成水量达到25.96m3/h，所述膜分离装置的所述净化合成水回收率大于90％，所述净化合成水作为循环用水或锅炉用水，循环用水或锅炉用水的标准为COD:20-500mg/L，TDS:10-600mg/L，电导率小于10μs/cm。

优选的，所述的间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法还包括有步骤(6)混醇脱水分离；具体包括如下步骤：

a、轻醇组分与重醇组分分离：来自所述一级混醇储罐的所述混醇液打入脱轻塔，进行轻醇组分和重醇组分分离，所述混醇液包括甲醇、乙醇和丙醇，所述轻醇组分为甲醇和乙醇，所述重醇组分为丙醇；所述脱轻塔的塔顶温度为60-70℃，塔底温度80-90℃；

b、轻醇组分冷凝：分离出的所述轻醇组分进入脱轻塔冷凝器进行冷却，冷却温度为40-50℃，冷却后的混醇进入脱轻塔回流罐,所述脱轻塔回流罐内所述混醇一部分打回所述脱轻塔进行回流，为所述脱轻塔平衡提供液相部分，另一部分进入二级混醇储罐；

c、重醇组分再沸加热：所述重醇组分一部分进入脱轻塔再沸器进行加热，将所述重醇组分加热成气相返回所述脱轻塔，为脱轻塔平衡提供气相部分，另一部分所述重醇组分送入脱水塔；

d、重醇组分共沸精馏：送入所述脱水塔的所述重醇组分进行共沸精馏，分离出混醇和水与苯共沸物；

e、混醇分离：由所述脱水塔底部流出的所述混醇一部分进入脱水塔再沸器加热再沸，加热后的气相返回所述脱水塔，另一部分所述混醇送至脱水塔冷凝器B冷却，冷却至40-50℃后送至所述二级混醇储罐；

f、水与苯共沸物进一步分离：由所述脱水塔顶部流出的所述水与苯共沸物进入脱水塔冷凝器A进行冷却，冷却至40-50℃后，进入脱水塔分相罐进一步分离，分离出的苯、醇轻组分送回脱水塔回流，为脱水塔提供苯萃取液；分离出的含醇水送至回收塔；

g、含醇水进行醇水分离：所述含醇水在所述回收塔内进行醇水分离，所述回收塔的塔顶温度为60-70℃，所述回收塔的塔底温度为90-100℃，分离出的所述轻醇组分经回收塔冷凝器冷却，冷却至40-50℃后进入回收塔回流罐，所述回收塔回流罐内一部分所述轻醇组分送至回收塔回流，为所述回收塔平衡提供液相部分，另一部分送至脱水塔循环分离；回收塔底部水溶液一部分送至回收塔再沸器加热再沸，加热后的气相返回回收塔，为回收塔平衡提供气相部分；另一部分回收塔底溶液送至醇分离塔循环分离；

所述步骤(1)过滤，所述过滤装置包括过滤管A和过滤管B，所述一级油水分离装置包括油水分离器A、油水分离器B、油水分离器C和油水分离器D，所述油水分离器A的出口与所述油水分离器B的进口连接，所述油水分离器C的出口与所述油水分离器D的进口连接，所述过滤管A的出口与所述油水分离器A进口连接，所述过滤管B的出口与所述油水分离器C进口连接，所述油水分离器B的出水口与所述油水分离器D的出水口均与所述二级油水分离器的进水口连接。

所述过滤管A的出口还与所述油水分离器C进口连接，所述过滤管B的出口还与所述油水分离器A进口连接。

本发明的优点在于，1、通过过滤装置可以去除费托合成水中悬浮物，避免一级油水分离装置中膜材料堵塞，彻底解决了悬浮物附着于膜材料表面冲洗困难的问题；2、本发明系统设计两组过滤管和两组油水分离器并联使用，相互切换可延长装置运行时间，实现装置长周期连续稳定运行；3、由于费托合成水为煤间接液化费托反应的主要副产物，费托合成水净化处理技术对于“富煤少水”地区发展煤化工具有重要的意义，使煤化工极大的减少用水量；4、产生的混醇可用作燃料，减少环境污染，增加企业经济效益；5、通过过滤、除油、中和、醇分离、膜分离、混醇脱水分离等费托合成水处理技术，达到装置的稳定、可靠运行，提取费托合成水中的混醇，同时处理后的费托合成水满足其他装置用水的要求(循环水、锅炉水等)，从而实现合成水的循环利用。

附图说明：

图1为实施例1示意图。

图2为实施例2示意图。

图3为实施例3示意图。

图4为实施例4示意图。

图5为实施例5示意图。

图6为实施例6与实施例7示意图。

过滤装置1，一级油水分离装置2，二级油水分离器3，中和搅拌反应罐4，醇分离塔5，混醇塔顶空冷器6，塔顶回流罐7，脱醇合成水再沸器8，脱醇合成水冷却器9，膜分离装置10，一级混醇储罐11，过滤管A 12，过滤管B 13，油水分离器A 14，油水分离器B 15，油水分离器C 16，油水分离器D 17，脱轻塔 18，脱轻塔冷凝器19，脱轻塔回流罐20，二级混醇储罐21，脱轻塔再沸器22，脱水塔23，脱水塔冷凝器A 24，脱水塔分相罐25，回收塔26，回收塔冷凝器27，回收塔回流罐28，回收塔再沸器29，脱水塔再沸器30，脱水塔冷凝器B 31。

实施例1：

如图1所示，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其包括过滤装置1、一级油水分离装置2、二级油水分离器3、中和搅拌反应罐4、醇分离塔5、混醇塔顶空冷器6、塔顶回流罐7、脱醇合成水再沸器8、脱醇合成水冷却器9、膜分离装置10和一级混醇储罐11，膜分离装置10是常规成套设备，生产厂家为合众高科(北京)环境技术有限公司；过滤装置1的出水口与一级油水分离装置2的进水口连接，一级油水分离装置2的出水口与二级油水分离器3的进水口连接，二级油水分离器3的出水口与中和搅拌反应罐4的进水口连接，中和搅拌反应罐4的出水口与醇分离塔5的进水口连接，醇分离塔5的混醇出口与混醇塔顶空冷器6进口连接，混醇塔顶空冷器6出口与塔顶回流罐7的进口连接，塔顶回流罐7的回流出口与醇分离塔5的回水口连接，塔顶回流罐7的混醇出口与一级混醇储罐11的进口连接；

醇分离塔5的脱醇合成水出口分别与脱醇合成水再沸器8的进水口和脱醇合成水冷却器9的进水口连接，脱醇合成水再沸器8的回流出口与醇分离塔5的进水口连接，脱醇合成水冷却器9的出水口与膜分离装置10的进水口连接。

过滤装置1包括过滤管A 12和过滤管B 13，一级油水分离装置2包括油水分离器A14、油水分离器B 15、油水分离器C 16和油水分离器D 17，油水分离器A 14的出口与油水分离器B 15的进口连接，油水分离器C 16的出口与油水分离器D 17的进口连接，过滤管A 12的出口与油水分离器A 14进口连接，过滤管B 13的出口与油水分离器C 16进口连接，油水分离器B 15的出水口与油水分离器D 17的出水口均与二级油水分离器3的进水口连接；其中，过滤管A 12和过滤管B 13根据实际悬浮物、轻油和水的直径大小加工过滤管上小孔的孔径大小，使孔径小于悬浮物的直径而大于油水分子，便实现从油和水中将悬浮物分离，使得装置能够连续稳定长周期运行，一级油水分离器2利用膜分离技术进行分离。

二级油水分离器3为双向流表面聚合式高精度油水分离器，双向流表面聚合式高精度油水分离器的分离原理是利用水和油对所选用的粗粒化材料的微表面的润湿角和表面张力不同，使微小的油颗粒可以在材料的表面聚合长大后脱离其表面上浮，从而实现完全的物理分离油水混合物。

实施例2：

如图2所示，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，本实施例与实施例1的区别在于，过滤管A 12的出口还与油水分离器C 16进口连接，过滤管B 13的出口还与油水分离器A 14进口连接，油水分离器利用膜分离技术进行分离。

实施例3：

如图3所示，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，本实施例与实施例1的区别在于，其还包括有混醇脱水分离系统，混醇脱水分离系统包括脱轻塔18、脱轻塔冷凝器19、脱轻塔回流罐20、二级混醇储罐21、脱轻塔再沸器22、脱水塔23、脱水塔冷凝器A24、脱水塔分相罐25、回收塔26、回收塔冷凝器27、回收塔回流罐28、回收塔再沸器29、脱水塔再沸器30和脱水塔冷凝器B 31,一级混醇储罐11出口与脱轻塔18进口连接，脱轻塔18的重组分出口分别与脱水塔23进口和脱轻塔再沸器22进口连接，脱轻塔再沸器22出口与脱轻塔18进口连接，脱轻塔18的轻组分出口与脱轻塔冷凝器19的进口连接，脱轻塔冷凝器19出口与脱轻塔回流罐20进口连接，脱轻塔回流罐20回流出口与脱轻塔18进口连接，脱轻塔回流罐20的混醇出口与二级混醇储罐21进口连接；脱水塔23的混醇出口分别与脱水塔再沸器30进口和脱水塔冷凝器B 31进口连接，脱水塔再沸器30出口与脱水塔23进口连接，脱水塔冷凝器B 31出口与二级混醇储罐21进口连接；脱水塔23的共沸物出口与脱水塔冷凝器A 24进口连接，脱水塔冷凝器A 24出口与脱水塔分相罐25进口连接，脱水塔分相罐25的轻组分出口与脱水塔23进口连接，脱水塔分相罐25的含醇水出口与回收塔26进口连接，回收塔26的轻组分出口与回收塔冷凝器27进口连接，回收塔冷凝器27出口与回收塔回流罐28进口连接，回收塔回流罐28出口分别与回收塔26进口和脱水塔23进口连接，回收塔26的水溶液出口分别与回收塔再沸器29进口和醇分离塔5的进水口连接，回收塔再沸器29出口与回收塔26进口连接。

实施例4：

如图4所示，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，本实施例与实施例2的区别在于，其还包括有混醇脱水分离系统，混醇脱水分离系统包括脱轻塔18、脱轻塔冷凝器19、脱轻塔回流罐20、二级混醇储罐21、脱轻塔再沸器22、脱水塔23、脱水塔冷凝器A24、脱水塔分相罐25、回收塔26、回收塔冷凝器27、回收塔回流罐28、回收塔再沸器29、脱水塔再沸器30和脱水塔冷凝器B 31,一级混醇储罐11出口与脱轻塔18进口连接，脱轻塔18的重组分出口分别与脱水塔23进口和脱轻塔再沸器22进口连接，脱轻塔再沸器22出口与脱轻塔18进口连接，脱轻塔18的轻组分出口与脱轻塔冷凝器19的进口连接，脱轻塔冷凝器19出口与脱轻塔回流罐20进口连接，脱轻塔回流罐20回流出口与脱轻塔18进口连接，脱轻塔回流罐20的混醇出口与二级混醇储罐21进口连接；脱水塔23的混醇出口分别与脱水塔再沸器30进口和脱水塔冷凝器B 31进口连接，脱水塔再沸器30出口与脱水塔23进口连接，脱水塔冷凝器B 31出口与二级混醇储罐21进口连接；脱水塔23的共沸物出口与脱水塔冷凝器A 24进口连接，脱水塔冷凝器A 24出口与脱水塔分相罐25进口连接，脱水塔分相罐25的轻组分出口与脱水塔23进口连接，脱水塔分相罐25的含醇水出口与回收塔26进口连接，回收塔26的轻组分出口与回收塔冷凝器27进口连接，回收塔冷凝器27出口与回收塔回流罐28进口连接，回收塔回流罐28出口分别与回收塔26进口和脱水塔23进口连接，回收塔26的水溶液出口分别与回收塔再沸器29进口和醇分离塔5的进水口连接，回收塔再沸器29出口与回收塔26进口连接。

实施例5：

如图5所示，利用实施例1或2系统进行间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其包括如下步骤：(1)过滤；(2)除油；(3)中和预处理；(4)醇分离；(5)膜分离；其中，

(1)过滤：费托合成水先经过过滤装置1去除所述费托合成水中的悬浮物，然后进入一级油水分离装置2，其中重油、铁离子经一级油水分离装置2的膜材料一侧不断聚集后从一级油水分离装置2顶部排出，除重油后费托合成水打入二级油水分离器3；

(2)除油：除重油和铁离子后费托合成水打入二级油水分离器3除轻油，除油后费托合成水含油量小于5ppm，从二级油水分离器3下侧送至中和搅拌反应罐4；

(3)中和预处理：含油量小于5ppm的费托合成水进入中和搅拌反应罐4，向费托合成水中投加石灰乳或氢氧化钠进行中和反应，当费托合成水PH值到6时，再用质量百分比浓度为1％氢氧化钠溶液进一步调整费托合成水PH值，使中和后费托合成水PH值在7-8之间，因费托合成水中含有甲酸、乙酸等有机酸，对设备、管线具有强腐蚀作用，所以进行中和预处理。

(4)醇分离：中和后费托合成水进入醇分离塔5进行醇水分离，混醇气从醇分离塔5塔顶导出，混醇气温度为84℃，脱醇后费托合成水从醇分离塔5塔底输出，醇分离塔5塔底的费托合成水温度为100℃；

醇分离塔5顶部导出的混醇气进混醇塔顶空冷器6进行冷却，混醇塔顶空冷器6冷却后温度为40℃，压力为0.6MPa；冷却后的混醇液进入塔顶回流罐7进行储存，塔顶回流罐7内的混醇液一部分打回到醇分离塔5进行回流，一部分混醇液进入一级混醇储罐11，混醇液含水质量百分比约为20％。

醇分离塔5塔底输出的脱醇费托合成水的一部分进入脱醇合成水再沸器8进行加热，提供醇分离塔5的气相部分；另一部分脱醇费托合成水打入脱醇合成水冷却器9进行冷却，冷却至40℃后进入膜分离装置10；

(5)膜分离：冷却后脱醇费托合成水经膜分离装置10进行净化处理，净化合成水量达到25.96m3/h，膜分离装置10的净化合成水回收率大于90％，净化合成水作为循环用水或锅炉用水，循环用水或锅炉用水的标准为COD:20-500mg/L，TDS:10-600mg/L，电导率小于10μs/cm。

步骤(1)过滤，过滤装置1包括过滤管A 12和过滤管B 13，一级油水分离装置2包括油水分离器A 14、油水分离器B 15、油水分离器C 16和油水分离器D 17，油水分离器A 14的出口与油水分离器B 15的进口连接，油水分离器C 16的出口与油水分离器D 17的进口连接，过滤管A 12的出口与油水分离器A 14进口连接，过滤管B 13的出口与油水分离器C 16进口连接，油水分离器B 15的出水口与油水分离器D 17的出水口均与二级油水分离器3的进水口连接。

实施例6：

如图6所示，利用实施例3系统进行间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其包括如下步骤：(1)过滤；(2)除油；(3)中和预处理；(4)醇分离；(5)膜分离；其中，

(1)过滤：费托合成水先经过过滤装置1去除所述费托合成水中的悬浮物，然后进入一级油水分离装置2，其中重油、铁离子经一级油水分离装置2的膜材料一侧不断聚集后从一级油水分离装置2顶部排出，除重油后费托合成水打入二级油水分离器3；

(2)除油：除重油和铁离子后费托合成水打入二级油水分离器3除轻油，除油后费托合成水含油量小于5ppm，从二级油水分离器3下侧送至中和搅拌反应罐4；

(3)中和预处理：含油量小于5ppm的费托合成水进入中和搅拌反应罐4，向费托合成水中投加石灰乳或氢氧化钠进行中和反应，当费托合成水PH值到6.5时，再用质量百分比浓度为1％氢氧化钠溶液进一步调整费托合成水PH值，使中和后费托合成水PH值在7-8之间，因费托合成水中含有甲酸、乙酸等有机酸，对设备、管线具有强腐蚀作用，所以进行中和预处理。

(4)醇分离：中和后费托合成水进入醇分离塔5进行醇水分离，混醇气从醇分离塔5塔顶导出，混醇气温度为87℃，脱醇后费托合成水从醇分离塔5塔底输出，醇分离塔5塔底的费托合成水温度为102℃；

醇分离塔5顶部导出的混醇气进混醇塔顶空冷器6进行冷却，混醇塔顶空冷器6冷却后温度为45℃，压力为0.6MPa；冷却后的混醇液进入塔顶回流罐7进行储存，塔顶回流罐7内的混醇液一部分打回到醇分离塔5进行回流，一部分混醇液进入一级混醇储罐11，混醇液含水质量百分比约为25％。

醇分离塔5塔底输出的脱醇合成水的一部分进入脱醇合成水再沸器8进行加热，提供醇分离塔5的气相部分；另一部分脱醇合成水打入脱醇合成水冷却器9进行冷却，冷却至45℃后进入膜分离装置10；

(5)膜分离：冷却后脱醇费托合成水经膜分离装置10进行净化处理，净化合成水量达到25.96m3/h，膜分离装置10的净化合成水回收率大于90％，净化合成水作为循环用水或锅炉用水，循环用水或锅炉用水的标准为COD:20-500mg/L，TDS:10-600mg/L，电导率小于10μs/cm。

步骤(1)过滤，过滤装置1包括过滤管A 12和过滤管B 13，一级油水分离装置2包括油水分离器A 14、油水分离器B 15、油水分离器C 16和油水分离器D 17，油水分离器A 14的出口与油水分离器B 15的进口连接，油水分离器C 16的出口与油水分离器D 17的进口连接，过滤管A 12的出口与油水分离器A 14进口连接，过滤管B 13的出口与油水分离器C 16进口连接，油水分离器B 15的出水口与油水分离器D 17的出水口均与二级油水分离器3的进水口连接。

其还包括有步骤(6)混醇脱水分离；具体包括如下步骤：

a、轻醇组分与重醇组分分离：来自一级混醇储罐11的混醇液打入脱轻塔18，进行轻醇组分和重醇组分分离，混醇液包括甲醇、乙醇和丙醇，轻醇组分为甲醇和乙醇，重醇组分为丙醇；脱轻塔18的塔顶温度为65℃，塔底温度85℃；

b、轻醇组分冷凝：分离出的轻醇组分进入脱轻塔冷凝器19进行冷却，冷却温度为45℃，冷却后的混醇进入脱轻塔回流罐20,脱轻塔回流罐20内混醇一部分打回脱轻塔18进行回流，为脱轻塔18平衡提供液相部分，另一部分进入二级混醇储罐21；

c、重醇组分再沸加热：重醇组分一部分进入脱轻塔再沸器22进行加热，将重醇组分加热成气相返回脱轻塔18，为脱轻塔18平衡提供气相部分，另一部分重醇组分送入脱水塔23；

d、重醇组分共沸精馏：送入脱水塔23的重醇组分进行共沸精馏，分离出混醇和水与苯共沸物；

e、混醇分离：由脱水塔23底部流出的混醇一部分进入脱水塔再沸器30加热再沸，加热后的气相返回脱水塔23，另一部分混醇送至脱水塔冷凝器B 31冷却，冷却至45℃后送至二级混醇储罐21；

f、水与苯共沸物进一步分离：由脱水塔23顶部流出的水与苯共沸物进入脱水塔冷凝器A 24进行冷却，冷却至45℃后，进入脱水塔分相罐25进一步分离，分离出的苯、醇轻组分送回脱水塔23回流，为脱水塔23提供苯萃取液；分离出的含醇水送至回收塔26；

g、含醇水进行醇水分离：含醇水在回收塔26内进行醇水分离，回收塔26的塔顶温度为65℃，回收塔26的塔底温度为95℃，分离出的轻醇组分经回收塔冷凝器27冷却，冷却至45℃后进入回收塔回流罐28，回收塔回流罐28内一部分轻醇组分送至回收塔26回流，为回收塔26平衡提供液相部分，另一部分送至脱水塔23循环分离；回收塔26底部水溶液一部分送至回收塔再沸器29加热再沸，加热后的气相返回回收塔26，为回收塔26平衡提供气相部分；另一部分回收塔26底溶液送至醇分离塔5循环分离；

过滤管A 12的出口还与油水分离器C 16进口连接，过滤管B 13的出口还与油水分离器A 14进口连接。

实施例7：

如图6所示，利用实施例4系统进行间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其包括如下步骤：(1)过滤；(2)除油；(3)中和预处理；(4)醇分离；(5)膜分离；其中，

(1)过滤：费托合成水先经过过滤装置1去除所述费托合成水中的悬浮物，然后进入一级油水分离装置2，其中重油、铁离子经一级油水分离装置2的膜材料一侧不断聚集后从一级油水分离装置2顶部排出，除重油后费托合成水打入二级油水分离器3；

(2)除油：除重油和铁离子后费托合成水打入二级油水分离器3除轻油，除油后费托合成水含油量小于5ppm，从二级油水分离器3下侧送至中和搅拌反应罐4；

(3)中和预处理：含油量小于5ppm的费托合成水进入中和搅拌反应罐4，向费托合成水中投加石灰乳或氢氧化钠进行中和反应，当费托合成水PH值到7时，再用质量百分比浓度为1％氢氧化钠溶液进一步调整费托合成水PH值，使中和后费托合成水PH值在7-8之间，因费托合成水中含有甲酸、乙酸等有机酸，对设备、管线具有强腐蚀作用，所以进行中和预处理。

(4)醇分离：中和后费托合成水进入醇分离塔5进行醇水分离，混醇气从醇分离塔5塔顶导出，混醇气温度为90℃，脱醇后费托合成水从醇分离塔5塔底输出，醇分离塔5塔底的费托合成水温度为102℃；

醇分离塔5顶部导出的混醇气进混醇塔顶空冷器6进行冷却，混醇塔顶空冷器6冷却后温度为50℃，压力为0.6MPa；冷却后的混醇液进入塔顶回流罐7进行储存，塔顶回流罐7内的混醇液一部分打回到醇分离塔5进行回流，一部分混醇液进入一级混醇储罐11，混醇液含水质量百分比约为30％。

醇分离塔5塔底输出的脱醇合成水的一部分进入脱醇合成水再沸器8进行加热，提供醇分离塔5的气相部分；另一部分脱醇合成水打入脱醇合成水冷却器9进行冷却，冷却至50℃后进入膜分离装置10；

(5)膜分离：冷却后脱醇费托合成水经膜分离装置10进行净化处理，净化合成水量达到25.96m3/h，膜分离装置10的净化合成水回收率大于90％，净化合成水作为循环用水或锅炉用水，循环用水或锅炉用水的标准为COD:20-500mg/L，TDS:10-600mg/L，电导率小于10μs/cm。

步骤(1)过滤，过滤装置1包括过滤管A 12和过滤管B 13，一级油水分离装置2包括油水分离器A 14、油水分离器B 15、油水分离器C 16和油水分离器D 17，油水分离器A 14的出口与油水分离器B 15的进口连接，油水分离器C 16的出口与油水分离器D 17的进口连接，过滤管A 12的出口与油水分离器A 14进口连接，过滤管B 13的出口与油水分离器C 16进口连接，油水分离器B 15的出水口与油水分离器D 17的出水口均与二级油水分离器3的进水口连接。

其还包括有步骤(6)混醇脱水分离；具体包括如下步骤：

a、轻醇组分与重醇组分分离：来自一级混醇储罐11的混醇液打入脱轻塔18，进行轻醇组分和重醇组分分离，混醇液包括甲醇、乙醇和丙醇，轻醇组分为甲醇和乙醇，重醇组分为丙醇；脱轻塔18的塔顶温度为70℃，塔底温度90℃；

b、轻醇组分冷凝：分离出的轻醇组分进入脱轻塔冷凝器19进行冷却，冷却温度为50℃，冷却后的混醇进入脱轻塔回流罐20,脱轻塔回流罐20内混醇一部分打回脱轻塔18进行回流，为脱轻塔18平衡提供液相部分，另一部分进入二级混醇储罐21；

c、重醇组分再沸加热：重醇组分一部分进入脱轻塔再沸器22进行加热，将重醇组分加热成气相返回脱轻塔18，为脱轻塔18平衡提供气相部分，另一部分重醇组分送入脱水塔23；

d、重醇组分共沸精馏：送入脱水塔23的重醇组分进行共沸精馏，分离出混醇和水与苯共沸物；

e、混醇分离：由脱水塔23底部流出的混醇一部分进入脱水塔再沸器30加热再沸，加热后的气相返回脱水塔23，另一部分混醇送至脱水塔冷凝器B 31冷却，冷却至50℃后送至二级混醇储罐21；

f、水与苯共沸物进一步分离：由脱水塔23顶部流出的水与苯共沸物进入脱水塔冷凝器A 24进行冷却，冷却至50℃后，进入脱水塔分相罐25进一步分离，分离出的苯、醇轻组分送回脱水塔23回流，为脱水塔23提供苯萃取液；分离出的含醇水送至回收塔26；

g、含醇水进行醇水分离：含醇水在回收塔26内进行醇水分离，回收塔26的塔顶温度为70℃，回收塔26的塔底温度为100℃，分离出的轻醇组分经回收塔冷凝器27冷却，冷却至50℃后进入回收塔回流罐28，回收塔回流罐28内一部分轻醇组分送至回收塔26回流，为回收塔26平衡提供液相部分，另一部分送至脱水塔23循环分离；回收塔26底部水溶液一部分送至回收塔再沸器29加热再沸，加热后的气相返回回收塔26，为回收塔26平衡提供气相部分；另一部分回收塔26底溶液送至醇分离塔5循环分离；

过滤管A 12的出口还与油水分离器C 16进口连接，过滤管B 13的出口还与油水分离器A 14进口连接。

Claims (9)

1.一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其特征在于，其包括过滤装置、一级油水分离装置、二级油水分离器、中和搅拌反应罐、醇分离塔、混醇塔顶空冷器、塔顶回流罐、脱醇合成水再沸器、脱醇合成水冷却器、膜分离装置和一级混醇储罐，所述过滤装置的出水口与所述一级油水分离装置的进水口连接，所述一级油水分离装置的出水口与所述二级油水分离器的进水口连接，所述二级油水分离器的出水口与所述中和搅拌反应罐的进水口连接，所述中和搅拌反应罐的出水口与所述醇分离塔的进水口连接，所述醇分离塔的混醇出口与所述混醇塔顶空冷器进口连接，所述混醇塔顶空冷器出口与所述塔顶回流罐的进口连接，所述塔顶回流罐的回流出口与所述醇分离塔的回水口连接，所述塔顶回流罐的混醇出口与所述一级混醇储罐的进口连接；

所述醇分离塔的脱醇合成水出口分别与所述脱醇合成水再沸器的进水口和所述脱醇合成水冷却器的进水口连接，所述脱醇合成水再沸器的回流出口与所述醇分离塔的进水口连接，所述脱醇合成水冷却器的出水口与所述膜分离装置的进水口连接。

2.根据权利要求1所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括过滤管A和过滤管B，所述一级油水分离装置包括油水分离器A、油水分离器B、油水分离器C和油水分离器D，所述油水分离器A的出口与所述油水分离器B的进口连接，所述油水分离器C的出口与所述油水分离器D的进口 连接，所述过滤管A的出口与所述油水分离器A进口连接，所述过滤管B的出口与所述油水分离器C进口连接，所述油水分离器B的出水口与所述油水分离器D的出水口均与所述二级油水分离器的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其特征在于，所述过滤管A的出口还与所述油水分离器C进口连接，所述过滤管B的出口还与所述油水分离器A进口连接。

4.根据权利要求1所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其特征在于，所述二级油水分离器为双向流表面聚合式高精度油水分离器。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其特征在于，其还包括有混醇脱水分离系统，所述混醇脱水分离系统包括脱轻塔、脱轻塔冷凝器、脱轻塔回流罐、二级混醇储罐、脱轻塔再沸器、脱水塔、脱水塔冷凝器A、脱水塔分相罐、回收塔、回收塔冷凝器、回收塔回流罐、回收塔再沸器、脱水塔再沸器和脱水塔冷凝器B,所述一级混醇储罐出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔的重组分出口分别与所述脱水塔进口和所述脱轻塔再沸器进口连接，所述脱轻塔再沸器出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔的轻组分出口与所述脱轻塔冷凝器的进口连接，所述脱轻塔冷凝器出口与所述脱轻塔回流罐进口连接，所述脱轻塔回流罐回流出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔回流罐 的混醇出口与所述二级混醇储罐进口连接；所述脱水塔的混醇出口分别与所述脱水塔再沸器进口和所述脱水塔冷凝器B进口连接，所述脱水塔再沸器出口与所述脱水塔进口连接，所述脱水塔冷凝器B出口与所述二级混醇储罐进口连接；所述脱水塔的共沸物出口与所述脱水塔冷凝器A进口连接，所述脱水塔冷凝器A出口与所述脱水塔分相罐进口连接，所述脱水塔分相罐的轻组分出口与所述脱水塔进口连接，所述脱水塔分相罐的含醇水出口与所述回收塔进口连接，所述回收塔的轻组分出口与所述回收塔冷凝器进口连接，所述回收塔冷凝器出口与所述回收塔回流罐进口连接，所述回收塔回流罐出口分别与所述回收塔进口和所述脱水塔进口连接，所述回收塔的水溶液出口分别与所述回收塔再沸器进口和所述醇分离塔的进水口连接,所述回收塔再沸器出口与所述回收塔进口连接。

6.一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)过滤；(2)除油；(3)中和预处理；(4)醇分离；(5)膜分离；其中，

(1)过滤：费托合成水先经过过滤装置去除所述费托合成水中的悬浮物，然后进入一级油水分离装置，其中重油、铁离子经所述一级油水分离装置的膜材料一侧不断聚集后从所述一级油水分离装置顶部排出，除重油后所述费托合成水打入二级油水分离器；

(2)除油：除重油和铁离子后所述费托合成水打入二级油水分离器除轻油，除油后所述费托合成水含油量小于5ppm，从所述二级油水分离器下侧送至中和搅拌反应罐；

(3)中和预处理：含油量小于5ppm的所述费托合成水进入所述中和搅拌反应罐，向所述费托合成水中投加石灰乳或氢氧化钠进行中和反应，当所述费托合成水PH值到6-7时，再用质量百分比浓度为1％氢氧化钠溶液进一步调整所述费托合成水PH值，使中和后所述费托合成水PH值在7-8之间；

(4)醇分离：中和后所述费托合成水进入醇分离塔进行醇水分离，混醇气从所述醇分离塔塔顶导出，所述混醇气温度为84-90℃，脱醇后所述费托合成水从所述醇分离塔塔底输出，所述醇分离塔塔底的所述费托合成水温度为100-105℃；

所述醇分离塔顶部导出的混醇气进混醇塔顶空冷器进行冷却，所述混醇塔顶空冷器冷却后温度为40-50℃，压力为0.6MPa；冷却后的混醇液进入塔顶回流罐进行储存，所述塔顶回流罐内的所述混醇液一部分打回到所述醇分离塔进行回流，一部分所述混醇液进入一级混醇储罐，所述混醇液含水质量百分比为20-30％；

所述醇分离塔塔底输出的脱醇合成水的一部分进入脱醇合成水再沸器进行加热；另一部分所述脱醇合成水打入脱醇合成水冷却器进行冷却，冷却至40-50℃后进入膜分离装置；

(5)膜分离：冷却后所述脱醇合成水经所述膜分离装置进行净化处理，净化合成水量达到25.96m³/h，所述膜分离装置的所述净化合成水回收率大于90％，所述净化合成水作为循环用水或锅炉用水。

7.根据权利要求6所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净 化处理方法，其特征在于，其还包括有步骤(6)混醇脱水分离；具体包括如下步骤：

a、轻醇组分与重醇组分分离：来自所述一级混醇储罐的所述混醇液打入脱轻塔，进行轻醇组分和重醇组分分离，所述脱轻塔的塔顶温度为60-70℃，塔底温度80-90℃；

b、轻醇组分冷凝：分离出的所述轻醇组分进入脱轻塔冷凝器进行冷却，冷却温度为40-50℃，冷却后的混醇进入脱轻塔回流罐，所述脱轻塔回流罐内所述混醇一部分打回所述脱轻塔进行回流，另一部分进入二级混醇储罐；

c、重醇组分再沸加热：所述重醇组分一部分进入脱轻塔再沸器进行加热，将所述重醇组分加热成气相返回所述脱轻塔，另一部分所述重醇组分送入脱水塔；

d、重醇组分共沸精馏：送入所述脱水塔的所述重醇组分进行共沸精馏，分离出混醇和水与苯共沸物；

e、混醇分离：由所述脱水塔底部流出的所述混醇一部分进入脱水塔再沸器加热再沸，加热后的气相返回所述脱水塔，另一部分所述混醇送至脱水塔冷凝器B冷却，冷却至40-50℃后送至所述二级混醇储罐；

f、水与苯共沸物进一步分离：由所述脱水塔顶部流出的所述水与苯共沸物进入脱水塔冷凝器A进行冷却，冷却至40-50℃后，进入脱水塔分相罐进一步分离，分离出的苯、醇轻组分送回脱水塔回流，分离出的含醇水送至回收塔；

g、含醇水进行醇水分离：所述含醇水在所述回收塔内进行醇水分离，所述回收塔的塔顶温度为60-70℃，所述回收塔的塔底温度为90-100℃，分离出的所述轻醇组分经回收塔冷凝器冷却，冷却至40-50℃后进入回收塔回流罐，所述回收塔回流罐内一部分所述轻醇组分送至回收塔回流，另一部分送至脱水塔循环分离；回收塔底部水溶液一部分送至回收塔再沸器加热再沸，加热后的气相返回回收塔；另一部分回收塔底溶液送至醇分离塔循环分离。

8.根据权利要求6或7所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)过滤，所述过滤装置包括过滤管A和过滤管B，所述一级油水分离装置包括油水分离器A、油水分离器B、油水分离器C和油水分离器D，所述油水分离器A的出口与所述油水分离器B的进口连接，所述油水分离器C的出口与所述油水分离器D的进口连接，所述过滤管A的出口与所述油水分离器A进口连接，所述过滤管B的出口与所述油水分离器C进口连接，所述油水分离器B的出水口与所述油水分离器D的出水口均与所述二级油水分离器的进水口连接。

9.根据权利要求8所述的一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其特征在于，所述过滤管A的出口还与所述油水分离器C进口连接，所述过滤管B的出口还与所述油水分离器A进口连接。