一种固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种固定床碎煤加压气化污水的处理 工艺方法。
【背景技术】
[0002] 现在的加压固定床煤气化工厂，通常采用生化的方法处理煤气化污水。由于煤气 化工厂的污水量大，而且污水的水质随着原料煤的特性（煤是由c、H、0、N、S等元素组成， 而原料煤中含有较高比例的N、S元素的污染物质）及煤气化生产操作条件的变化较大，煤 气化工厂产生的污水对环境具有较强的破坏力，因此，污水处理环节是加压固定床煤气化 工厂生产流程中的薄弱环节，也因污水处理技术的滞后发展限制了煤气化技术的使用。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于提供一种固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，以解 决现有技术中对煤气化生产过程中产生的污水进行处理的能力薄弱的问题。
[0004] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种固定床碎煤加压气化污 水的处理工艺方法，经预处理后的固定床碎煤加压气化污水进入污水加压及预热单元，在 污水加压及预热单元内，固定床碎煤加压气化污水经加压泵加压到预定压力后送入煤气预 热器进行预热，预热后的固定床碎煤加压气化污水进入污水汽化及过热单元，在污水汽化 及过热单元内，固定床碎煤加压气化污水被汽化为饱和污蒸汽，且饱和污蒸汽被进一步加 热为过热污蒸汽，过热污蒸汽作为新气化剂代替传统气化剂被送入气化炉。
[0005] 进一步地，固定床碎煤加压气化污水为碎煤加压气化系统产生的煤气化污水。
[0006] 进一步地，对固定床碎煤加压气化污水进行的预处理的处理方式包括煤气水分 离、酚回收、氨回收中的一种处理方式或任意几种处理方式的组合。
[0007] 进一步地，预定压力大于等于3. OMPa，且小于等于6. 8MPa。
[0008] 进一步地，固定床碎煤加压气化污水在污水加压及预热单元内进行预热所需的的 热源为加压固定床碎煤加压气化系统产生的热煤气，其中，固定床碎煤加压气化污水的预 热温度大于等于100°c，小于等于260°C。
[0009] 进一步地，固定床碎煤加压气化污水在污水汽化并过热单元内汽化及过热为过热 污蒸汽所需热量由工厂管网供给的过热蒸汽提供，所述过热蒸汽在污水汽化及过热单元内 换热后形成的冷凝液或蒸汽返回至工厂的冷凝液或蒸汽管网。
[0010] 进一步地，新气化剂的压力大于等于2. 8MPa，小于等于6. 5MPa，且新气化剂的温 度大于等于230°C，小于等于330°C。
[0011] 进一步地，在污水汽化及过热单元内，固定床碎煤加压气化污水中未汽化的含盐 污水被送至工厂焚烧炉进行焚烧处理。
[0012] 本发明方法将加压固定床碎煤气化系统中产生的污水转化为加压固定床碎煤气 化过程中不可缺少的气化剂，不仅对污水进行了高效处理，而且处理污水的过程简单、无污 染，并且代替了部分新鲜蒸汽（传统气化剂），具有明显的经济效益。应用本发明的技术方 案，通过污水加压及预热单元和污水汽化及过热单元将加压固定床碎煤气化系统产生的污 水进行加工并循环利用作为新气化剂，使煤气化过程中产生的污水转化为过热污蒸汽，过 热污蒸汽被输送至碎煤加压气化系统中的气化炉与碎煤一起进行生产煤气产品，此时，过 热污蒸汽即为代替传统碎煤气化生产工艺中的传统气化剂的替代物（新气化剂）。应用本 发明的技术方案将碎煤气化过程中产生的污水转化为碎煤气化过程中不可或缺的气化剂 (即水蒸气），不仅对煤气化污水进行了高效处理，使得污水处理过程简单、清洁无污染，而 且提高了碎煤气化工艺过程中的污水处理能力，并且经处理后所得的水蒸气代替了传统的 煤气化工艺中的传统气化剂，从而使得煤气化污水得到有效的利用，具有明显的经济效益。
【附图说明】
[0013] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0014] 图1示出了根据本发明的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法的实施例的 流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0016] 如图1所示，根据本发明的实施例，该固定床碎煤加压气化系统包括污水加压及 预热单元和污水汽化及过热单元，如图1中虚线框所示，污水加压及预热单元和污水汽化 及过热单元构成本发明的对碎煤加压气化系统中产生的固定床碎煤加压气化污水进行加 工的污水处理模块。污水加压及预热单元的污水进水口与碎煤加压气化系统的煤气化污水 出水口连接，经预热后的煤气化污水（即固定床碎煤加压气化污水）由污水加压及预热单 元的出水口排出，然后进入污水汽化及过热单元内，其中，污水汽化及过热单元的出汽口与 碎煤加压气化系统的进汽口连通。
[0017] 应用本发明的技术方案，固定床碎煤加压气化系统产生的煤气化污水进入污水加 压及预热单元中。在污水加压及预热单元内，煤气化污水经泵加压到预定压力（3. OMPa? 6. 8MPa)，并与来自碎煤加压气化系统的热煤气进行换热（即对煤气化污水进行预热），热 煤气在与煤气化污水换热完毕后降温为温度较低的冷煤气且返回到碎煤加压气化系统的 冷却设备中被进一步冷却。预热后的煤气化污水的温度为100?260°c。经预热后的煤气 化污水进入污水汽化及过热单元，在该单元中，煤气化污水被来自工厂蒸汽管网的过热蒸 汽加热、汽化以及继续过热，从而生成过热污蒸汽（过热污蒸汽的温度处于230°C到330°C 之间，其压力处于2. SMPa到6. 5MPa之间），随后，过热蒸汽在污水汽化及过热单元中与煤气 化污水换热后形成的冷凝液或低压蒸汽返回至工厂管网中被进一步利用。过热污蒸汽作为 新气化剂代替传统气化剂被送入气化炉中与碎煤一起进行碎煤加压气化工艺而生产煤气 产品。在气化炉中，有机物在高温下且在氧气的作用下燃烧分解为二氧化碳、一氧化碳、水、 氮气等小分子物质。
[0018] 具体地，以某工厂的固定床碎煤加压气化过程中产生的污水为例，以说明本发明 的具体实施例。煤气化过程中产生的污水经煤气水分离、酚、氨回收等处理方式的预处理 后，其水质相关分析数据如表1所示，其煤气化工艺流程如图1所示，煤气化污水经加压 泵加压到4. SMPa后，被送入预热器中进行预热，在预热器中，煤气化污水被预热到180°C， 然后进入汽包。煤气化污水在汽包中经进一步加工处理产生饱和污蒸汽，接着，饱和污蒸 汽进入过热器并在过热器中被来之工厂管网的过热蒸汽加热而产生温度为300°C，压力为 4. 3MPa的过热污蒸汽（或称为中压污蒸汽），最后，过热污蒸汽作为气化剂进入气化炉与煤 一起生产煤气产品。其中，该过程对气化炉操作无影响。
[0019] 表 1
[0020]
【主权项】
1. 一种固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：经预处理后的固定床 碎煤加压气化污水进入污水加压及预热单元，在所述污水加压及预热单元内，所述固定床 碎煤加压气化污水经加压泵加压到预定压力后送入煤气预热器进行预热，预热后的所述固 定床碎煤加压气化污水进入污水汽化及过热单元，在所述污水汽化及过热单元内，所述固 定床碎煤加压气化污水被汽化为饱和污蒸汽，且所述饱和污蒸汽被进一步加热为过热污蒸 汽，所述过热污蒸汽作为新气化剂代替传统气化剂被送入气化炉。
2. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：所 述固定床碎煤加压气化污水为碎煤加压气化系统产生的煤气化污水。
3. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：对 所述固定床碎煤加压气化污水进行的预处理的处理方式包括煤气水分离、酚回收、氨回收 中的一种处理方式或任意几种处理方式的组合。
4. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：所 述预定压力大于等于3. OMPa，且小于等于6. 8MPa。
5. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：所 述固定床碎煤加压气化污水在所述污水加压及预热单元内进行预热所需的热源为固定床 碎煤加压气化系统产生的热煤气，其中，所述固定床碎煤加压气化污水的预热温度大于等 于100°C，小于等于260°C。
6. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：所 述固定床碎煤加压气化污水在所述污水汽化及过热单元内汽化并过热为所述过热污蒸汽 所需热量由工厂蒸汽管网供给的过热蒸汽提供，所述过热蒸汽在所述污水汽化及过热单元 内换热后形成的冷凝液或蒸汽返回至工厂的冷凝液或蒸汽管网。
7. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：所 述新气化剂的压力大于等于2. 8MPa，小于等于6. 5MPa，且所述新气化剂的温度大于等于 230°C，小于等于330°C。
8. 根据权利要求1所述的固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法，其特征在于：在 所述污水汽化及过热单元内，所述固定床碎煤加压气化污水中未汽化的含盐污水被送至工 厂焚烧炉进行焚烧处理。
【专利摘要】本发明提供了一种固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法。该固定床碎煤加压气化污水的处理工艺方法是指：经预处理后的固定床碎煤加压气化污水进入污水加压及预热单元，在污水加压及预热单元内，固定床碎煤加压气化污水经加压泵加压到预定压力后送入煤气预热器进行预热，预热后的固定床碎煤加压气化污水进入污水汽化及过热单元，在污水汽化及过热单元内，固定床碎煤加压气化污水被汽化为饱和污蒸汽，且饱和污蒸汽被进一步加热为过热污蒸汽，过热污蒸汽作为新气化剂代替传统气化剂被送入气化炉。本发明的技术方案解决了现有技术中对煤气化生产过程中产生的污水进行处理的能力薄弱的问题。
【IPC分类】C02F9-10, C10J3-04
【公开号】CN104529040
【申请号】CN201510033655
【发明人】贺百廷, 任海君
【申请人】神华集团有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司, 中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月22日