化合物(VOC)从而形成第二贫化合成气流，其相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量，从而通过VOC贫化序列步骤I合成气排放[1-出]输出。
[0077]第二贫化合成气流然后传送到最终的硫精整控制量[0-1]，其作为序列步骤O合成气入口 [O-入]接受，提供一个额外的硫精整步骤以生成贫硫合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量，从而通过序列步骤O合成气排放[O-出]排放。
[0078]顺序步骤B，烃重整[B]
[0079]图2显示顺序步骤B，烃重整[B]。烃重整控制量[B-1]封装优选安排的一起工作的设备和资产，从而提供一种通过将一个或多个不良的合成气组分重整和/或裂解成为理想的合成气组分的改善合成气质量的方法。
[0080]本文所用术语“理想的合成气组分”或者“有利的合成气组分”或者其变体，是指氢气(?)和一氧化碳(CO)。
[0081]本文所用术语“不良的合成气组分”是指合成气中任何非氢气(H2)和一氧化碳(CO)的其他组分，包括但是不限于:二氧化碳(C02)、碳氢化合物、V0C、SV0C、含氮化合物、含硫化合物、以及其他存在于可以在热化学合成气产生过程中形成的原料中杂质。
[0082]本文所用的术语“经”是指氢和碳的有机化合物，CxHy。其包括但是不限于:甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烷(C3H6)、苯(C6H6)等。烃包括VOC和 SVOC。
[0083]本文使用的“改善的合成气质量”或其变体，是指是合成气其中至少一种不良的组分重整和/或裂解成至少一种理想的合成气组分。
[0084]本文中所用的术语“裂解”或“裂解的”或它们的变体是指非理想的组分(包括烃类、SV0C、和/或V0C)与理想的催化剂和/或在部分氧化的环境中和/或在一个非热非催化等离子体环境中反应，从而提供包含分子量降低的化学物质。例如，可能含有丙烧(C3H8)，分子量为441b/mol的原料合成气，可以被裂解成包含较小分子量的化合物，例如，甲烷(CH4)和乙稀(C2H4)，两者都具有相对于丙烧较小的分子量，分别为161b/mol和281b/mol。
[0085]本文所用术语“重整(reforming)”或“重整(reformat 1n)”或它们的变体，表示非理想的组分(包括烃类、SVOC、和/Svoc)转化成为理想的合成气组分。例如，在氧化剂和理想的催化剂存在的情况下和/或在部分氧化的环境中和/或在一个非热非催化等离子体环境中，甲烧(CH4)可被重整成为一氧化碳(CO)和氢气(?)。
[0086]未处理合成气可以从合成气生成[A]系统中被传输，优选生物质流重整系统(没有示出)，然后通过顺序步骤B的合成气入口 [B-入]传送至烃重整控制量[B-1]，其产生一个序列步骤B合成气排放[B-出]。
[0087]烃重整器
[8000]优选非热、非催化、冷等离子体滑动弧型，但是部分氧化、和/或催化系统、或它们的组合，也可以用来完成顺序步骤烃重整和/或裂解的目标，以改善合成气的质量。烃重整器产生合成气，或者改善质量、贫化V0C、SV0C和其他非理想的组分，包括二氧化碳、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔，其可通过序列步骤B合成气排放[B-出]从重整被传输。
[0088]添加剂[2](包括具有低电离势能的固体，不仅仅包括碱金属，优选钠化合物或钾化合物或它们的混合物)，可被提供给该烃重整器。添加剂的利用是为了实现增加烃重整器中冷等离子体反应区内的电离能，因此有助于SVOC和VOC的分解，伴随着不太理想的合成气组分成为有利组分，包括一氧化碳和氢气。烃重整器中添加剂的存在有利于改变冷等离子体电弧反应区域内的电子密度。这样就增强了等离子体反应区内的热化学和电化学性能，导致烃重整器将V0C、SV0C和其他不太理想的组分重整/裂解成为一氧化碳和氢气的效率。
[0089]氧化剂源[4](包括但不限于二氧化碳、蒸汽、空气或氧气)可以提供给烃重整器以增加重整和/或裂解的效率，从而促进产生一氧化碳和氢气。
[0090]气态烃源[6]可以被提供给烃重整器，并且可以包括天然气、合成气、炼厂废气、甲醇、乙醇、石油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、或蜡或低熔点固体，如石蜡和萘。
[0091]顺序步骤C，合成气冷却[C]
[0092]图3显示了顺序步骤C，合成气冷却[C]，其中合成气冷却控制量[C-1]接受一个序列步骤C合成气入口 [ C-A]和输出序列步骤C合成气排放[C-出]。
[0093]合成气可以通过合成气入口 [C-入]被传输至热回收蒸汽发生器(HRSG)过热器
[8025]，其中热量间接从合成气中移除。HRSG过热器最好是壳管式热交换器，其与热合成气通过管侧并与设置在壳侧的蒸汽间接接触。热从通过设备管侧的合成气中被转移至通过热交换器壳侧流动的饱和蒸汽，从而产生过热蒸汽[8]来源，其从热回收蒸汽发生器(HRSG)过热器的壳侧排出。
[0094]合成气通过HRSG传输线[10]从HRSG过热器被转移至热回收蒸汽发生器(HRSG)
[8050]，其中合成气在通过序列步骤C合成气排放[C-出]从HRSG被流出前被进一步冷却。HRSG优选壳管式热交换器，在管侧有合成气，在壳侧有水。水[12]被引入到HRSG下部壳侧入口，用于作为热交换液体从合成气中去除热能。蒸汽和水的混合物[14]在HRSG壳侧产生，并传送到汽包
[8075]。汽包用压力变送器[16]在压力控制下进行操作，压力变送器[16]与设置在HRSG过热器壳侧的过热蒸汽[8]流出线路上的[18压力控制阀[18]协同作用。当压力控制阀[18]打开并自动压力控制释放压力以保持汽包中压力稳定时，饱和蒸汽通过饱和蒸汽输送线[20 ]被输送至HRSG过热器，在那里蒸汽和流经HRSG过热器的合成气间接接触。汽包是电平控制，其中位于容器中的液位变送器[22]与位于供水管路[26]上的水位控制阀[24]协同作用，以提供水保持汽包中足够的水平，从而允许水通过HRSG的壳侧再循环。从汽包中连续吹扫的水通过汽包连续排污管道[28]流动，以控制汽包内含有的水的容积内悬浮的和溶解的固体的浓度。
[0095]任何类型的热交换系统都可被用于实现顺序步骤C中规定的合成气冷却功能。可以使用一个单独的热交换器，或者一个以上的热交换器。相对于过热蒸汽，可能会产生饱和蒸汽。相对于所揭示的自然热虹吸构造，强制循环HRSG冷却水回路可以被使用。
[0096]顺序步骤D，固体去除和半挥发性有机化合物去除[D]
[0097]文丘里洗涤器
[0098]图4表示了顺序步骤D，固体去除和半挥发性有机化合物去除[D]，其中固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]通过固体和SVOC负载序列步骤D合成气入口 [D-入]接受未处理合成气，通过固体和半挥发性有机化合物贫化的序列步骤D合成气排放[D-出]输出第一贫化合成气流，其相对于未处理合成气具有更少含量的固体和SV0C。
[0099]虽然市面上可获得的任何能够从合成气中除去固体和半挥发性有机化合物的系统都可以使用，本文所披露的设备和资产的具体结合和配置、以及操作方法，为使用的首选系统。
[0100]下文的附图中揭露了用于固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-ι]的两个独立的方框工艺流程图配置。其分别为在图4和图9中表示的方案I和方案2。图5和图6—起阐明了序列步骤D中优选的方案I的细节。
[0101]冷却的未处理合成气通过序列步骤D合成气入口 [D-入]被传输至湿润入口(wetted throat)的文丘里洗涤器
[8100]。文丘里洗涤器在低于SVOC冷凝温度的温度下和低于合成气中含有的多余蒸汽的露点的温度下操作，从而将所述SVOC和多余蒸汽冷凝出来进入液相。在文丘里洗涤器的扩张部分，合成气中夹带的固体焦炭颗粒接触到由文丘里洗涤器再循环水管线[30]提供的水，以及由文丘里洗涤器再循环的溶剂管线[32]提供的溶剂，所述的颗粒作为多余蒸汽冷凝的核，并从气相发生位移进入液相中。
[0102]焦炭洗涤器
[0103]含蒸汽的中间SVOC贫化合成气与包含SV0C、固体、溶剂和水的第一混合物一起通过文丘里洗涤器到焦炭洗涤器的输送管道[34]输送至焦炭洗涤器
[8125]中的较低部分。焦炭洗涤器作为文丘里洗涤器的夹带物分离器，并且被配置成接受含蒸汽的中间SVOC贫化合成气与第一混合物，并且分别输出第一贫化合成气流和含有SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物。
[0104]焦炭洗涤器优选是一个垂直取向的圆筒形的或矩形的，压力容器，其具有下段部分和上段部分、以及一个中段部分，中央部分含有一定量填充介质，包括拉西环、鲍尔环、贝尔鞍、矩鞍填料、金属结构网格填料、空心球填料、高性能热塑性塑料填料、规整填料、合成织物、或陶瓷包装等，其中介质被至于合适的工业化工设备系统中常见的支撑网格系统上。洗涤器的上段部分优选含有除雾器，以提高去除夹带在蒸汽流的液滴，并尽量减少吸附液体的携带损失。该除雾器也被定位在洗涤器喷嘴系统[36]上，包括多个喷嘴、或喷球，其进入并且大致均等的将洗涤吸收液分配至洗涤器中央填料段的洗涤器中，因此其可以通过洗涤器中段部分重力流下。
[0105]当合成气向上通过焦炭洗涤器内部的填料时，合成气中的多余蒸汽进入与水[38]和溶剂[40]紧密接，其在通过洗涤器喷嘴系统被引入焦炭洗涤器的上段前被冷却。蒸汽通过焦炭洗涤器下溢的降液管[42]从焦炭洗涤器排出之前被凝结成液相。
[0106]焦炭洗涤器中的紧密的气液接触容许两种溶剂都吸收合成气中的SV0C，使焦炭(包含碳和灰分混合物)中含有的碳变成亲油的和疏水的，允许上述C在通过焦炭洗涤器下溢的降液管[42]将溶剂和碳从焦炭洗涤器中被流出前悬浮在溶剂中。
[0107]焦炭洗涤器热交换器
[8150]被安装在普通的水再循环管路[44]，优选壳管式热交换器，其中转移到洗涤操作的合成气流冷凝液驻留在管侧，冷却水提供[46]和冷却水返回
[48]与热交换器协同作用从而满足对于间接从管侧蒸汽冷凝物再循环洗涤液中带走热量所必须的热量转移要求。
[0108]溶剂选择定义
[0109]其中合成气端用户是一个FT合成反应器，优选的洗涤溶剂是中间馏分的费-托液体(Medium Fract1n Fischer-Tropsch Liquid，MFFTL)，其从FT催化合成过程的下游产生，但是其他费-托产物可以被使用。现场产生有价值的洗涤溶剂的能力提供了经济利益，由于操作上的自给自足从而改善了工厂操作费用因为设备不必依赖于外部供应商来提供吸附液体。
[0110]在最终合成气处理技术是一种燃料、电力或化学品生产应用的范畴中，优选的洗涤溶剂是脱脂溶剂、或可生物降解的、无毒的、并且对环境安全、用于生物柴油残余物的工业清洗溶剂，例如B1Sol TS 170?，由Evergreen Solut1n销售。然而，也可以使用许多类型的亲水性溶剂中，包括但不限于:甘油、油菜籽甲基酯、生物柴油、菜籽油、菜油、玉米油、蓖麻油、或大豆油，按照优先程度递减排列。
[0111]不混溶定义
[0112]应当理解的是，水和溶剂是不混溶的，它们不能被混合以形成一种均匀的液体。溶剂相相对于水相具有相对小的密度，从而使溶剂相浮在水相的顶部。也可理解溶剂相对于水对未反应的碳颗粒具有更大的亲和力。这是部分因为碳从水相中立即并基本上完全分离，作为一个未团聚的细固体颗粒物质漂浮在表面上，留下下面清澈的水相。
[0113]连续管式过滤滗析器
[0114]连续管式过滤滗析器
[8175]可用于接受来自焦炭洗涤下溢的降液管[42]的合成气多余的蒸汽冷凝物、溶剂、以及碳和灰分。连续管式过滤滗析器被配置为接受来自焦炭洗涤下溢的降液管[42]的第二混合物灰分，并且基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起再滗析器容器中形成在水上方的第三混合物，滗析器容器进一步被配置为分别输出水和第三混合物。
[0115]连续管式过滤滗析器由一个具有两部分的直立箱[50]、一个空心圆筒形或矩形、具有封闭圆顶状顶部[54]的中段部分[52]。它具有一个或多个锥形下段部节[56a和56b]，每一个在具有合适排水阀[58a和58b]和排水管线[60a和60b]的排水口终结。这些排水管线可以被连接至一个单独的市售滤饼脱液排出系统
[8225]，优选机械压力过滤器-带式压滤机，或者其他相似的设备，该设备在含有液体的污泥状滤饼物质上施加机械压力来分离液体。
[0116]垂直水溢堰[62]从直立罐的圆顶状顶部向下延伸并间隔开，与中空的中段部分的直立垂直壳体壁[64]相配合，以提供一个环形通道[66]，在其间为合成气的蒸汽冷凝水相到一个共同的水总管[68]的通道，水总管取自各种水输出(water take-off)喷嘴[70a和70b]，圆周定位在所述外环形通道的上部。水可以被通入水再循环栗[72]，被转移至焦炭洗涤器和文丘里洗涤器。水输出喷嘴可以被设置在大致垂直竖立的壳体壁的各点上，或者水可以被从设置在封闭圆顶状顶部的各个点被栗送。仅有2个水输出喷嘴显示为简单，但是更多可以优选，通常每个管式过滤器组的输出点，其中一个商业系统可能包含约4个管式过滤器组。
[0117]垂直水溢堰包括一个直立的环形壁，其在压力容器中的一个高度终止，深度足够提供给内溶剂室[74]旨在包含用于洗涤系统再循环的溶剂。溶剂室被定位在焦炭洗涤器下溢的降液管[42]和垂直水溢堰[62]之间。溶剂和水的界面层包含在内部溶剂室[76]内，因此溶剂和水的界面破碎层(rag-layer) [78]将也被限制在内部溶剂室中。
[0118]应当理解的是“破碎层”描述的为溶剂和水界面驻留的区域，也是这样的位置，其中未团聚的碳可能基于碳比溶剂更致密这样的事实积聚，从而沉入溶剂相底部，但是密度比水小，容许其浮于水相的顶部，或者在水和溶剂的界面层。
[0119]焦炭洗涤下溢的降液管从焦炭洗涤器的下段延伸，布置在内部溶剂室内，其终止在溶剂室内的一定高度上，垂直高度比垂直水溢堰高度更高，或者在其上。优先操作该系统，使溶剂和水的界面破碎层驻留在溶剂室内的区域中，其中降液管在溶剂室中终止。
[0120]容纳在连续管式过滤滗析器的圆柱形中段部分中的内部溶剂室，可以含有一个或多个过滤器组[80a和80b]，其含有许多垂直布置的管式过滤器元件[82]。优选的元件类型是具有覆盖有可更换的过滤布的多孔金属支撑芯，或者具有大约5微米孔径的开孔的编织铁氟龙布的过滤袋的同义词。在过滤过程中，在过滤元件的穿孔金属芯周围，过滤布形成了一个脊形结构体，从而确保在过滤阶段，滤饼的良好的粘附性的。过滤溶剂通过全长的每个单独的管式过滤器元件传送至过滤器组通用寄存器[84a和84b]以及滤液去除导管[86a和86b ]。图中为了简单起见仅显示出了 2个管式过滤器组。每一个过滤元件在底部密封，仅容许液体通过过滤袋进入金属过滤元件支承芯的穿孔部分进行圆周的移动。
[0121]设置在常见滤液吸头[90]上的滤液流程栗[88]从内部溶剂室吸液通过每个过滤器组[80a和80b ]的每个过滤元件，通过每个过滤器组滤液去除导管[86a和86b ]和滤液寄存器阀[92a和92b]，将其通过[94]转移至一个可选的SVOC分离系统控制量[SV0C-1]，其中SVOC被去除，SVOC贫化溶剂被转移到文丘里洗涤器和焦炭洗涤器常用的溶剂循环线[96]。
[0122]压力变送器[98a和98b]被安装在每个滤液去除导管上，可以被用于监测跨过每个过滤器包的压差，相对于由位于垂直壳体内的类似的压力变送器[100]提供的过滤壳体压力。在线流量指示视镜[102a和102b]被安装在每个滤液除去导管上，以便于工厂操作员可直观地看到滤液的清晰度，从而确定是否有管式过滤袋已破裂并需要进行修理。
[0123]反冲系统
[0124]滤液反冲缓冲罐
[8200]从SVOC贫化溶剂输送线[104]中接受SVOC贫化滤液溶剂，从SVOC分离系统排出。该罐被定位在与SVOC贫化溶剂输送线[104]保持联系，优选定为于一个相对于其垂直的方向，以便于溶剂可以通过重力流进罐中。滤液反冲缓冲罐配备有液位变送器[106]，其与溶剂供应水平控制阀[108]相互作用，溶剂供应水平控制阀[108]位于溶剂供给线[110]，将新鲜溶剂传输给系统，无论是向滤液反冲缓冲罐，或向焦炭洗涤器下溢的降液管(未不出)。
[0125]溶剂反冲栗[112]通过滤液输送管[114]从滤液反冲缓冲罐中接受SVOC-贫化滤液溶剂，并通过反冲洗罐再循环管路[116]将溶剂再循环回滤液反冲缓冲罐。节流孔板[118]，或类似的减压设备，诸如虹膜型调节孔口阀，位于线上从而在滤液反冲缓冲罐内产生高压再循环水库[116]，以及它的连接的管道网络，以容纳管式过滤器组的反冲。
[0126]管式过滤操作体系
[0127]用于实现一个连续滤液流的最佳操作方式包括在一个允许周期性原位反洗过滤元件布表面的方式(其通过将液体洗涤溶剂滤液反转通过过滤器元件)操作该过滤系统。反洗将累积的滤饼移出，将其下沉到用于移除系统中粘稠、膏状、滤饼物质的过滤器壳锥形部分的底部。实验结果一致并反复的表明过滤器元件的再生实现可持续地和连续的过滤器操作，与利用SVOC贫化过滤溶剂作为反冲洗过滤液体一起。但是该系统将实现预期的功能，同时利用可选的介质来清洗过滤器元件的表面，如SVOC负载滤液溶剂、合成气流冷凝液、或蒸汽源，例如惰性的氮气或二氧化碳。
[0128]优选使用横跨过滤器组的不同压差作为主要变量决定什么时候反冲洗周期，而不是用手动预定周期持续时间的时间间隔，或者使用通过过滤器组的流量减少作为变量决定什么时候开始过滤器反冲洗，(同义称为“过滤器清洗”，或“过滤器反冲洗”，“原位过滤清洗器”，或“过滤器表面原位再生”)。这是因为实验结果表明，压差在6至10PSI之间的过滤器组与优选的厚度为20-35_的饼相称。与之相反，使用手动预定周期持续时间的时间间隔作为唯一的机理决定什么时候开始过滤器清洗，经常导致操作故障，其中“饼桥(cakebridging)”更容易产生。“饼桥”是过滤领域中众所周知的。其可以被描述为一个大质量结块的悬浮固体，填充在过滤元件质检的空间，从而构成原位再生的挑战(challenge)，经常需要中断处理，从而物理清洁和去除沉重的、凝胶状的滤饼。
[0129]原位过滤器清洁可以通过将通过过滤器元件的液体流反转，从而将滤饼从布表面去除，使其下沉到在下部过滤器室锥形部分的水相底部。这使