申请日2015.11.24
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C02F1/04
摘要
本实用新型提供了一种煤制油有机废水处理装置，包括预热器、加热器A、饱和塔、贮槽、废水增压泵、加热器B、汽提塔、烃类转化装置，煤制油装置副产的有机废水送预热器、加热器A预热后进入饱和塔，与烃类气体逆向接触饱和烃类气体后，气体从饱和塔顶排出送烃类转化装置制取合成气，饱和塔底废水流入贮槽缓冲再经废水增压泵增压后，经加热器B预热进入汽提塔，与蒸汽在汽提塔中进一步汽提，汽提后的有机废水从塔底排出经预热器、换热器换热后送循环水或脱盐水系统作补水。本实用新型能有效解决煤制油过程中有机废水难以处理和利用，以及投资、能耗和运行成本高的问题，实现了有机废水的资源化利用。
权利要求书
1.煤制油有机废水处理装置，其特征在于：
包括预热器、加热器A、换热器、饱和塔、贮槽、加热器B、气提塔、烃类转化装置;
预热器设置有一煤制油输送来的有机废水进口管、一经预热后的有机废水出口管、一处理后的废水进口管、一冷却后处理后废水的出口管，所述的有机废水出口管与换热器相连，所述的处理后的废水进口管与汽提塔相连;
换热器设置有一预热器来的处理后废水进口管、一冷却后处理后的废水出口管、循环冷却水进出口管;
加热器A设置有一预热器来预热后的有机废水进口管、一加热后有机废水出口管，所述的有机废水出口管与饱和塔相连;
饱和塔具有一加热器A来的有机废水进口管、一烃类气体进口管、一饱和的含有机物的烃类气体出口管、一处理后有机废水出口管，所述的烃类气体进口管和出口管与烃类转化装置相连，所述的有机废水出口管与贮槽相连;
贮槽具有一饱和塔来的有机废水进口管、一有机废水出口管，所述的有机废水出口管与废水增压泵相连;
废水增压泵具有一有机废水进口管、一有机废水出口管，所述的有机废水进口管与贮槽相连，所述的有机废水出口管与加热器B相连;
加热器B具有一有机废水进口管、一有机废水出口管，所述的有机废水进口管与废水增压泵相连，所述的有机废水出口管与汽提塔相连;
汽提塔具有一有机废水进口管、一处理后有机废水出口管、一中压过热蒸汽或饱和蒸汽进口管、一含有机物的蒸汽出口管，所述的有机废水进口管与加热器B相连，所述的处理后有机废水出口管与预热器相连，所述的含有机物的蒸汽出口管与饱和塔顶含有机物的烃类气体出口管相连;
烃类转化装置具有一烃类气体进口管、一烃类气体出口管、一含有机物的烃类气体进口管、一合成气出口管，所述的含有机物的烃类气体进口管与汽提塔顶含有机物的蒸汽出口管相连，所述的烃类气体出口管与饱和塔相连。
2.根据权利要求1所述的煤制油有机废水处理装置，其特征在于：所述烃类转化装置为催化部分氧化装置或非催化部分氧化装置。
3.根据权利要求1-2任一项所述的煤制油有机废水处理装置，其特征在于：
所述汽提塔为二级汽提或多级汽提，所述汽提塔包含一台汽提塔或多台串联或并联的汽提塔。
说明书
煤制油有机废水处理装置
技术领域
本实用新型属于石油化工综合利用领域，尤其涉及一种煤制油有机废水处理装置。
背景技术
一直以来，我国是一个“多煤少油气”的国家，由于对石油需求的日益增长，因此，利用相关技术将煤转化为成品油是解决我国石油资源缺乏的一条重要途径。
煤制油是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术，包括煤直接液化和煤间接液化两种技术路线。煤的直接液化是将煤在高温高压条件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类燃料，并经进一步精制(脱除硫、氮、氧等原子)，成为需要的燃料油;煤炭间接液化技术则是将煤炭气化生产合成气，再经费-托(F-T)合成生产合成油，或者经MTG工艺合成汽油。
煤制油生产实现煤变油的各工序中，会产生大量的废水，此类废水成分相当复杂，难以通过常规的生化方法进行处理。
目前，处理煤制油有机废水的常规方法有：蒸汽汽提和蒸汽汽提加多效蒸发浓缩等方法，具体如下：
1.参见图1，含醇类的废水进入饱和塔，与烃类气体如天然气逆向接触进行烃类气体的饱和，饱和塔顶饱和后的烃类气体送烃类转化装置制取合成气，饱和塔底含醇类废水直接送污水处理系统。
2.参见图2，有机废水送往汽提塔，与中压蒸汽逆向接触，汽提塔顶含有机物的蒸汽直接放空或送其它装置处理，汽提塔底处理后的废水送污水处理系统。
3.参见图3，有机废水送往汽提塔，与中压蒸汽逆向接触，汽提塔顶含有机物的蒸汽直接放空或送其它装置处理，汽提塔底处理后的废水送蒸发装置进行浓缩，蒸发出的污蒸汽直接放空，浓缩物送污水处理系统。
对于蒸汽汽提方法，虽然可汽提出有机废水中大部分有机物，但汽提后的废水仍需要送污水处理，而汽提物也需要另行设计出路，整个工艺要求的处理难度大，投资高、运行成本高;而对于增加有多效蒸发浓缩步骤的蒸汽汽提方法，却存在能耗高，蒸发后的废水也需要进行污水处理的缺陷。另一方面，目前的废水处理工艺仅仅着眼于废水排放控制，对于废水资源以及废水中的有机物成分也没有被有效利用，仍难免会有二次排放污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的对有机废水处理成本过高、废水中杂质未充分利用、处理后废水未回收利用的现状，而提出一种提供一种煤制油有机废水的处理装置，以达到降低煤制油有机废水处理成本及排放的同时，充分利用废水中有机物质作原料制取合成气，处理后废水返回循环水或脱盐水系统作补充水，达到废水资源综合利用的目的。
在煤化工领域，各类生产过程都会产生含碳资源的气体，例如煤炭开采中的煤层气，炼焦过程中产生的焦炉气等等，甚至在煤制油工艺过程中也会排放出大量含碳的尾气，这些含碳资源的气体多以甲烷等低级烃类物为主要成分。目前，通常以这类气体(本发明称为含烃气体)作原料，利用蒸汽转化法来制合成气。
蒸汽转化法是指烃类(CmHn)与水蒸气生成以氢气、一氧化碳为主要产物的反应过程，可以用下式表示：
CmHn+mH2O→mCO+(m+n/2)H2
可以看出，含烃蒸汽转化会消耗大量的水蒸气，以甲烷(CH4)为例，每转化一分子甲烷，需要消耗一分子水，而在实际生产过程中水碳的用量比(H2O/ΣC)则在3左右，由此可知，在蒸汽转化过程中水的消耗量远远大于烃类化合物的用量。
本实用新型的提出是基于煤制油有机废水处理技术和烃类蒸汽转化工艺需消耗大量蒸汽的事实，本实用新型所要解决的技术方案可通过以下技术方案来实现：
煤制油有机废水处理装置是将含烃气体和煤制油有机废水经过预热后先经饱和塔饱和含烃类气体，使有机废水中大部分水和有机物随烃类气体进入气相中，饱和塔底初步处理后的废水进一步预热后，与中压蒸汽在汽提塔中汽提，使有机废水中的一部分水和有机物随塔顶饱和蒸汽进入烃类气体中，与饱和塔顶的含烃类气体一同进入烃类转化装置制取合成气，汽提塔汽提后的含微量有机物的废水从塔底排出，作为循环水或脱盐水系统的补充水。煤制油有机废水处理装置包括：
煤制油废水处理装置包括预热器、加热器A、换热器、饱和塔、贮槽、加热器B、气提塔、烃类转化装置;
预热器设置有一煤制油输送来的有机废水进口管、一经预热后的有机废水出口管、一处理后的废水进口管、一冷却后处理后废水的出口管，所述的有机废水出口管与换热器相连，所述的处理后的废水进口管与汽提塔相连;
换热器设置有一预热器来的处理后废水进口管、一冷却后处理后的废水出口管、循环冷却水进出口管;
加热器A设置有一预热器来预热后的有机废水进口管、一加热后有机废水出口管，所述的有机废水出口管与饱和塔相连;
饱和塔具有一加热器A来的有机废水进口管、一烃类气体进口管、一饱和的含有机物的烃类气体出口管、一处理后有机废水出口管，所述的烃类气体进口管和出口管与烃类转化装置相连，所述的有机废水出口管与贮槽相连;
贮槽具有一饱和塔来的有机废水进口管、一有机废水出口管，所述的有机废水出口管与废水增压泵相连;
废水增压泵具有一有机废水进口管、一有机废水出口管，所述的有机废水进口管与贮槽相连，所述的有机废水出口管与加热器B相连;
加热器B具有一有机废水进口管、一有机废水出口管，所述的有机废水进口管与废水增压泵相连，所述的有机废水出口管与汽提塔相连;
汽提塔具有一有机废水进口管、一处理后有机废水出口管、一中压过热蒸汽或饱和蒸汽进口管、一含有机物的蒸汽出口管，所述的有机废水进口管与加热器B相连，所述的处理后有机废水出口管与预热器相连，所述的含有机物的蒸汽出口管与饱和塔顶含有机物的烃类气体出口管相连;
烃类转化装置具有一烃类气体进口管、一烃类气体出口管、一含有机物的烃类气体进口管、一合成气出口管，所述的含有机物的烃类气体进口管与汽提塔顶含有机物的蒸汽出口管相连，所述的烃类气体出口管与饱和塔相连。
进一步地，所述烃类转化装置为催化部分氧化装置或非催化部分氧化装置。
进一步地，所述汽提塔为二级汽提或多级汽提，所述汽提塔包含一台汽提塔或多台串联或并联的汽提塔。
与现有技术相比，本实用新型减少了有机废水总量的排放，其中绝大部分的有机物进入气相中作为原料制取合成气，处理后的有机废水中有机物含量也显著降低，可直接作为循环水或脱盐水系统的补充水，有机废水的处理成本明显降低。本实用新型首创了含复杂有机物的煤制油有机废水经烃类气体饱和使大部分水和有机物质带入气体中，继而经蒸汽汽提继续将部分水和有机物质带入烃类气体中，一同送入烃类转化装置制取合成气，处理后的废水总量大大减少，水质满足循环水或脱盐水补充水要求，做到了资源的综合利用，节省了废水处理的投资，降低了废水处理的能耗和成本，节能环保、消耗低、效益好。
本实用新型还具有如下有益效果：
1、利用含烃气体作为饱和、汽提介质对有机废水进行饱和、汽提，废水中的水以气态形式进入含烃气体，从而减少或消除了废水的排放量，同时含烃气体的含水量得以提高，也减少了含烃气体在转化制取合成气过程中加入的水蒸汽量。
2、利用含烃气体对有机废水进行汽提的过程中，废水中的有机物也以气态形式进入含烃气体，在减少了有机废水中有机物的排放量和降低了浓度，减轻了后续处理的负荷和难度，另一方面，这部分有机物在蒸汽转化过程中也被转化为合成气(CO+H2)，更好地实现了资源化利用。
3、本实用新型采用的烃类转化装置、饱和塔、汽提塔都是成熟可靠的技术和设备，对设备的选择均无特殊限定和要求，因此利于产业化应用。
