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一種降低灰水硬度并減少系統外排灰水量的成套處理方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510889430.8

申請日:

2015.12.07

公開號:

CN105314775A

公開日:

2016.02.10

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C02F 9/06申請公布日:20160210|||專利申請權的轉移IPC(主分類):C02F 9/06登記生效日:20161024變更事項:申請人變更前權利人:中國海洋石油總公司變更后權利人:天津正達科技有限責任公司變更事項:地址變更前權利人:100010 北京市東城區朝陽門北大街25號變更后權利人:300308 天津市東麗區空港經濟區環河南路225號變更事項:申請人變更前權利人:天津正達科技有限責任公司 中海油天津化工研究設計院有限公司 中海油能源發展股份有限公司變更后權利人:中海油天津化工研究設計院有限公司 中海油能源發展股份有限公司|||著錄事項變更IPC(主分類):C02F 9/06變更事項:申請人變更前:中國海洋石油總公司變更后:中國海洋石油總公司變更事項:地址變更前:100010 北京市東城區朝陽門北大街25號變更后:100010 北京市東城區朝陽門北大街25號變更事項:申請人變更前:天津正達科技有限責任公司 中海油天津化工研究設計院 中海油能源發展股份有限公司變更后:天津正達科技有限責任公司 中海油天津化工研究設計院有限公司 中海油能源發展股份有限公司|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 9/06申請日:20151207|||公開
IPC分類號: C02F9/06 主分類號: C02F9/06
申請人: 中國海洋石油總公司; 天津正達科技有限責任公司; 中海油天津化工研究設計院; 中海油能源發展股份有限公司
發明人: 胡興剛; 康紅欣; 劉光華; 朱安民; 王肇君; 王一耿; 王堃; 蔡本慧; 王宇星; 呂勇; 叢曉東; 楊喻; 王寶良
地址: 100010北京市東城區朝陽門北大街25號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510889430.8

授權公告號:

||||||||||||

法律狀態公告日:

2017.02.22|||2016.11.16|||2016.11.16|||2016.03.09|||2016.02.10

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||專利申請權、專利權的轉移|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種降低灰水硬度并減少系統外排灰水量的成套處理方法。該方法包:由煤氣化系統灰水罐排出的灰水經換熱器冷卻至水溫不超過35℃;經過冷卻的灰水進入EDR裝置處理后得到軟化水和膿水,其中軟化水進入灰水罐回用,濃水則進入到煤氣化系統黑水沉降槽;根據黑水的硬度及堿度,向黑水沉降槽黑水中連續投加絮凝劑,同時連續或間斷投加適量降硬劑,使產生的以鈣鹽、鎂鹽為主的沉淀顆粒連同懸浮物絮凝沉降至黑水沉降槽底部;黑水沉降槽上部溢流的灰水進入灰水罐,而其底部經絮凝沉降產生的泥漿經壓濾后所得濾餅外排。本發明有效的降低了煤氣化系統循環灰水的硬度,緩解了結垢,降低了系統設備的故障率;同時大大提升煤氣化系統的水循環利用率。

權利要求書

1.一種降低灰水硬度并減少系統外排灰水量的成套處理方法,其特征在于,包
括如下步驟:
第一步:由煤氣化系統灰水罐排出的灰水經換熱器冷卻至水溫不超過
35℃;
第二步:經冷卻的灰水進入EDR裝置,通過電滲析作用去除大部分鈣、鎂、
碳酸氫根、氯離子,產生的軟化水進入灰水罐回用;同時產出的濃水則進入到煤
氣化系統黑水沉降槽與來自閃蒸系統的黑水混合;
第三步:根據所述黑水沉降槽中黑水的硬度及堿度,向黑水沉降槽黑水中
連續投加適當適量的絮凝劑,同時連續或間斷投加適量降硬劑,使產生的鈣鹽、
鎂鹽等沉淀顆粒連同黑水中其它懸浮物一同絮凝沉降至黑水沉降槽底部;
第四步:黑水沉降槽上部溢流的灰水進入灰水罐,而其底部經絮凝沉降產生
的泥漿經壓濾后所得濾餅外排。
2.根據權利要求1的成套處理方法,其特征在于,第二步所述的軟化水進入灰
水罐回用于煤氣化系統或回用于其它系統。

說明書

一種降低灰水硬度并減少系統外排灰水量的成套處理方法

技術領域:

本發明屬于煤氣化渣水系統水處理技術,具體涉及一種降低煤氣化系統灰水硬度
并顯著減少煤氣化系統外排灰水量的成套處理方法。

背景技術

煤氣化技術是潔凈煤技術領域的關鍵性共性技術;具有高效、超潔凈特點,是當
今世界煤技術發展的主流。煤氣化技術中尤以氣流床煤氣化技術比較適宜大規模工業
生產。

最近十幾年國內陸續上了幾十套該類型裝置,并且都已經取得成功。國外煤氣化
主要用于生產燃料氣及循環發電,對合成氣凈化要求不是特別嚴格,渣水處理也相對
簡單。國內合成氣主要作為化工產品的原料氣,對合成氣的含塵量要求嚴格,因此煤
氣化系統渣水處理是一個重要技術環節,渣水系統運行的正常與否,直接影響整個煤
氣化系統能否長周期安全穩定運行。針對該類裝置國內各公司經過不斷的革新、改造,
渣水系統已經運行得比較穩定,但仍然存在著不少問題。

目前由于煤質、水資源以及環境保護等因素的制約,煤氣化系統灰水中的懸浮物、
堿度和硬度不斷升高,使整個煤氣化系統的結垢堵塞情況日益加重,嚴重影響煤氣化
系統的長周期連續穩定運行,同時造成煤氣化系統排補水量大,因此對煤氣化系統黑
灰水進行常規的絮凝沉降及阻垢分散處理之外,開發一種降低煤氣化系統灰水硬度并
顯著減少系統外排水量的成套處理工藝有著非常強的必要性和迫切性。

發明內容

針對上述生產中遇到的問題,提供一種利用EDR裝置處理煤氣化系統外排灰水,
同時配合對煤氣化系統黑水沉降槽中黑水的降硬絮凝處理,達到煤氣化系統外排灰水
循環回用并降低煤氣化系統灰水硬度的效果,解決目前煤氣化系統普遍存在的灰水硬
度不斷升高,造成系統結垢嚴重及外排灰水量大的問題。

本發明解決其問題所采用的技術方案是:一種降低灰水硬度并減少系統外排灰水
量的成套處理方法,包括如下步驟:

第一步:由煤氣化系統灰水罐排出的灰水經換熱器冷卻至水溫不超過35℃;

第二步:經冷卻的灰水進入EDR裝置,通過電滲析作用去除大部分鈣、鎂、碳
酸氫根、氯離子,產生的軟化水進入灰水罐回用;同時產出的濃水則進入到煤氣化系
統黑水沉降槽與來自閃蒸系統的黑水混合;

第三步:根據所述黑水沉降槽中黑水的硬度及堿度,向黑水沉降槽黑水中連續
投加適當適量的絮凝劑,同時連續或間斷投加適量降硬劑,使產生的鈣鹽、鎂鹽等沉
淀顆粒連同黑水中其它懸浮物一同絮凝沉降至黑水沉降槽底部;

第四步:黑水沉降槽上部溢流的灰水進入灰水罐,而其底部經絮凝沉降產生的泥
漿經壓濾后所得濾餅外排。

根據本發明所述的成套處理方法,其中第二步所述的軟化水進入灰水罐回用于煤
氣化系統或回用于其它系統。

本發明的積極效果是:從灰水罐出來的外排灰水(約70℃)經廢水換熱器冷卻降
溫至35℃以下后進入EDR裝置。灰水在流經EDR裝置時,會因為離子的定向遷移
形成離子含量很低的產水和離子濃度較高的濃水兩部分。其中產水回到灰水罐回用于
煤氣化系統,從而降低煤氣化系統水中各種成垢離子的濃度;濃水則進入沉降槽,在
降硬劑作用下產生的鈣鹽、鎂鹽等沉淀物又在絮凝劑的作用下與進入沉降槽黑水中的
其它大量懸浮顆粒一起絮凝沉降至沉降槽底部。沉降槽上部溢流的灰水進入灰水罐,
而其底部經絮凝沉降產生的泥漿上經泥漿泵送壓濾機進行壓濾后,所得濾餅外排。本
發明有效的降低了煤氣化系統循環灰水的硬度,緩解了因灰水硬度不斷升高導致煤氣
化系統嚴重結垢的情況,降低了系統設備的故障率;同時將本應外排的灰水回用,從
而大大提升煤氣化系統的水循環利用率。

附圖說明

圖1為本發明實施例降低煤氣化系統灰水硬度并減少系統外排灰水量的成套處
理方法的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合實例和附圖對本發明進一步說明。

參見圖1,一種降低煤氣化系統灰水硬度并顯著減少系統外排灰水量的成套處理
工藝,從灰水罐出來的外排灰水(約70℃)經廢水換熱器冷卻降溫至35℃以下后進
入EDR裝置。灰水在流經EDR裝置時,因為離子的定向遷移形成離子含量很低的產
水和離子濃度較高的濃水兩部分。其中產水回到灰水罐回用于煤氣化系統,從而降低
煤氣化系統水中各種成垢離子的濃度;濃水則進入沉降槽,在降硬劑作用下產生的鈣
鹽、鎂鹽等沉淀物又在絮凝劑的作用下與進入沉降槽黑水中的其它大量懸浮顆粒一起
絮凝沉降至沉降槽底部。沉降槽上部溢流的灰水進入灰水罐,而其底部經絮凝沉降產
生的泥漿上經泥漿泵送壓濾機進行壓濾后,所得濾餅外排。

某化工廠的煤氣化系統,其黑灰水工況條件為:黑灰水流量為500m3/h,灰水中
Ca2+約為1000mg/L,HCO3-約為1500mg/L;系統由灰水罐外排灰水量約為720000m3/
年,新鮮水補水量約為500000m3/年。灰水長期在高硬髙堿條件下運行,造成系統中
鎖斗沖洗水管線、激冷水管線、洗滌塔塔盤、廢水換熱器等關鍵部位沉積結垢嚴重,
嚴重影響煤氣化系統的長周期連續穩定運行,使公司承擔著巨大的經濟和環保壓力。
針對上述生產中遇到的問題,開發了一種降低煤氣化系統灰水硬度并顯著減少系統外
排灰水量的成套處理工藝,由煤氣化系統灰水罐排出的灰水約100m3/h經換熱器冷
卻至水溫不超過35℃,然后進入EDR裝置,其約70m3/h、Ca2+約為105mg/L、HCO3-
約為570mg/L的產出水進入灰水罐回用于煤氣化系統,而產出的約30m3/h濃水則進
入到黑水沉降槽與來自閃蒸系統的黑水混合,當黑水中Ca2+>400mg/L時,向黑水
沉降槽黑水中連續或間斷投加適量降硬劑,同時連續投加適當適量的絮凝劑,使產生
的鈣鹽、鎂鹽等沉淀顆粒連同黑水中其它懸浮物一同絮凝沉降至黑水沉降槽底部,經
泥漿泵送壓濾機進行壓濾后,所得濾餅外排,黑水沉降槽上部溢流的灰水進入灰水罐,
回用于煤氣化系統。

此套工藝使煤氣化系統原本外排的灰水循環回用并降低煤氣化系統灰水硬度,灰
水中Ca2+控制在400mg/L以下,煤氣化系統外排灰水量降低到64000m3/年,新鮮水
補水量減少到10000m3/年,解決目前煤氣化系統普遍存在的灰水硬度不斷升高,造
成的系統結垢嚴重及外排灰水量大帶來的經濟和環保壓力等問題。

關 鍵 詞:
一種 降低 硬度 減少 系統 外排 水量 成套 處理 方法
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