[发明专利]用于处理酸性水的方法和系统

说明书

技术领域

本文所述的实施例大体涉及用于处理酸性(sour)水的方法和系统，更具体地涉及用于从酸性水移除污染物的方法和系统。

背景技术

诸如气化系统的至少某些已知的系统产生酸性水。如本文所用，术语“酸性水”是指包括氰化物、烃、硫化氢、氨、酚、硒、盐、有机物和/或其它化学品的水。另外，如本文所用，术语“氰化物”是指包括结合到氮原子上的碳原子的任何化合物(CN)，诸如简单氰化物和/或氰复合物，术语“氨”是指包括NH₃和/或NH₄OH的任何化合物，并且术语“有机物”是指包括碳的任何化合物。另外，如本文所用，术语“污染物”是指氰化物、氨和/或有机物。

在至少一种已知的气化系统中，低温气体冷却区段产生以回收过程冷凝物形式的酸性水。冷凝氨汽提器从回收过程冷凝物移除氨、硫化氢(H₂S)和/或其它痕量组分以产生汽提的酸性水。来自汽提的酸性水的氰化物可在冷凝氨汽提器下游的柱内的置顶(overhead)回流内变得浓缩。在这种系统中，酸性水的少量排料流，即每分钟大约1-10加仑(gpm)，从回流发送至再循环固体槽，用于防止氰化物在柱和/或置顶管路内浓缩。在没有排料流的情况下，在回流泵吸入口、回流泵、置顶冷凝器和/或到置顶冷凝器的冷凝器返回管路中可能需要高冶金材料。当发送至再循环固体槽和/或泵送到研磨机时，来自排料流的氰化物可潜在地造成暴露危险。

因此，希望在酸性水导送到再循环固体槽和/或研磨机之前从酸性水移除污染物。更具体地，希望从在气化系统的氨汽提系统中产生的酸性水流移除污染物。

发明内容

一方面，提供从酸性水移除污染物的方法。该方法包括在合成气产生系统内产生原料酸性水和经由处理单元内的化学反应从原料酸性水移除污染物以产生处理的酸性水。处理单元与合成气产生系统流动连通式联接。

另一方面，提供酸性水处理系统。酸性水处理系统包括冷凝物汽提器和冷凝物汽提器冷却器，冷凝物汽提器构造成产生原料酸性水，冷凝物汽提器冷却器与冷凝物汽提器流动连通式联接。冷凝物汽提器冷却器构造成从冷凝物汽提器接收原料酸性水。该系统还包括出口管线和处理单元，出口管线构造成从冷凝物汽提器冷却器导送原料酸性水，处理单元流动连通式联接在冷凝物汽提器冷却器与液体出口管线之间。处理单元构造成经由化学反应从原料酸性水显著地(substantially)移除污染物。

又一方面，提供合成气发生系统。合成气发生系统包括：气化器，其构造成产生合成气和至少一种副产物；冷凝物汽提器，其构造成从至少一种副产物产生原料酸性水；以及冷凝物汽提器冷却器，其与冷凝物汽提器流动连通式联接。冷凝物汽提器冷却器构造成从冷凝物汽提器接收原料酸性水。合成气发生系统还包括：液体出口管线，其构造成从所述冷凝物汽提器冷却器导送原料酸性水；以及处理单元，其流动连通式联接在冷凝物汽提器冷却器与液体出口管线之间。处理单元构造成经由化学反应从原料酸性水显著地移除污染物。

通过包括构造成从冷凝氨汽提器所产生的酸性水移除污染物的处理单元，本文的实施例便于在酸性水在例如再循环固体槽和/或研磨机中进一步加工之前从酸性水移除污染物。因此，本文所述的方法和系统便于减小污染物暴露的潜在危险。

附图说明

图1至图6示出本文所述的系统和方法的示范性实施例。

图1是示范性合成气发生系统的示意说明。

图2是可与图1所示的合成气发生系统一起使用的示范性冷凝物汽提器的示意图。

图3是可与图1所示的合成气发生系统一起使用的示范性冷凝物汽提器冷却器的示意图。

图4是可与用于图1所示的合成气发生系统的气化一起使用的示范性处理单元的示意说明。

图5是可与用于图1所示的合成气发生系统的气化一起使用的可选示范性处理单元的示意说明。

图6是可与用于图1所示的合成气发生系统的气化一起使用的另一可选示范性处理单元的示意说明。

部件列表

10合成气发生系统

12空气分离单元(ASU)

14空气

16气化器氧

18燃料制备单元

20碳质燃料

22水

24气化器燃料

26气化器

28混合物

30合成气冷却器

32气体/固体混合物

34锅炉给水

36蒸汽

38分离设备

40原料合成气

42黑水

44炉渣