[发明专利]费托合成水的油水分离预处理装置、包含其的设备及处理方法

说明书

本发明涉及一种用于费托合成水的油水分离预处理装置、包含其的处理设备和相应的处理方法。具体而言，通过在油水分离预处理装置中设置特定的过滤件，能够简单且有效地将费托合成水中的悬浮物和油与水进行分离。另外，通过将所述油水分离预处理装置与醇分离塔进一步流体连通，从而可对费托合成水进行处理。而且，可以根据过滤压差或装置运行时间对该油水分离预处理装置的过滤件进行反吹，以保证过滤件对油及悬浮物的有效拦截效果。

技术领域

本发明属于费托合成领域，具体而言，涉及一种用于费托合成水的油水分离预处理的装置、包含该装置的费托合成水的处理设备以及费托合成水的处理方法。

背景技术

费托合成是将煤、天然气、生物质、有机垃圾和污泥等含碳资源进行处理以产生烃类物质的工艺过程，该过程涉及先将含碳资源转化为合成气(CO和H₂)，再通过特定催化剂转化为烃类有机物(主要包括正构烷烃、少量异构烷烃和烯烃等)，同时该过程中还会生成大量的水和部分低碳数含氧有机物(主要为醇、醛、酮、酸和酯等)，并伴随放出大量的热。

在目前已经开工的费托合成项目中，大多数涉及采用浆态床反应器进行合成反应，生成费托合成产品；反应生成的水和费托合成烃类产物可以很方便地分开，此初步分离过程涉及：费托反应器的气相产物经过降温闪蒸，一部分被冷却为液相流体，通过油水分离器从该液相流体中分离出含有少量烃和含氧有机物以及微量悬浮物的水相流体(即，费托合成水)；因烃和含氧有机物的存在，费托合成水不能直接排放，如将水与这些含氧有机化合物分离回收利用，可有效地改善费托合成过程中的技术经济性，丰富费托合成产品，降低水相环保处理负荷，实现水的循环利用，并可使煤制油过程实现清洁生产。

在实际生产过程中，因油水分离过程效果差异较大，分离后的费托合成水中夹带有轻油、重油及少量悬浮物，导致下游的合成水处理单元运行稳定性差，影响费托合成水处理效果，进而影响整个工厂的稳定运行；因此在费托合成水进入下游的合成水处理单元之前进行的预处理对保障整个水处理单元的稳定运行显的尤为重要，可通过进行预处理，去除费托合成水中夹带的轻油、重油和悬浮物。

常用的油水分离方法有重力分离法、气浮法、聚结法、水力旋流法、凝聚法、电絮凝法和生物法等。例如，专利申请CN103435211A和CN204369707U公开了费托合成水的分离方法和分离净化处理系统，采用油水分离器将油分离出去，得到富含水的流体，作为分离原料进行后续处理；目前大多数常规的油水分离工艺中，均采用油水分离器分离油水两相物质。另外，例如专利申请CN104692572A中也采用过滤装置、一级油水分离装置和二级油水分离器对费托合成水中的悬浮物、重油、铁离子和轻油进行分离。然而，上述现有技术中的过滤装置的作用是除去水中较大的悬浮物，但对费托合成水中的较小的催化剂颗粒及重油、蜡颗粒的过滤效果较差，甚至会被重油及蜡颗粒堵塞；而且现有的分离工艺流程较长，设备投资较高；运行期间因水中同时含有轻油、重油和悬浮物，导致过滤和油水分离效果均无法达到预期要求；采用聚结滤芯的油水分离器，处理含悬浮物及重油的污水时，聚结材料极易堵塞的问题，严重影响了油水分离效果及设备的长周期运行，而如果频繁更换聚结材料，不仅影响处理进程而且会造成运行成本较高，因此现有的油水分离设备需要对含悬浮物及重油的污水进行预过滤处理，对悬浮物进行精密拦截，同时可去除部分重油，以降低下游的油水分离器的运行负荷。

因此，需要开发出不同于现有技术的在结构上更加简单且更加高效的一体化的油水分离预处理装置以及利用该装置的费托合成水处理装置和费托合成水处理方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的发明人通过对油水分离预处理装置进行改进，从而提供了能够高效地对费托合成水进行处理的设备及相应的费托合成水处理方法；并且所述油水分离预处理装置通过其中包括的特定的过滤件的拦截作用并利用水油密度差异，能够简单且有效地将费托合成水中的悬浮物和油与水进行分离，因此，本发明所述的费托合成水处理设备及相应的处理方法能够实现有效地将费托合成水中夹带的重油及少量悬浮物进行分离的目的。