从气化器合成气冷凝物再循环有机化合物的制作方法
【专利说明】从气化器合成气冷凝物再循环有机化合物
[0001]置量
[0002]领域
[0003]本文中描述的实施方案一般涉及气化工艺。更具体地，这样的实施方案涉及再循环在气化工艺期间产生的有机化合物。
[0004]相关技术的描述
[0005]气化是一种将含碳原料主要转化成气体混合物的高温工艺，所述气体混合物包括一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烧。这些气态混合物通常被称为合成气体(synthesis gas)，或更简洁地被称为合成气(syngas)。合成气可以用作氢气来源，用于生产其它有机化学品，和/或产生蒸汽和/或电力。
[0006]除了一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷之外，气化工艺还产生不需要的有机化合物，例如，烷烃、苯、甲苯、二甲苯和萘。随着合成气被冷却，有机化合物倾向于从合成气冷凝出来进入水流出物，从而产生废水。然而在许多气化工艺中，回收废水中的有机化合物不具有商业利益。
[0007]因此，需要用于回收和再循环在气化工艺中产生的有机化合物的系统和方法。_8] 附图的简要说明
[0009]图1描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的说明性的气化系统。
[0010]图2描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的、图1中的说明性的气化器。
[0011]图3描绘了根据所描述的一个或多个实施方案的、图1中的说明性的合成气处理
目-O
[0012]详细说曰月
[0013]提供了用于制备合成气的系统和方法。可以在气化器内气化原料以产生粗合成气。可以在处理装置内处理粗合成气以产生处理的合成气。可以在分离器内将处理的合成气分离成汽相、有机相和水相。有机相可以被引入气化器。水相可以被引入汽提塔，在汽提塔中蒸汽从水相中去除大部分有机物，被污染的蒸汽然后可以被引入气化器。可以再循环汽提后的水相(冷凝物)。
[0014]图1描绘了根据一个或多个实施方案的说明性的气化系统100。气化系统100可以包括气化器110、合成气处理装置120、分离器130和汽提塔160。气化器110可以在氧化剂和蒸汽的存在下气化碳质原料以产生经由管线112的粗合成气体(syntheses gas)或合成气(syngas)。经由管线112的粗合成气离开气化器110的温度可以为约575°C至约1500°C。例如，管线112中的粗合成气可以具有下限为约600°C、约900°C、约1，000°C或约I, 100°C至上限为约 I, 200。。、约 I, 300。。、约 I, 400°C或约 I, 500°C 的温度。
[0015]离开气化器110的、管线112中的粗合成气可以包括但不限于，氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氮气、氩气或它们的任意组合。管线112中的粗合成气可以具有下限为约20摩尔％、约45摩尔％或约50摩尔％至上限为约60摩尔％、约70摩尔％或约80摩尔％的氢气含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约15摩尔％、约17摩尔％或约19摩尔％至上限为约20摩尔％、约30%摩尔或约40摩尔％的一氧化碳含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约O摩尔％、约5摩尔%或约10摩尔%至约20摩尔％、约30 %摩尔或约40摩尔％的二氧化碳含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约O摩尔％、约2摩尔％或约3摩尔％至上限为约5摩尔％、约8%摩尔或约10摩尔％的甲烷含量。例如，管线112中的粗合成气可以具有约I摩尔％至约5摩尔％、约2摩尔％至约8摩尔％、约4摩尔％至约9摩尔％或约6摩尔％至约10%摩尔的甲烷含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约I摩尔％、约2摩尔％或约3摩尔％至上限为约5摩尔％、约40摩尔％或约50摩尔％的氮气含量。管线112中的粗合成气可以具有下限为约0.1摩尔％、约0.3摩尔％或约I摩尔％至上限为约I摩尔％、约1.5摩尔％或约3摩尔％的氩气含量。
[0016]管线112中的粗合成气也可以包括不需要的有机化合物或“污染物”，包括但不限于，苯、甲苯、二甲苯、萘、氧取代的单环和双环芳香族化合物、苯酸、菲(phenanthracene)、乙烧、乙稀、丙烧等。管线112中的粗合成气可以具有下限为约10ppmvJt 200ppmv或约500ppmv至上限为约1，OOOppmv、约2，OOOppmv或约5，OOOppmv的污染物含量。
[0017]经由管线112的粗合成气可以被引入合成气处理装置120。合成气处理装置120可以适配成从粗合成气中去除微粒，提高粗合成气中的水分含量，将粗合成气中的一氧化碳转化为二氧化碳，和/或冷却粗合成气，从而提供经由管线122的处理的合成气，如在图3中更详细地说明的。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约10摩尔％至上限为约99摩尔％的氢气含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.2摩尔％至上限为约40摩尔％的一氧化碳含量。经由管线122的处理的合成气可以具有上限为约0.01摩尔％至上限为约50摩尔％的二氧化碳含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.5摩尔％至上限为约15摩尔％的甲烷含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约60摩尔％的氮气含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约3摩尔％的氩气含量。经由管线122的处理的合成气可以具有下限为约50ppmv、约10ppmv或约500ppmv至上限为约1，OOOppmv、约2，OOOppmv或约4，OOOppmv的污染物含量。
[0018]经由管线122的处理的合成气可以被引入分离器130。分离器130可以是倾析器、离心机等。例如，分离器130可以是三相分离器。分离器130可以适配成将经由管线122的处理的合成气分离为经由管线132的气相或汽相、经由管线134的烃相或有机相和经由管线136的液相或水相。
[0019]经由管线132的汽相可以具有下限为约4°C至上限为约300°C的温度。经由管线132的汽相可以具有下限为约200kPa至上限为约6，OOOkPa的压力。
[0020]经由管线132的汽相可以具有下限为约10摩尔％至上限为约99摩尔％的氢气含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.2摩尔％至上限为约40摩尔％的一氧化碳含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.05摩尔％至上限为约50摩尔％的二氧化碳含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.5摩尔％至上限为约15摩尔％的甲烷含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约60摩尔％的氮气含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约0.1摩尔％至上限为约3摩尔％的氩气含量。经由管线132的汽相可以具有下限为约20ppmv、约50ppmv或约10ppmv至上限为约500ppmv、约100ppmv或约2000ppmv的污染物含量。
[0021]经由管线134的有机相可以具有下限为约4°C至上限为约300°C的温度。经由管线134的有机相可以具有下限为约200kPa至上限为约6，OOOkPa的压力。
[0022]经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约I摩尔％的氢气含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约I摩尔％的一氧化碳含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约I摩尔％的二氧化碳含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约2摩尔％的甲烷含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约I摩尔％的氮气含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约0.001摩尔％至上限为约I摩尔％的氩气含量。经由管线134的有机相可以具有下限为约40摩尔％、约50摩尔％或约60摩尔％至上限为约80摩尔％、约90摩尔％或约99摩尔％的污染物含量。
[0023]经由管线134的有机相可以具有下限为约40摩尔％至上限为约99摩尔％的C1-C12烃含量。例如，经由管线134的有机相可以具有下限为约0.01摩尔％至上限为约0.5摩尔%的Cl烃含量、下限为约0.1摩尔％至上限为约25摩尔%的C2-C5烃含量以及下限为约5摩尔％至上限为约95摩尔％的C6-C12烃含量。
[0024]经由管线136的水相可以具有下限为约4°C至上限为约300°C的温度。经由管线136的水相可以具有下限为约200kPa至上限为约6，OOOkPa的压力。
[0025]经由管线136的水相可具有下限为约0.001摩尔％至上限为约0.5摩尔％的氢气含量。经由管线136的水相可具有下限为约0.001摩尔％至上限为约0.5摩尔％的一氧化碳含量。经由管线136的水相可具有下限为约0.01摩尔％至上限为约2摩尔％的二氧化碳含量。经由管线136的水相可具有下限为约0.001摩尔％至上限为约0.5摩尔％的甲烷含量。经由管线136的水相可具有下限为约0.001摩尔％至上限为约0.5摩尔％的氮气含量。经由管线136的水相可具有下限为约0.001摩尔％至上限为约0.05摩尔％的氩气含量。经由管