从气化器合成气冷凝物再循环有机化合物的制作方法_2

文档序号:8344062阅读:来源:国知局
线136的水相可具有下限为约0.1摩尔%、约0.5摩尔%或约I摩尔%至上限为约5摩尔%、约10摩尔%或约20摩尔%的污染物含量。
[0026]经由管线134的有机相可以被引入泵140和热交换器或汽化器142以提供经由管线144的汽化的有机相,经由管线144的汽化的有机相可以被引入(反向循环)气化器110。例如,经由管线144的汽化的有机相可以被引入气化器110中下部的和/或上部的混合区中,如在图2中更详细地说明的。经由管线144的汽化的有机相可以具有下限为约100°C至上限为约500°C的温度。经由管线144的汽化后的有机相可以具有下限为约250kPa至上限为约6,10kPa的压力。
[0027]经由管线136的水相可以被引入泵150和热交换器152以提供经由管线154的加热压缩的水相,经由管线154的加热压缩的水相可以被引入汽提塔160,例如,汽提塔160可以是冷凝汽提塔。供选择地,全部的多相蒸汽122可以被送到汽提塔160。经由管线154的加热压缩的水相可以具有下限为约100°C至上限为约400°C的温度。经由管线154的加热压缩的水相可以具有下限为约300kPa至上限为约6,400kPa的压力。
[0028]经由管线156的传热或汽提介质,例如,蒸汽,可以在下限为约3,500kPa、约3,700kPa或约3,900kPa至上限为约4,800kPa、约5,OOOkPa或约6,400kPa的压力下被引入汽提塔160。例如,传热介质可以具有约3,500kPa至约5,200kPa、约3,900kPa至约4,800kPa、约 4,10kPa 至约 4,500kPa 或约 4,200kPa 至约 4,400kPa 的压力。
[0029]污染物可以被溶解或悬浮在进料到汽提塔160的水相中。大部分的污染物可以从水相中汽提并在经由管线162的蒸汽(“污染物蒸汽”)中输出。汽提塔160也可以输出经由管线164的冷凝物,例如,水。经由管线162的污染物蒸汽可以具有下限为约0.001摩尔%至上限为约0.5摩尔%的氢气含量。经由管线162的污染物蒸汽可以具有下限为约
0.001摩尔%至上限为约0.5摩尔%的一氧化碳含量。经由管线162的污染物蒸汽可以具有上限为约0.01摩尔%至下限为约0.5摩尔%的二氧化碳含量。经由管线162的污染物蒸汽可以具有下限为约0.001摩尔%至上限为约0.5摩尔%的甲烷含量。经由管线162的污染物蒸汽可以具有下限为约0.001摩尔%至上限为约0.5摩尔%的氮气含量。经由管线162的污染物蒸汽可以具有下限为约0.0001摩尔%至上限为约0.1摩尔%的氩气含量。经由管线162的污染物蒸汽可以具有下限为约0.01摩尔%、约0.1摩尔%或约I摩尔%至上限为约5摩尔%、约10摩尔%或约20摩尔%的污染物含量。
[0030]因此,存在于经由管线112的粗合成气和/或经由管线122的处理的合成气中的、大于约5摩尔%、约10摩尔%、约20摩尔%、约30摩尔%或更多的污染物可以通过管线144中的有机相循环回气化器110。此外,存在于经由管线112的粗合成气和/或经由管线122的处理的合成气中的、大于约5摩尔%、约10摩尔%、约20摩尔%、约30摩尔%或更多的污染物可以通过管线162中的污染物蒸汽循环回气化器110。
[0031]经由管线162的污染物蒸汽可以被引入气化器110中。例如,经由管线162的污染物蒸汽可以被引入气化器110中下部的和/或上部的混合区中来用作稀释或骤冷介质。经由管线162的污染物蒸汽可以具有与气化器110中下部的和/或上部的混合区的压力相似的压力。例如,经由管线162的污染物蒸汽可以具有上限为约300kPa、约600kPa、约
1,OOOkPa 或约 3,OOOkPa 至下限为约 5,OOOkPaA 5, 500kPa、约 6,OOOkPa 或约 6,400kPa 的压力。
[0032]经由管线162的污染物蒸汽可以提供气化器110所需要的部分蒸汽,因此,没有与汽提塔160的汽提关联的能量或蒸汽损失。进一步地,经由管线144、162将污染物反向循环气化器110的方法,相对地对所形成的污染物的量不敏感,而诸如垃圾的化学或生物处理的其它常规方法的成本相对地与要去除的污染物的量成比例。
[0033]经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.0001摩尔%至上限为约0.01%摩尔的氢气含量。经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.0001摩尔%至上限为约0.01%摩尔的一氧化碳含量。经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.01摩尔%至上限为约0.2%摩尔的二氧化碳含量。经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.0001摩尔%至上限为约0.01%摩尔的甲烷含量。经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.0001摩尔%至上限为约0.01%摩尔的氮气含量。经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.0001摩尔%至上限为约0.01%摩尔的氩气含量。经由管线164的冷凝物可以具有下限为约0.1摩尔%、约0.5摩尔%或约I摩尔%至上限为约2摩尔%、约5摩尔%或约10摩尔%的污染物含量。
[0034]经由管线164的冷凝物可以在热交换器152中与经由管线136的水相进行热交换,以提供经由管线166的冷却的冷凝物。经由管线166的冷却的冷凝物可以被引入合成气处理装置120中的饱和器(见图3),或者引入到气化系统100中的一个或多个其它装置,即界区。图2描绘了根据一个或多个实施方案的、图1中的说明性的气化器110。气化器可以包括第一、下部混合区210,第二、上部混合区220,气化区230,一个或多个沉降器240、250和立管260。
[0035]经由管线222的一种或多种原料可以被引入第一混合区210、第二混合区220和/或气化区230。经由管线212的一种或多种氧化剂可以被引入第一混合区210、第二混合区220和/或气化区230。经由管线144的有机物相(见图1)可以被引入第一混合区210、第二混合区220和/或气化区230。经由管线162的污染物蒸汽(见图1)可以被引入第一混合区210、第二混合区220和/或气化区230。
[0036]经由管线144的有机物相的至少一部分可以通过专用喷嘴被直接注入、喷雾或雾化进入第一和/或第二混合区210、220。在被引入第一和/或第二混合区210、220之前,经由管线144的有机物相的至少一部分可以被注入、喷雾或雾化进入另一个进料流(未显示),例如,经由管线222的原料、经由管线212的氧化剂或经由管线162的污染物蒸汽。同样地,经由管线162的污染物蒸汽的至少一部分可以通过专用喷嘴被直接注入、喷雾或雾化进入第一和/或第二混合区210、220。在被引入第一和/或第二混合区210、220之前,经由管线162的污染物蒸汽的至少一部分可以被注入、喷雾或雾化进入另一个进料流(未显示),例如,经由管线222的原料、经由管线212的氧化剂或经由管线144的有机物相。
[0037]弓丨入第一混合区210的、经由管线144的有机物相中的污染物和/或经由管线162的污染物蒸汽可以至少部分地主要通过伴随氧气的燃烧而破坏。引入第二混合区220的、经由管线144的有机物相中的污染物和/或经由管线162的污染物蒸汽可以与原料裂化和/或气化。在气化器110中破坏管线144、162中的污染物可以消除由例如焚烧所引起的潜在地昂贵的清理或破坏的需要。进一步地,通过在气化器110中再气化,管线144、162中的污染物的碳和氢内容物可以被回收为产物氢气和一氧化碳,即合成气。这可以改善气化器110的整体效率。
[0038]如本文所使用的,术语“原料”是指一种或多种原材料,不论所述原材料为固体、液体、气体或它们的任意组合。例如,原料可以包括一种或多种碳质材料。合适的碳质材料的实例可以包括但不限于,生物质(即,植物和/或动物物质或植物和/或动物来源的物质);煤(例如,高钠和低钠褐煤、褐煤、次烟煤和/或无烟煤);油页岩;焦炭;焦油;沥青质;低灰或无灰聚合物;烃;烃基聚合物材料;生物质来源的材料;或来自制造作业的副产物。合适的烃基聚合物材料的实例可以包括但不限于,热塑性塑料、弹性体、橡胶,包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯,包括其它聚烯烃、均聚物、共聚物、嵌段共聚物及它们的共混物;PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、共混聚合物、含有氧的聚烃;来自炼油厂和石油化工厂的重质烃淤渣和底部产物,如烃蜡;它们的共混物、它们的衍生物以及它们的组合。
[0039]管线222中的原料可以包括两种或多种碳质材料(即含碳材料)的混合物或组合。管线222中的原料可以包括两种或多种低灰或无灰聚合物、生物质来源的材料或来自制造作业的副产物的混合物或组合。管线222中的原料可以包括与一种或多种废弃的消费品结合的一种或多种碳质材料,所述废弃的消费品例如,地毯和/或塑料汽车部件/组件,包括保险杠和仪表盘。这样的废弃的消费品可以缩小尺寸以适合在气化器110内。因此,本文所讨论和描述的系统和方法对于适应针对适当处理先前生产的材料的指令是有用的。
[0040]经由管线212引入气化器110的氧化剂的具体类型和/或量可以影响合成
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