[发明专利]一种煤直接液化生成含硫污水除煤粉除油的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于煤转化技术领域，具体涉及一种利用煤直接液化反应生成含硫污水除煤粉除油的工艺及设备。

背景技术

中国是富煤少油国家，煤炭资源丰富，煤种齐全，煤炭资源占能源储量的92％，这就决定了我国的能源生产和消费在相当长的时期内仍以煤炭为主。然而煤炭燃烧带来的烟煤型污染给我国生态环境带来了严重的问题，随着能源消费总量的增加，煤炭需求总量随之增加，在这种情况下大幅度减少煤炭消费是较难办到的。不仅如此，我国能源分布重心偏西偏北，而经济发达区域偏南偏东，常规能源需经长途运输才能到达经济发达地区，满足发展的需求，费时费力。

与煤炭相比，石油是一种清洁、方便、高效的能源，对环境污染小，同时煤中的硫是液化过程中的助催化剂，将煤液化有利于环境保护。煤的液化是一种将煤转化成清洁的便于运输和使用的液体燃料(如汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的先进的洁净煤技术。煤炭液化可弥补石油资源的短缺，具有重要的战略意义，同时对一些富煤缺油的省、区具有现实意义，同时也为煤炭行业提供了新的发展空间。

在煤的直接液化反应过程中，反应器内会产生大量的含硫气体、油渣、酸性水和含硫污水，其中对含硫污水的处理是目前困扰大家的难题之一，由于含硫污水中含有油类、硫化物、氮化物、固体颗粒(煤粉)等污染物，因此，含硫污水必须经脱硫、脱氮处理后才能排入废水处理厂。目前，工业上脱硫、脱氮处理方法通常采用污水汽提工艺，但在含硫污水汽提处理过程中，污水夹带的油滴会破坏汽提塔内的气液两相平衡，造成汽提塔操作波动，影响处理效果，同时造成轻烃流失；另外含硫污水夹带的煤粉可在汽提塔内沉积、结垢，影响装置的经济、长周期运转。因此，对含硫污水进行除煤粉、除油处理对装置的平稳运行具有重要意义。

目前工业上除去固体杂质，通常采用的方法有沉降法和传统过滤法。由于含硫污水中含有有毒性气体H₂S，如采用传统的板框式过滤器，开放的环境会使H₂S扩散，从而污染环境，损害操作人员的身体健康，同时也不能适应连续化工艺的要求；如采用重力沉降法，设备占地面积大，分离效率低，同时由于煤直接液化反应生成含硫污水不同于其他装置的含硫污水，煤粉的比重不均一，部分煤粉悬浮在含硫污水中，因此靠重力沉降并不可行。

含硫污水除油的方法有利用简易隔油池、平流隔油池、斜板隔油池等装置除油，或采用过滤和活性炭吸附等方法，这些方法概括起来分为重力沉降法和过滤法两大类。过滤则采用滤网收油，它需要定期反冲洗；重力沉降则是将含硫污水放置于大罐之中，停留一段时间后，把漂浮在上层的油收走，以达到分离的目的，油水两相分离的推动力只有一个重力加速度，因此油污停留时间长，且设备体积庞大、占地面积大、运转不连续。

2006年9月27日公开的，公开号为CN1837069的中国专利，含油、含硫污水的处理方法，将含油、含硫的污水作为湿法水泥厂烧结料的成球拌和用水，但由于需要配套有湿法水泥厂，故推广应用意义不大。

2010年4月21日公开的，公开号为CN101696516A的中国专利，免清洗太阳能锗衬底片的表面处理方法，公开了一种利用含硫污水中加硫化物转化剂的方法将水中硫化物转变为单质硫，但由于含硫污水成分复杂，不同装置的含硫污水差别很大，即使同一装置，也会随着上游工况的变化而变化，这就对硫化物转化剂的开发、选择造成了很大困难，甚至无法实现。

2004年11月3日公开的，公开号为CN1542915的中国专利，一种p-Zn_1-xMg_xO晶体薄膜及其制备方法，公开了一种含硫污水旋流除油的方法，但由于含硫污水中油水乳化严重，乳化油占了较大的比例，此发明专利未考虑对乳化油进行处理，单纯机械方法很难对含硫污水中的乳化油进行分离。

2005年2月16日公开的，公开号为CN1579949的中国专利，公开了一种延迟焦化含硫污水的净化方法，其思路是用过滤器对含硫污水中的固体颗粒进行脱除，减轻汽提塔负担。但单一使用过滤器，含硫污水中的固体颗粒易造成过滤器堵塞，需经常清洗甚至更换滤芯，影响装置的长周期运行，同时没有对含硫污水中的污油进行分离，同样会造成汽提塔操作波动，影响汽提效果。

总之，由于现有技术存在上述问题，因此本领域迫切需要开发成本低且效果好的含硫污水处理方法和装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中的不足，提供一种利用煤直接液化生成含硫污水除煤粉除油的方法及装置。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：