合成气净化系统和方法_3

文档序号:9821584阅读:来源:国知局
得操作在从系统中排出滤饼时最少损失昂贵的溶剂。
[0130]管式过滤操作程序
[0131]图7描绘了用于从SVOC负载洗涤溶剂中连续过滤悬浮的颗粒固体的优选操作。过滤[步骤950]配合批量周期过滤器原位清洗步骤:过滤器组隔离[步骤952];滤液反冲洗[步骤954];滤饼沉积[步骤956];滤饼排出启动[步骤958];滤饼卸料端[步骤960]和过滤重启准备[步骤962]。
[0132]步骤950中,(过滤),监测过滤步骤和过滤器组的压力下降。作为过滤循环步骤,固体被沉积在每个过滤器元件的表面,并且附着在其表面直到达到一个名义上的目标压差下降到6-10PSI,其与20-35mm的预定厚度成比例。如果过滤器组压力降低低于名义上的目标压差下降,过滤循环继续进行直到达到名义上的目标压差下降。当过滤器组达到其名义上的目标压差下降,过滤清洁循环开始,其开始于步骤952(过滤器组隔离)。除了图7,包括过滤和过滤清洁的顺序步骤可以进一步如图6所示,其形象地表明一些涉及的阀门顺序,如表明的通过打开和关闭阀门位置,分别由滤液寄存器阀[92a和92b]、反冲滤液再生阀[120a和120b](位于各自的滤液反冲再生导管[122a和122b])、以及位于每个较低锥形部分的滤饼排出阀[58a和58b]的“非变黑的阀门”和“变黑的阀门”表示。图6表明滤液寄存器阀92a打开和92b关闭。其还显示反冲滤液再生阀120a打开,以及120b关闭。图6进一步表明滤饼排出阀58b打开,58a关闭。还应理解这些阀门可能实际上从未被同时打开;图6与图7,提供了操作精神的领会,澄清了优选的操作理念,从而提供给读者一个涉及序列的真正领会。
[0133]当跨越过滤器组的名义上的目标压差下降被达到时,滤饼材料必须从给定的过滤器组的过滤元件中排出,因而进行步骤952(过滤器组隔离),其涉及通过关闭滤液寄存器阀92b停止给定的过滤器组的过滤进行隔离。一旦滤液寄存器阀关闭,可以通过进行步骤954隔离表现出的压降高于或者等于名义上的目标压差下降的过滤器组。步骤954(滤液反冲),包括从加压再循环回路[116]中转移滤液,通过剂反冲栗[112]提供,通过相关的过滤反冲洗再生导管[122b],通过滤液再生阀[120b]注入,其中溶剂然后逆流进入过滤器组滤液除去导管[86b],被转移至需要再生的过滤元件。
[0134]但是应当理解的是,该溶剂反冲栗[116]的操作排出压力,其被需要将滤液逆流转移至操作流从而轻柔的展开容许滤饼被从过滤元件表面排出的滤布,应该高于连续管式过滤器的直立箱[50]的操作压力,优选的比过滤器壳体的操作压力(其在30-60PSIG之间操作)高15-20PSI。从溶剂反冲栗[116 ],和直立箱[50 ]转移到系统中的滤液之间的压力差是用于过滤器表面纯化的必须的压力。应该理解的是,步骤954中典型的用SVOC贫化滤液溶剂反冲要求反冲滤液再生阀[120b]需要保持打开一段时间,小于或等于10秒。
[0135]将SVOC贫化滤液溶剂通过过滤器组注射后,一旦反冲再生阀被转至关闭位置,步骤956可以开始,步骤956(滤饼沉淀)仅涉及用于少于或等于30秒的持续时间的建立时间序列,从而允许通过溶解相和水相将滤饼排出沉淀,从而许足够的时间以允许强制诱导的过滤聚集成滤饼固体沉降至底部较低锥形的排出部分。
[0136]步骤958(滤饼排出开始)包括打开相应的再生过滤器组的滤饼排出阀[58b],从而允许将团聚的膏状碳微粒滤饼物质从系统中转移。结束步骤958所要求的处理控制信号生成机制涉及监视信号从一个存在/不存在的检测法兰安装仪器[124b]输出,也被称为阻抗感测设备,或类似物,其可以被安装在上游在滤饼排除法之前,从而通过指示合适厚的膏状滤饼材料离开系统实现进一步系统自动化的目的。
[0137]可选地传感器可以由商业供应商布置以检测管道内存在或不存在水,从而作为一个控制机构,用于关闭排出阀。如果处理控制信号表示滤饼正在被从系统中排出,步骤958继续进行。如果,在另一方面,处理控制信号表示滤饼已经离开系统,步骤958可以结束。步骤960(滤饼排出端)仅涉及关闭相应的滤饼排出阀[58b]应为固体已经从系统中排出。在步骤960发生后,步骤962(过滤重启准备)可以开始,其打开相应的过滤器组的滤液寄存器阀[92b]再次开始再生过滤器组的过滤,从而使步骤950再次开始,然后重复过滤和再生周期。
[0138]滤饼液体去除系统
[0139]滤饼材料从管式过滤器容器中去除后,其可以被转移到任何种类的市售滤饼液体去除系统
[8225]中,优选的是带式压滤机,或者其他相似的施加机械压力给凝聚污泥膏状滤饼从而去除其中残留液体的装置。从滤饼[124]中去除的液体可以被转移至厂废水头,而液体贫化固体[126]可以被转移到另一个用于液体贫化固体收集
[8250]的位置。
[0140]步骤D,选项I,操作
[0141]图8强调了命令如图4描述的固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的选项I的操作理念的原则,如下:
[0142]步骤Dla:
[0143]将未处理合成气与溶剂和水接触将合成气的温度降至SVOC冷凝温度之下,从而形成含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气,以及包括SV0C、固体、溶剂和水的第一混合物;
[0144]步骤Dlb:
[0145]将蒸汽从含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气中去除形成:(i)第一贫化合成气蒸汽,其相对于无条件气提蒸汽具有更少的SVOC,(ii)包括SV0C、固体、溶剂和水的第二混合物;
[0146]步骤Dlc:
[0147]根据不混溶性将水从第二混合物中分离出来,将SVOC、固体和溶剂收集在一起形成水上方的第三混合物;将固体在具有至少一个液相管式过滤器的容器中从SVOC和溶剂中分离出来,使得固体团聚在管式过滤器的表面上,在容器中形成密度大于水的滤饼;
[0148]步骤Did:
[0149]反冲管式过滤器,从而使滤饼松动沉入容器的水内;
[0150]步骤Die:
[0151]将滤饼从容器底部去除。
[0152]步骤D,选项2
[0153]在一个可选地、非限制性的实施例中,不混溶的液体分离和连续管式过滤滗析器
[8175]的连续过滤功能可以被分离。
[0154]固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的选项2,如图9和图10所示,利用滗析器
[8275]和连续管式过滤器
[8300],其具有和连续管式过滤滗析器
[8175]相似的功能。将不混溶的液体分离并随后从溶剂滤液中分离SVOC的指导原则是通过安装选项2中记载的结构来实现。
[0155]选项I步骤D的连续管式过滤滗析器
[8175]的目的是将液体的密度分离功能与从液体中过滤分离固体相结合。其进一步自动的进行一个另外的分批过滤器操作,从而实现连续的循环间歇系统。如图9所示,滗析器
[8275]和连续管式过滤器
[8300]是彼此分开的。
[0156]图9描述了滗析器
[8275]和连续管式过滤器
[8300]通过固体和SVOC负载溶剂滤液传输线[128]沟通。进一步描述了连续管式过滤器
[8300]通过SVOC负载滤液传输线[130]与SVOC分离系统控制量[SV0C-1 ]沟通。
[0157]滗析器是公知的液体密度分离单元操作,常见于商业工业系统。进一步,类似的,管式过滤器,或者其他类似的,是商业可获得的,其安装、集成和操作也是具有其涉及的领域普通技术的技术人员众所周知的。
[0158]图10列出了支配如图9所示的固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的选项2的操作理念的原则,如下所示:
[0159]步骤Dla:
[0160]将未处理合成气与溶剂和水接触将合成气的温度降至SVOC冷凝温度之下,从而形成含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气,以及包括SV0C、固体、溶剂和水的第一混合物;
[0161]步骤Dlb:
[0162]将蒸汽从含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气中去除形成:(i)第一贫化合成气蒸汽,其相对于无条件气提蒸汽具有更的SVOC,(ii)包括SV0C、固体、溶剂和水的第二混合物;
[0163]步骤Dlca:
[0164]根据不混溶性将水从第二混合物中分离出来,将SVOC、固体和溶剂收集在一起形成水上方的第三混合物;
[0165]步骤DI cb:
[0166]将固体在具有至少一个液相管式过滤器的容器中从SVOC和溶剂中分离出来,使得固体团聚在管式过滤器的表面上,在容器中形成密度大于水的滤饼;
[0167]步骤Did:
[0168]反冲管式过滤器,从而使滤饼松动沉入容器内的水中;
[0169]步骤Die:
[0170]将滤饼从容器底部去除。
[0171]SVOC分离系统
[0172]图11和图12表明了用于从滤液洗涤溶剂中分离SVOC的选项。
[0173]SVOC闪蒸分离系统
[0174]如固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]描述的从合成气中去除SVOC的优选操作包括利用洗涤溶剂,其从合成气中吸收SV0C。从洗涤溶剂中去除SVOC必须发生,以实现洗涤溶剂的连续循环,从而避免系统中SVOC的堆积,其会导致洗涤操作的运行障碍。
[0175]为了连续地回收吸收洗涤液,SVOC闪蒸分离系统,如图11所示,也可以被用于将SVOC从洗涤溶剂中闪蒸出来。优选的该系统和真空系统、冷凝系统、以及允许回收SVOC产品的液体SVOC手机装置一起使用
[0176]图11描绘了优选的非限制性的实施例,其用于SVOC分离系统控制量[SV0C-1]。SVOC负载滤液洗涤溶剂通过滤液溶剂输送线[94]从溶剂和焦炭过滤操作中被传送,传送至SVOC闪蒸罐热交换器
[8325]的入口,其实优选的为壳管式换热器。蒸汽,或者其他热源,可以通过蒸汽入口管线[132]和蒸汽排放管线[134]与壳侧的热交换器交流,将热量传送至在被传送至SVOC闪蒸罐
[8359]之前通过交换器管侧流动的SVOC负载滤液溶剂。SVOC负载滤液洗涤溶剂从热交换器的管侧排出,并通过SVOC负载滤液溶剂闪蒸罐输送线[136]传送,然后流经压力降低装置[138],其包括任一阀、或者节流孔,位于到SVOC闪蒸罐的入口的上游。一旦释放到SVOC闪蒸罐中的低压环境下,SVOC液相馏分从SVOC负载滤液溶剂中被蒸发或闪蒸,进入SVOC闪蒸输送管[140 ]用于冷凝和收集的SVOC产品。SVOC贫化滤液溶剂从SVOC闪蒸罐的较低部分排出,其进入SVOC贫化溶剂输送线[142] AVOC贫化溶剂输送栗[144],将溶剂通过溶剂输送线[146]传送至溶剂冷却器
[8375],或者其可以通过溶剂回收线[148]将溶剂输送回SVOC闪蒸罐热交换器
[8325]。
[0177]冷却水供给[150]和冷却水返回[152 ]与壳侧的溶剂冷却器交流,提供供热容量以从通过交换器的管侧流动的溶剂中去除热量。
[0178]SVOC闪蒸罐优选一个垂直的圆柱形容器,但是其可以是配有分配管的水平闪蒸罐,可以配备有冲击挡板[154]以提供一个闪蒸SVOC负载滤液溶剂突然的流动方向改变。多个喷嘴[156]定位在SVOC闪蒸罐的上部,被用于使用通过CIP试剂传输线[158]和CIP试剂分离阀[160]输送至系统的就地清洗(CIP)试剂进行间歇式洗涤。喷嘴[156]也可以通过从溶剂冷却器[8375 ]的排放中传输的冷却的SVOC贫化溶剂传输线[162 ]提供一个冷却的SVOC贫化溶剂源。
[0179]SVOC闪蒸罐热交换器[8325 ]将SVOC负载溶剂蒸汽的温度升至SVOC的闪点之上,或者小于,不等于,洗涤溶剂的闪点温度。其允许溶剂和SVOC液体混合物中仅是SVOC部分蒸发,释放至横跨压力下降装置[138 ]的一个较低压力。
[0180]在通过SVOC分离系统控制量SVOC排出[SV0C-出]从系统中排出SVOC之间,SVOC冷凝器[8400 ]从SVOC蒸气输送管道[140 ]接受SVOC负载蒸汽,将SVOC凝结进入液相。
[0181]SVOC真空系统传输线[164]将SVOC真空系统
[8425]与SVOC冷凝器
[8400]连接。真空系统优选在其栗壳中(未示出)用液体SVOC密封流体[166]的液体环真空栗。
[0182]冷却水供给[170]和冷却水返回[172 ]与SVOC冷凝器[8400 ]的壳侧交流,提供热容量将流经交换器的管侧的SVOC冷凝至液相。
[0183]SVOC膜分离系统
[0184]在一个可选地、非限制性实施例中,可以使用从洗涤液中的选择性吸附渗透SV0C,如图12中所示,其描述了 SVOC吸附分离系统。液相吸附的应用,不仅包括渗透蒸发膜过程,也可以用于由于基于分子直径和极性的SVOC分子的选择性扩散从SVOC负载洗涤液液相混合物中分离SVOC。
[0185]S V O C负载滤液洗涤溶剂可以从滤液溶剂输送线[9 4 ]传送到S V O C吸附分离器
[8475]的入口。优选使用能够实现从溶剂负载滤液蒸汽中液相渗透蒸发吸附分离SVOC的SVOC吸附分离器
[8475]。但是填料床的吸附剂,无论是聚合的苯乙烯类吸附剂,还是10埃的硅铝酸盐分子筛吸附剂,或者合适的具有从洗涤溶剂中对SVOC优先吸附的吸附介质,也可以用于实现类似的结果。
[0186]SVOC吸附分离器
[8475]优选的包括市售的渗透单元,优选使用管状膜的管壳式装置,对疏水性非极性溶剂选择性,优选的在中空纤维管内基于PEEK的膜浇铸。
[0187]SVOC吸附分离器
[8475]还可以含有一个群集的膜元件,并且一个以上的渗透单元可以用来创建多个渗透蒸发单元,或者多个渗透汽化单元的阶段也可以使用。虽然板框式单元可可以用于与膜片一起使用,但是壳管式系统是优选的,因为它易于制造并降低资本成本。
[0188]SVOC吸附分离器
[8475]含有多孔膜[174],优选具有多孔耐化学腐蚀的涂层
[176],具有SVOC负载溶剂膜处理表面[178a],其暴露于SVOC负载滤液洗涤溶剂,一个反向的SVOC渗透膜处理表面[178b],其中SVOC渗透通过一个驱动力挥发,该驱动力优选的如前所述的由通过下游的真空系统和冷凝器产生的真空驱动和温度驱动梯度组合产生。
[0189]保护过滤器[8450]接受来自滤液溶剂传输线[94 ]的SVOC负载滤液溶剂,在将其通过第二滤液溶剂传输线[180]送至SVOC吸附分离器
[8475]之前。保护过滤器
[8450]在这里调节任何膜污染,其由于细颗粒物阻挡膜的流动通道而升高,导致有效的膜空隙堵塞,最终引起膜中SVOC渗透速率逐渐下降。保护过滤器
[8450]优选容易获得的金属滤袋壳体,其优选含有有效孔径为0.5微米的重型聚酯毡滤袋。
[0190]顺序步骤E,氯去除[E]
[0191]图13显示了顺序步骤E,氯去除[E],其中氯去除控制量[E-1]接受氯负载序列步骤E合成气入口 [E-入],输出氯贫化序列步骤E合成气排放[E-出]。
[0192]氯气洗涤器
[8500],构造类似于焦炭洗涤器
[8125],也是一种垂直取向的圆筒状或者矩形的压力容器,其具有较低的部分和上部部分,以及一个含有特定数量的填料吸收介质的中心部分,其被支承在一个合适的工业化学品的设备系统常见的支撑栅格系统上。洗涤器的上部部分优选包含一个除雾器,其位于洗涤器喷嘴系统[236]上,将洗涤吸收液体引入到洗涤器。
[0193]氯化氢洗涤的目的是通过使用包含在合成气中的残留的蒸汽冷凝得到的水作为主要洗涤吸收液从合成气中去除微量的氯化氢。其还提供去除合成气中淘选的任何残留颗粒的作用。
[0194]合成气进入氯化氢洗涤器的下段,向上通过洗涤器的中央部分,其中合成气蒸汽进入与重力逆流通过洗涤器的填料的水的洗涤液紧密接触。水被从气相中冷凝出来,进入洗涤器的下段。水位控制回路,包括一个水位变送器[200],位于该洗涤器的下段,和一个水位控制阀[202],可以自动的操作以允许水从洗涤器水再循环管道[238]放出,通过废水输送管[240],从而保持该洗涤器的下段液面稳定。洗涤器水再循环栗[276],接受来自洗涤器下段的水,通过栗吸入配管[242],通过氯气洗涤器换热器
[8525]在将水注入洗涤器之前转移水,通过主回流管道[238],其将水通过洗涤器的喷嘴系统[236]输送,进入洗涤器的上部,其中液体流被向下引导到洗涤器中央填料上。氯气洗涤器换热器
[8525]优选壳管式,其中冷却水供给[246],冷却水返回[248],与换热器的壳侧交流,从而实现从侧蒸汽冷凝再循环液体中间接去除热量而必要的传热要求。工艺水[214]可以被转移到洗涤器水再循环管道,或者洗涤器的下部分。
[0195]顺序步骤F,脱硫[F]
[0196]图14表示序列步骤F,脱硫[F],其中脱硫控制量[F-1]接受硫负载序列步骤F合成气入口 [F-入],输出贫硫序列步骤F合成气排放[F-出]。
[0197]硫洗涤器
[8550]被构造类似于氯气洗涤器
[8500]。洗涤器的上部优选含有位于洗涤器喷嘴系统[336]上的除雾器,其将洗涤吸收液体引入洗涤器。合成气进入硫洗涤器的下段,向上通过洗涤器的中央部分,其中合成气的蒸汽进入与重力逆流通过洗涤器的填料的硫化氢清除剂的洗涤液体密切接触。硫洗涤器优选利用硫化氢清除剂作为主要的洗涤液体,其优选稀释的、非可再生的、水溶性的、三嗪衍生的溶液,优选Nalco EC9021A产品,用水稀释至0.0l-1wt %三嗪溶液混合物。BASF的乙二醛,Sepcor的SE-100H2S硫化氢清除剂,FThree Technology的DTM三嘆,或者Baker Hughes'PetroIite SULFIX?H2S清除剂,可选择的使用。可再生的硫化氢清除剂液体也可以使用。
[0198]硫洗涤器配备一个液位变送器[300],位于该洗涤器的下段,它与位于废物输送管[340]的液位控制阀[302]合作。再循环栗[376]接受来自洗涤器下段的稀释的三嗪溶液,通过栗吸入配管[342],通过再循环管道[338]和通过多个喷嘴将液体栗入洗涤器
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1