一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统及方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种费托合成水分离净化处理系统及方法，特别是涉及一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统及方法。
【背景技术】
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[0002]间接液化煤基费托合成反应是一种复杂的化学反应过程，生成的轻油也是复杂的有机混合物，部分轻油不能从合成水中分离出来随合成水送至合成水储罐。轻油在合成水储罐经长期累积油位较高后静置回收利用，但是仍不能完全实现油水分离的目的。因轻油是一种分子远大于水分子的有机物，应用膜过滤技术可实现将含有少量轻油的合成水达到油水分离的目的，使合成水通过膜，而轻油截留于膜的一侧并不断聚集然后回收轻油。但是，合成水在管道输送和储存过程中带入的少量悬浮物直径也大于膜材料孔隙直径，也会随轻油聚集于膜材料一侧，常常使膜发生堵塞不能实现油水分离，影响装置连续稳定运行。
[0003]间接液化煤基液化工艺是原料气在一定的温度和压力下进入浆态床反应器，在催化剂的作用下发生费托合成反应，生成轻质馏分油、重质馏分油、重质蜡、水、少量含氧化合物，合成水中混醇约占总组分的1-5%，导致费托合成水的COD较高，不能使用生化处理技术大量处理，回收难度大，外排污染环境。
【发明内容】
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[0004]本发明的第一个目的在于提供一种使轻油、混醇和水分离，从而达到有效利用的间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统。
[0005]本发明的第二个目的在于提供一种使轻油、混醇和水分离，从而达到有效利用的间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法。
[0006]本发明的第一个目的由如下技术方案实施，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统，其包括过滤装置、一级油水分离装置、二级油水分离器、中和搅拌反应罐、醇分离塔、混醇塔顶空冷器、塔顶回流罐、脱醇合成水再沸器、脱醇合成水冷却器、膜分离装置和一级混醇储罐，所述膜分离装置是常规成套设备。生产厂家为合众高科(北京)环境技术有限公司；所述过滤装置的出水口与所述一级油水分离装置的进水口连接，所述一级油水分离装置的出水口与所述二级油水分离器的进水口连接，所述二级油水分离器的出水口与所述中和搅拌反应罐的进水口连接，所述中和搅拌反应罐的出水口与所述醇分离塔的进水口连接，所述醇分离塔的混醇出口与所述混醇塔顶空冷器进口连接，所述混醇塔顶空冷器出口与所述塔顶回流罐的进口连接，所述塔顶回流罐的回流出口与所述醇分离塔的回水口连接，所述塔顶回流罐的混醇出口与所述一级混醇储罐的进口连接；
[0007]所述醇分离塔的脱醇合成水出口分别与所述脱醇合成水再沸器的进水口和所述脱醇合成水冷却器的进水口连接，所述脱醇合成水再沸器的回流出口与所述醇分离塔的进水口连接，所述脱醇合成水冷却器的出水口与所述膜分离装置的进水口连接。
[0008]所述过滤装置包括过滤管A和过滤管B，所述一级油水分离装置包括油水分离器A、油水分离器B、油水分离器C和油水分离器D，所述油水分离器A的出口与所述油水分离器B的进口连接，所述油水分离器C的出口与所述油水分离器D的进口连接，所述过滤管A的出口与所述油水分离器A进口连接，所述过滤管B的出口与所述油水分离器C进口连接，所述油水分离器B的出水口与所述油水分离器D的出水口均与所述二级油水分离器的进水口连接；其中，过滤管A和过滤管B根据实际悬浮物、轻油和水的直径大小加工过滤管上小孔的孔径大小，使孔径小于悬浮物的直径而大于油水分子，便实现从油和水中将悬浮物分离，使得装置能够连续稳定长周期运行。
[0009]所述过滤管A的出口还与所述油水分离器C进口连接，所述过滤管B的出口还与所述油水分离器A进口连接，油水分离器利用膜分离技术进行分离。
[0010]所述二级油水分离器为双向流表面聚合式高精度油水分离器，双向流表面聚合式高精度油水分离器的分离原理是利用水和油对所选用的粗粒化材料的微表面的润湿角和表面张力不同，使微小的油颗粒可以在材料的表面聚合长大后脱离其表面上浮，从而实现完全的物理分离油水混合物。
[0011]优选的，所述的间接液化煤基费托合成水分离净化处理系统还包括有混醇脱水分离系统，所述混醇脱水分离系统包括所述脱轻塔、脱轻塔冷凝器、所述脱轻塔回流罐、二级混醇储罐、脱轻塔再沸器、脱水塔、脱水塔冷凝器A、脱水塔分相罐、回收塔、回收塔冷凝器、回收塔回流罐、回收塔再沸器、脱水塔再沸器和所述脱水塔冷凝器B，所述一级混醇储罐出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔的重组分出口分别与所述脱水塔进口和所述脱轻塔再沸器进口连接，所述脱轻塔再沸器出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔的轻组分出口与所述脱轻塔冷凝器的进口连接，所述脱轻塔冷凝器出口与所述脱轻塔回流罐进口连接，所述脱轻塔回流罐回流出口与所述脱轻塔进口连接，所述脱轻塔回流罐的混醇出口与所述二级混醇储罐进口连接；所述脱水塔的混醇出口分别与所述脱水塔再沸器进口和所述脱水塔冷凝器B进口连接，所述脱水塔再沸器出口与所述脱水塔进口连接，所述脱水塔冷凝器B出口与所述二级混醇储罐进口连接；所述脱水塔的共沸物出口与所述脱水塔冷凝器A进口连接，所述脱水塔冷凝器A出口与所述脱水塔分相罐进口连接，所述脱水塔分相罐的轻组分出口与所述脱水塔进口连接，所述脱水塔分相罐的含醇水出口与所述回收塔进口连接，所述回收塔的轻组分出口与所述回收塔冷凝器进口连接，所述回收塔冷凝器出口与所述回收塔回流罐进口连接，所述回收塔回流罐出口分别与所述回收塔进口和所述脱水塔进口连接，所述回收塔的水溶液出口分别与所述回收塔再沸器进口和所述醇分离塔的进水口连接，所述回收塔再沸器出口与所述回收塔进口连接。
[0012]本发明的第二个目的由如下技术方案实施，一种间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法，其包括如下步骤:⑴过滤；⑵除油；⑶中和预处理；⑷醇分离；(5)膜分离；其中，
[0013](I)过滤:费托合成水先经过过滤装置去除所述费托合成水中的悬浮物，然后进入一级油水分离装置，其中重油、铁离子经所述一级油水分离装置的膜材料一侧不断聚集后从所述一级油水分离装置顶部排出，除重油后所述费托合成水打入二级油水分离器；
[0014](2)除油:除重油和铁离子后所述费托合成水打入二级油水分离器除轻油，除油后所述费托合成水含油量小于5ppm，从所述二级油水分离器下侧送至中和搅拌反应罐；
[0015](3)中和预处理:含油量小于5ppm的所述费托合成水进入所述中和搅拌反应罐，向所述费托合成水中投加石灰乳或氢氧化钠进行中和反应，当所述费托合成水PH值到6-7时，再用质量百分比浓度为I %氢氧化钠溶液进一步调整所述费托合成水PH值，使中和后所述费托合成水PH值在7-8之间，因所述费托合成水中含有甲酸、乙酸等有机酸，对设备、管线具有强腐蚀作用，所以进行中和预处理。
[0016](4)醇分离:中和后所述费托合成水进入醇分离塔进行醇水分离，混醇气从所述醇分离塔塔顶导出，所述混醇气温度为84-90°C，脱醇后所述费托合成水从所述醇分离塔塔底输出，所述醇分离塔塔底的所述费托合成水温度为100-105°C ；
[0017]所述醇分离塔顶部导出的混醇气进混醇塔顶空冷器进行冷却，所述混醇塔顶空冷器冷却后温度为40-50°C，压力为0.6MPa ;冷却后的混醇液进入塔顶回流罐进行储存，所述塔顶回流罐内的所述混醇液一部分打回到所述醇分离塔进行回流，一部分所述混醇液进入一级混醇储罐，所述混醇液含水质量百分比约为20-30%。
[0018]所述醇分离塔塔底输出的脱醇合成水的一部分进入脱醇合成水再沸器进行加热，提供醇分离塔的气相部分；另一部分所述脱醇合成水打入脱醇合成水冷却器进行冷却，冷却至40-50°C后进入膜分离装置；
[0019](5)膜分离:冷却后所述脱醇合成水经所述膜分离装置进行净化处理，净化合成水量达到25.96m3/h，所述膜分离装置的所述净化合成水回收率大于90%，所述净化合成水作为循环用水或锅炉用水，循环用水或锅炉用水的标准为COD: 20-500mg/L，TDS: 10_600mg/L，电导率小于 10 μ s/cm。
[0020]优选的，所述的间接液化煤基费托合成水分离净化处理方法还包括有步骤(6)混醇脱水分离；具体包括如下步骤:
[0021]a、轻醇组分与重醇组分分离:来自所述一级混醇储罐的