申請日2015.11.24

　　公開(公告)日2016.05.11

　　IPC分類號C02F1/04

　　摘要

　　本實用新型提供了一種煤制油有機廢水處理裝置，包括預(yù)熱器、加熱器A、飽和塔、貯槽、廢水增壓泵、加熱器B、汽提塔、烴類轉(zhuǎn)化裝置，煤制油裝置副產(chǎn)的有機廢水送預(yù)熱器、加熱器A預(yù)熱后進入飽和塔，與烴類氣體逆向接觸飽和烴類氣體后，氣體從飽和塔頂排出送烴類轉(zhuǎn)化裝置制取合成氣，飽和塔底廢水流入貯槽緩沖再經(jīng)廢水增壓泵增壓后，經(jīng)加熱器B預(yù)熱進入汽提塔，與蒸汽在汽提塔中進一步汽提，汽提后的有機廢水從塔底排出經(jīng)預(yù)熱器、換熱器換熱后送循環(huán)水或脫鹽水系統(tǒng)作補水。本實用新型能有效解決煤制油過程中有機廢水難以處理和利用，以及投資、能耗和運行成本高的問題，實現(xiàn)了有機廢水的資源化利用。

　　權(quán)利要求書

　　1.煤制油有機廢水處理裝置，其特征在于：

　　包括預(yù)熱器、加熱器A、換熱器、飽和塔、貯槽、加熱器B、氣提塔、烴類轉(zhuǎn)化裝置;

　　預(yù)熱器設(shè)置有一煤制油輸送來的有機廢水進口管、一經(jīng)預(yù)熱后的有機廢水出口管、一處理后的廢水進口管、一冷卻后處理后廢水的出口管，所述的有機廢水出口管與換熱器相連，所述的處理后的廢水進口管與汽提塔相連;

　　換熱器設(shè)置有一預(yù)熱器來的處理后廢水進口管、一冷卻后處理后的廢水出口管、循環(huán)冷卻水進出口管;

　　加熱器A設(shè)置有一預(yù)熱器來預(yù)熱后的有機廢水進口管、一加熱后有機廢水出口管，所述的有機廢水出口管與飽和塔相連;

　　飽和塔具有一加熱器A來的有機廢水進口管、一烴類氣體進口管、一飽和的含有機物的烴類氣體出口管、一處理后有機廢水出口管，所述的烴類氣體進口管和出口管與烴類轉(zhuǎn)化裝置相連，所述的有機廢水出口管與貯槽相連;

　　貯槽具有一飽和塔來的有機廢水進口管、一有機廢水出口管，所述的有機廢水出口管與廢水增壓泵相連;

　　廢水增壓泵具有一有機廢水進口管、一有機廢水出口管，所述的有機廢水進口管與貯槽相連，所述的有機廢水出口管與加熱器B相連;

　　加熱器B具有一有機廢水進口管、一有機廢水出口管，所述的有機廢水進口管與廢水增壓泵相連，所述的有機廢水出口管與汽提塔相連;

　　汽提塔具有一有機廢水進口管、一處理后有機廢水出口管、一中壓過熱蒸汽或飽和蒸汽進口管、一含有機物的蒸汽出口管，所述的有機廢水進口管與加熱器B相連，所述的處理后有機廢水出口管與預(yù)熱器相連，所述的含有機物的蒸汽出口管與飽和塔頂含有機物的烴類氣體出口管相連;

　　烴類轉(zhuǎn)化裝置具有一烴類氣體進口管、一烴類氣體出口管、一含有機物的烴類氣體進口管、一合成氣出口管，所述的含有機物的烴類氣體進口管與汽提塔頂含有機物的蒸汽出口管相連，所述的烴類氣體出口管與飽和塔相連。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤制油有機廢水處理裝置，其特征在于：所述烴類轉(zhuǎn)化裝置為催化部分氧化裝置或非催化部分氧化裝置。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的煤制油有機廢水處理裝置，其特征在于：

　　所述汽提塔為二級汽提或多級汽提，所述汽提塔包含一臺汽提塔或多臺串聯(lián)或并聯(lián)的汽提塔。

　　說明書

　　煤制油有機廢水處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型屬于石油化工綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種煤制油有機廢水處理裝置。

　　背景技術(shù)

　　一直以來，我國是一個“多煤少油氣”的國家，由于對石油需求的日益增長，因此，利用相關(guān)技術(shù)將煤轉(zhuǎn)化為成品油是解決我國石油資源缺乏的一條重要途徑。

　　煤制油是以煤炭為原料，通過化學(xué)加工過程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項技術(shù)，包括煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。煤的直接液化是將煤在高溫高壓條件下，通過催化加氫直接液化合成液態(tài)烴類燃料，并經(jīng)進一步精制(脫除硫、氮、氧等原子)，成為需要的燃料油;煤炭間接液化技術(shù)則是將煤炭氣化生產(chǎn)合成氣，再經(jīng)費-托(F-T)合成生產(chǎn)合成油，或者經(jīng)MTG工藝合成汽油。

　　煤制油生產(chǎn)實現(xiàn)煤變油的各工序中，會產(chǎn)生大量的廢水，此類廢水成分相當(dāng)復(fù)雜，難以通過常規(guī)的生化方法進行處理。

　　目前，處理煤制油有機廢水的常規(guī)方法有：蒸汽汽提和蒸汽汽提加多效蒸發(fā)濃縮等方法，具體如下：

　　1.參見圖1，含醇類的廢水進入飽和塔，與烴類氣體如天然氣逆向接觸進行烴類氣體的飽和，飽和塔頂飽和后的烴類氣體送烴類轉(zhuǎn)化裝置制取合成氣，飽和塔底含醇類廢水直接送污水處理系統(tǒng)。

　　2.參見圖2，有機廢水送往汽提塔，與中壓蒸汽逆向接觸，汽提塔頂含有機物的蒸汽直接放空或送其它裝置處理，汽提塔底處理后的廢水送污水處理系統(tǒng)。

　　3.參見圖3，有機廢水送往汽提塔，與中壓蒸汽逆向接觸，汽提塔頂含有機物的蒸汽直接放空或送其它裝置處理，汽提塔底處理后的廢水送蒸發(fā)裝置進行濃縮，蒸發(fā)出的污蒸汽直接放空，濃縮物送污水處理系統(tǒng)。

　　對于蒸汽汽提方法，雖然可汽提出有機廢水中大部分有機物，但汽提后的廢水仍需要送污水處理，而汽提物也需要另行設(shè)計出路，整個工藝要求的處理難度大，投資高、運行成本高;而對于增加有多效蒸發(fā)濃縮步驟的蒸汽汽提方法，卻存在能耗高，蒸發(fā)后的廢水也需要進行污水處理的缺陷。另一方面，目前的廢水處理工藝僅僅著眼于廢水排放控制，對于廢水資源以及廢水中的有機物成分也沒有被有效利用，仍難免會有二次排放污染。

　　實用新型內(nèi)容

　　本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的對有機廢水處理成本過高、廢水中雜質(zhì)未充分利用、處理后廢水未回收利用的現(xiàn)狀，而提出一種提供一種煤制油有機廢水的處理裝置，以達到降低煤制油有機廢水處理成本及排放的同時，充分利用廢水中有機物質(zhì)作原料制取合成氣，處理后廢水返回循環(huán)水或脫鹽水系統(tǒng)作補充水，達到廢水資源綜合利用的目的。

　　在煤化工領(lǐng)域，各類生產(chǎn)過程都會產(chǎn)生含碳資源的氣體，例如煤炭開采中的煤層氣，煉焦過程中產(chǎn)生的焦?fàn)t氣等等，甚至在煤制油工藝過程中也會排放出大量含碳的尾氣，這些含碳資源的氣體多以甲烷等低級烴類物為主要成分。目前，通常以這類氣體(本發(fā)明稱為含烴氣體)作原料，利用蒸汽轉(zhuǎn)化法來制合成氣。

　　蒸汽轉(zhuǎn)化法是指烴類(CmHn)與水蒸氣生成以氫氣、一氧化碳為主要產(chǎn)物的反應(yīng)過程，可以用下式表示：

　　CmHn+mH2O→mCO+(m+n/2)H2

　　可以看出，含烴蒸汽轉(zhuǎn)化會消耗大量的水蒸氣，以甲烷(CH4)為例，每轉(zhuǎn)化一分子甲烷，需要消耗一分子水，而在實際生產(chǎn)過程中水碳的用量比(H2O/ΣC)則在3左右，由此可知，在蒸汽轉(zhuǎn)化過程中水的消耗量遠遠大于烴類化合物的用量。

　　本實用新型的提出是基于煤制油有機廢水處理技術(shù)和烴類蒸汽轉(zhuǎn)化工藝需消耗大量蒸汽的事實，本實用新型所要解決的技術(shù)方案可通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

　　煤制油有機廢水處理裝置是將含烴氣體和煤制油有機廢水經(jīng)過預(yù)熱后先經(jīng)飽和塔飽和含烴類氣體，使有機廢水中大部分水和有機物隨烴類氣體進入氣相中，飽和塔底初步處理后的廢水進一步預(yù)熱后，與中壓蒸汽在汽提塔中汽提，使有機廢水中的一部分水和有機物隨塔頂飽和蒸汽進入烴類氣體中，與飽和塔頂?shù)暮瑹N類氣體一同進入烴類轉(zhuǎn)化裝置制取合成氣，汽提塔汽提后的含微量有機物的廢水從塔底排出，作為循環(huán)水或脫鹽水系統(tǒng)的補充水。煤制油有機廢水處理裝置包括：

　　煤制油廢水處理裝置包括預(yù)熱器、加熱器A、換熱器、飽和塔、貯槽、加熱器B、氣提塔、烴類轉(zhuǎn)化裝置;

　　預(yù)熱器設(shè)置有一煤制油輸送來的有機廢水進口管、一經(jīng)預(yù)熱后的有機廢水出口管、一處理后的廢水進口管、一冷卻后處理后廢水的出口管，所述的有機廢水出口管與換熱器相連，所述的處理后的廢水進口管與汽提塔相連;

　　換熱器設(shè)置有一預(yù)熱器來的處理后廢水進口管、一冷卻后處理后的廢水出口管、循環(huán)冷卻水進出口管;

　　加熱器A設(shè)置有一預(yù)熱器來預(yù)熱后的有機廢水進口管、一加熱后有機廢水出口管，所述的有機廢水出口管與飽和塔相連;

　　飽和塔具有一加熱器A來的有機廢水進口管、一烴類氣體進口管、一飽和的含有機物的烴類氣體出口管、一處理后有機廢水出口管，所述的烴類氣體進口管和出口管與烴類轉(zhuǎn)化裝置相連，所述的有機廢水出口管與貯槽相連;

　　貯槽具有一飽和塔來的有機廢水進口管、一有機廢水出口管，所述的有機廢水出口管與廢水增壓泵相連;

　　廢水增壓泵具有一有機廢水進口管、一有機廢水出口管，所述的有機廢水進口管與貯槽相連，所述的有機廢水出口管與加熱器B相連;

　　加熱器B具有一有機廢水進口管、一有機廢水出口管，所述的有機廢水進口管與廢水增壓泵相連，所述的有機廢水出口管與汽提塔相連;

　　汽提塔具有一有機廢水進口管、一處理后有機廢水出口管、一中壓過熱蒸汽或飽和蒸汽進口管、一含有機物的蒸汽出口管，所述的有機廢水進口管與加熱器B相連，所述的處理后有機廢水出口管與預(yù)熱器相連，所述的含有機物的蒸汽出口管與飽和塔頂含有機物的烴類氣體出口管相連;

　　烴類轉(zhuǎn)化裝置具有一烴類氣體進口管、一烴類氣體出口管、一含有機物的烴類氣體進口管、一合成氣出口管，所述的含有機物的烴類氣體進口管與汽提塔頂含有機物的蒸汽出口管相連，所述的烴類氣體出口管與飽和塔相連。

　　進一步地，所述烴類轉(zhuǎn)化裝置為催化部分氧化裝置或非催化部分氧化裝置。

　　進一步地，所述汽提塔為二級汽提或多級汽提，所述汽提塔包含一臺汽提塔或多臺串聯(lián)或并聯(lián)的汽提塔。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型減少了有機廢水總量的排放，其中絕大部分的有機物進入氣相中作為原料制取合成氣，處理后的有機廢水中有機物含量也顯著降低，可直接作為循環(huán)水或脫鹽水系統(tǒng)的補充水，有機廢水的處理成本明顯降低。本實用新型首創(chuàng)了含復(fù)雜有機物的煤制油有機廢水經(jīng)烴類氣體飽和使大部分水和有機物質(zhì)帶入氣體中，繼而經(jīng)蒸汽汽提繼續(xù)將部分水和有機物質(zhì)帶入烴類氣體中，一同送入烴類轉(zhuǎn)化裝置制取合成氣，處理后的廢水總量大大減少，水質(zhì)滿足循環(huán)水或脫鹽水補充水要求，做到了資源的綜合利用，節(jié)省了廢水處理的投資，降低了廢水處理的能耗和成本，節(jié)能環(huán)保、消耗低、效益好。

　　本實用新型還具有如下有益效果：

　　1、利用含烴氣體作為飽和、汽提介質(zhì)對有機廢水進行飽和、汽提，廢水中的水以氣態(tài)形式進入含烴氣體，從而減少或消除了廢水的排放量，同時含烴氣體的含水量得以提高，也減少了含烴氣體在轉(zhuǎn)化制取合成氣過程中加入的水蒸汽量。

　　2、利用含烴氣體對有機廢水進行汽提的過程中，廢水中的有機物也以氣態(tài)形式進入含烴氣體，在減少了有機廢水中有機物的排放量和降低了濃度，減輕了后續(xù)處理的負荷和難度，另一方面，這部分有機物在蒸汽轉(zhuǎn)化過程中也被轉(zhuǎn)化為合成氣(CO+H2)，更好地實現(xiàn)了資源化利用。

　　3、本實用新型采用的烴類轉(zhuǎn)化裝置、飽和塔、汽提塔都是成熟可靠的技術(shù)和設(shè)備，對設(shè)備的選擇均無特殊限定和要求，因此利于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。