申请日2011.11.29
公开(公告)日2013.06.05
IPC分类号C02F9/04; C10J3/60; C02F1/72; C02F1/58; C10J3/62
摘要
一种煤气化得到的煤气化废水的处理方法，该方法包括在加压气化条件下，将碎煤与水蒸气和氧气接触，得到一种粗煤气;将粗煤气与水接触冷却、得到净化后的煤气和液相产物，将液相产物进行油水分离，得到煤气化废水;将煤气化废水进行脱氨处理，得到脱氨后的煤气化废水;在水的超临界条件下，将脱氨后的煤气化废水与氧化剂接触得到合成气和接触后的废水，所述氧化剂的用量为脱氨后的煤气化废水中有机物和氨态氮被完全氧化理论需氧量的0.2-0.8倍;将得到的接触后的废水进行生化处理。该方法，不仅能够使煤气化废水中的有机物的含量明显降低，又可将煤气化废水中的有机物转化为合成气，从而实现废弃资源回收。
权利要求书
1.一种煤气化得到的煤气化废水的处理方法，其特征在于，该方法包 括以下步骤：
1)在加压气化条件下，将碎煤与水蒸气和氧气接触，得到一种粗煤气， 所述粗煤气含有石脑油馏分、柴油馏分和焦油馏分;
2)将所得粗煤气与水接触冷却、得到净化后的煤气和液相产物，将液 相产物进行油水分离，得到煤气化废水;
3)将步骤2)中的得到的煤气化废水进行脱氨处理，得到脱氨后的煤气 化废水;
4)在水的超临界条件下，将步骤3)中得到的脱氨后的煤气化废水与氧 化剂接触得到合成气和接触后的废水，所述氧化剂的用量为脱氨后的煤气化 废水中有机物和氨态氮被完全氧化理论需氧量的0.2-0.8倍;
5)将步骤4)中得到的接触后的废水进行生化处理。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述氧化剂的用量为脱氨 后的煤气化废水中有机物和氨态氮被完全氧化理论需氧量的0.3-0.6倍。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其中，步骤4)中氧化剂与脱氨后 的煤气化废水接触的时间为5-30分钟。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其中，步骤4)中氧化剂与脱氨后 的煤气化废水接触的时间为8-15分钟。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述水的超临界条件包括： 温度为400-600℃、压力为24-27MPa。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的处理方法，其中，所述氧化剂为 氧气和/或过氧化氢。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述煤气化废水的COD值 为10000-50000mg/L，NH3-N值可以为4500-17000mg/L。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述脱氨后的煤气化废水 的NH3-N值小于400mg/L。
9.根据权利要求1或8所述的处理方法，其中，所述氧化剂为过氧化 氢，且相对于每升的脱氨后的煤气化废水，氧化剂的用量为4.7-8.9克。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的处理方法，其中，在步骤4) 中将步骤3)中得到的脱氨后的煤气化废水和氧化剂的接触在催化剂存在下 进行。
11.根据权利要求10所述的处理方法，其中，所述催化剂为过渡金属 氧化物;以脱氨后的煤气化废水与氧化剂的总重量计，所述催化剂的用量为 0.1-3.0重量%。
12.根据权利要求1所述的处理方法，其中，步骤1)中所述碎煤平均 粒径为2-50mm。
13.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述加压气化的条件包括 气体出口温度为200-600℃，压力为2-8MPa。
说明书
一种煤气化得到的煤气化废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种煤气化得到的煤气化废水的处理方法。
背景技术
随着化石能源尤其是石油供应的日趋紧张，以及由化石能源使用所带来 的环境污染与全球气候变暖问题的日益严峻，人类迫切需要改变传统的能源 消费模式和消费结构。目前，世界能源消费结构已经完成了从固体能源向液 体能源的转化，并开始向气体能源转化，而我国的一次性能源消费仍以煤炭 为主，所占比例高达70%左右。为实现我国能源结构的战略性调整，近年来 煤气化等洁净煤利用技术得到了广泛发展，同时新能源的开发也备受关注。 这些低污染、低排放技术的推广应用符合当今低碳经济发展模式，有利于促 进我国经济增长方式的转变。
现有技术中，主要采用煤气化来制备天然气，目前以美国大平原示范装 置(已运行20年)和大唐国际煤制天然气项目为代表，主要采用鲁奇/碎煤 加压气化，耐硫耐油变换、低温甲醇洗净化和甲烷化。典型工艺流程为先将 煤矿中采出的煤进行煤选，分成碎煤、煤粉和煤矸石，碎煤用于加压气化。 碎煤加压气化的主要反应是煤与水发生水煤气反应，产物主要是一氧化碳、 氢气和甲烷，还有部分未分解的水，以及少量的煤焦油。一氧化碳和氢气进 一步甲烷化，得到甲烷气体(即SNG)。煤制天然气工艺所得的产品气中甲 烷的含量可以高达96%，热值35564kJ/m3以上。
但是，上述采用煤气化来制备天然气过程中会排放大量有害的高浓度煤 气化废水，每气化1吨煤，煤气化废水产量为0.5～1.1m3。一方面，煤气化 废水中有机物质的形成不仅降低了煤气化技术中的总的碳气化率和冷煤气 效率，且如果未经有效处理会造成严重的环境污染;另一方面，煤气化中含 有的大量有机物具有资源化利用的潜质。另外，由于煤气化废水量大，处理 后的水若直接排放也会造成水资源的浪费，尤其是当煤气站所在地区缺乏水 源，新鲜水的耗用受到限制时，煤气化废水的回用显得尤为迫切。
目前，煤气化废水的处理多采用生物及化学组合工艺，但工艺本身存在 二次污染、工艺复杂、占地面积广等缺陷，严重制约了煤气化技术的完善程 度和技术优势。
另外，现有技术中，也有人将超临界完全氧化技术用于模拟焦化废水的 处理，结果表明超临界完全氧化技术对酚、氨氮具有很好的去除效果，出水 水质较好，可满足直接排放要求。但这种处理方法并不能充分利用废水中的 有机物资源。
因此，煤气化废水的处理回用已经成为资源与环境领域中一个迫切需要 解决的重要课题。
发明内容
本发明的目的是是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种新的煤气化 得到的煤气化废水的处理方法。
本发明提供一种煤气化得到的煤气化废水的处理方法，其中，该方法包 括以下步骤：
1)在加压气化条件下，将碎煤与水蒸气和氧气接触，得到一种粗煤气， 所述粗煤气含有石脑油馏分、柴油馏分和焦油馏分;
2)将所得粗煤气与水接触冷却、得到净化后的煤气和液相产物，将液 相产物进行油水分离，得到煤气化废水;
3)将步骤2)中的得到的煤气化废水进行脱氨处理，得到脱氨后的煤气 化废水;
4)在水的超临界条件下，将步骤3)中得到的脱氨后的煤气化废水与氧 化剂接触得到合成气和接触后的废水，所述氧化剂的量为脱氨后的煤气化废 水中有机物和氨态氮被完全氧化理论需氧量的0.2-0.8倍;
5)将步骤4)中得到的接触后的废水进行生化处理。
根据本发明的处理方法，不仅能够使煤气化废水中的有机物的含量明显 降低，又可将煤气化废水中的有机物转化为合成气，从而实现废弃资源回收; 并且处理后的废水可直接进入常规生化系统得到进一步处理。