CN103958398A - 合成气净化系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一个用于处理未处理合成气的系统和方法，首先去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)，然后去除挥发性有机化合物(VOC)，再然后从合成气中去除至少一种含硫化合物。根据以下因素例如被处理的合成气的来源，希望形成、捕捉或循环的产品、副产品和中间产物，以及环境的考虑，可以进行额外的步骤。

Description

合成气净化系统和方法
相关申请
本申请要求了2011年9月27日提交的61/539924号美国临时专利申请的优先权，其内容作为参考被全文引入。
技术领域
本发明涉及对从处理碳质材料而生成的合成气进行的处理。
背景技术
粗合成气产品，下文中称为“未处理合成气”，是由水蒸汽重整过程中产生的，并且可以表征为一个气体和固体的脏的混合物，其含有一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、和未反应的碳和灰分的混合物(通常称为“焦炭”)、以及淘洗床料的颗粒、以及其他痕量污染物，其中包括但不局限于氨、氯化氢、氰化氢、硫化氢、羰基硫化物、和痕量金属。图28列出了可以在未处理合成气中发现的组分的更完整的列表。
未处理合成气也可含有各种挥发性有机化合物(VOC)或芳族化合物，其包括苯、甲苯、苯酚、苯乙烯、二甲苯、甲酚、以及半挥发性有机化合物(SVOC)或聚芳族化合物，如茚、茚满、萘，甲基萘、苊、苊烯、蒽、菲、(甲基)蒽/菲、芘/荧蒽、甲基芘/四甲基茚、屈、苯并[a]蒽、甲基屈、甲基苯并[a]蒽、芘、苯并[a]芘、二苯并[a，kl]蒽和二苯并[a,h]蒽。
合成气加工技术的应用大致可以定义为接受一个合成气源，并从它产生或合成某些东西的工业处理系统。通常情况下，这些可分为产生氢气、乙醇、混合醇、甲醇、二甲醚、化学品或化学中间体(塑料、溶剂、粘合剂、脂肪酸、乙酸、炭黑、烯烃、含氧化合物、氨等)、费-托(Fischer-Tropsch)合成产物(液化石油气、石脑油、煤油/柴油、润滑油、石蜡)、合成天然气、或动力(热或电的)的系统。
存在大量合成气处理技术，每一种都将合成气转化为某些东西，并且每一种都拥有自己独特的合成气洁净度的要求。例如，费-托(FT)催化合成加工技术与甲醇合成应用相比，其要求更严格的洁净度要求。这是因为有些FT钴催化剂对硫极为敏感，从而导致失活，而硫对于某些催化甲醇的应用不构成问题。因此，大量合成气净化操作顺序步骤的排列或者组合可以满足合成气转化技术经济及工艺精深的需求。
发明内容
在一个方面中，本发明涉及未处理合成气的处理方法。该方法包括从所述未处理合成气中除去固体和半挥发性有机化合物(SVOC)，然后除去挥发性有机化合物(VOC)，然后除去至少一种含硫化合物。
在另一个方面，本发明涉及一种处理未处理合成气的系统。该系统包括：用于从所述未处理合成气中除去固体和半挥发性有机化合物(SVOC)的装置，构造成用于接收并压缩所得到的合成气流的压缩机，用于从压缩的合成气流中除去挥发性有机化合物(VOC)的装置，以及至少一个构造成接收VOC-贫化的合成气流并除去至少一种硫化合物的装置。
在又一个方面中，本发明涉及一种用于从未处理合成气中除去固体和半挥发性有机化合物(SVOC)的方法。该方法包括：(a)使未处理合成气与一种溶剂和水接触，由此形成含蒸汽的中间SVOC-贫化的合成气，和包括SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；(b)从所述含有蒸汽的中间SVOC-贫化的合成气中去处蒸汽从而形成：(i)相对于未处理合成气流SVOC含量减少的第一贫化合成气流；(ii)含有SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物；(c)根据不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起以形成在水上方的第三混合物；(d)从在具有至少一个液相管式过滤器的容器中的SVOC和溶剂中分离固体，使固体在管式过滤器的表面上凝聚，并形成具有密度大于容器内水的滤饼；(e)反冲管式过滤器松散滤饼，使滤饼沉入容器内的水中；(f)从容器的底部取出滤饼。
在另一个方面，本发明涉及一种用于从未处理合成气去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)的系统。该系统包括：被配置为接收未处理合成气、溶剂和水，并输出含有蒸汽的中间SVOC-贫化的合成气以及含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物的文丘里(venturi)涤气器；一个焦炭塔，其配置为接收所述含有蒸汽的中间SVOC-贫化的合成气和第一混合物，并分别输出：(i)相对于未处理气流SVOC含量降低的第一贫化合成气流，和(ii)含有SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物；滗析器，其被配置成接收所述第二混合物，并基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起生成在滗析器中的水上方的第三混合物，滗析器还被配置为分别输出的水和所述第三混合物；以及布置成接收所述第三混合物的容器，其具有至少一个液相管式过滤器以及具备排出口的容器底部；其中：所述管式过滤器能够操作以便：(i)固体在管式过滤器的表面上结块，并形成滤饼；(ii)SVOC和溶剂通过管式过滤器被去除，并且排出口适用于滤饼通过而被移除。
本发明还涉及用于处理未处理合成气的系统，其中包括上述用于去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)的系统，与在压力下操作的各种类型的挥发性有机化合物的去除设备和硫去除设备组合。
本发明的这些和其他方面将在下面进一步详细说明。
附图说明
图1-合成气净化步骤流程图
图1A-1D-合成气净化系统
图1E-1F-省略的合成气清理系统和过程
图2-步骤B，烃重整模块
图3-步骤C，合成气冷却模块
图4-步骤D，选项1，去除固体和半挥发性有机化合物的方框工艺流程图
图5-步骤D，固体和半挥发性有机化合物移除模块
图6-步骤D，选项1，连续溶剂过滤及滤液反冲再生模块
图7-滤液反冲再生操作工艺流程图
图8-步骤D，选项1，顺序步骤操作流程图
图9-步骤D，选项2，固体和半挥发性有机化合物去除的方框工艺流程图
图10-步骤D，选项2，顺序步骤操作工艺流程图
图11-半挥发性有机化合物分离系统，选项1，半挥发性有机化合物闪蒸分离模块
图12-半挥发性有机化合物的分离系统，选项2，半挥发性有机化合物吸着分离模块
图13-步骤E，氯去除模块
图14-步骤F，脱硫模块
图15-步骤G，微粒过滤模块
图16-步骤H，合成气压缩模块
图17-步骤一，VOC的去除模块
图18-步骤一，挥发性有机物分离系统，选项1，TSA/PSA系统
图19-步骤一，挥发性有机物分离系统，选项2，流化床吸附器系统
图20-步骤J，金属去除模块
图21-步骤K，氨去除模块
图22-步骤L，氨精整(polishing)模块
图23-步骤M，供热模块
图24-步骤N，羰基硫脱除模块
图25-步骤O，硫精整模块
图26-步骤P，二氧化碳脱除模块
图27-步骤Q，R和S热集成和烃重整模块
图28-未处理合成气内典型组分
图29-顺序步骤参数与污染物去除效率
图30A-30F-与各种合成气净化方法相关的步骤组合的清单
具体实施方式
图1列出了每个可被包括在一个整体合成气净化过程中合成气清理操作顺序步骤。如下面讨论的，不是所有的步骤都需要在每个实施例中执行，并且这样的一个或多个步骤可以是可选的。
以下文本的重点是详细描述与另其他步骤保持联系的各合成气净化过程操作顺序步骤的功能性、机动性和可变性。下文进一步的目的是详细阐述合成气净化工艺操作顺序步骤的不同排列，形成一个整体的合成气净化过程。
步骤和设备的精确组合和/或排列的选择可能是重要的，其由不同的标准决定。取决于所涉及的操作条件，
选择的精确组合的步骤和设备和/或排列可能是重要的，所决定的不同的标准。取决于所涉及操作条件虽然在性质、温度、压力、或是否存在特定的搀杂物或成分的种类(如水等)方面是化学的和反应的，某些逻辑要求和实用专利启发式规定凡在该工艺条件单元操作的整个置换序列中的特定合成气净化操作顺序步骤是可以代替的。
大量的合成气操作顺序步骤的排列从而可能实现总体集成的合成气清洁过程。合成气污染物的公差，或下游合成气处理技术洁净度要求，规定一个给定的集成合成气净化过程必须是如何设定。
控制量的想法是广泛用于化学工程的研究和实践应中的一个非常笼统的概念。控制量可以用于利用质量和能量守恒定律分析物理系统的应用。它们可以在任意空间或区域、通常是一个化学过程或化学过程的一部分的输入和输出的数据的分析中被使用。它们可用于定义进入执行某项任务的化工设备一个单件的工艺流，或者其可以用于定义进入设备集合的工艺流，以及一起工作以执行特定任务的资产。
相对于周围的文本，一个控制量在限定的特定的合成气的清洁步骤序列的边界条件是有意义的。相对于伴随的文字，一个序列步骤可以被定义为事件的有序列表的成员。这些事件可以以过多的变化的方式进行安排，其取决于任何数量的任何类型的合成气加工技术的污染物容差所决定的要求。每一个序列步骤被分配得到对应于其所解决问题的名字。
包含在每个控制量内的设备的安排是完成每个序列步骤的首选方式。此外，所有优选实施例并不限于任何数目的单元操作、设备和资产(包括泵，管道和仪器)的组合，可以被用作备用。但是，我们认识到构成每个序列步骤的优选实施例是那些工作最好，从而实现如图29中所述的污染物去除效率。然而，只要其实现特定序列步骤的目标，在任意控制量内可以使用任何类型的单元操作或过程。
图1A至1D描述了与图1中所示步骤一致的系统的实施例，从而实现整体的合成气净化过程。每个控制量的具体细节在下面的文本中进行详细阐述。
图1A示出烃重整控制量[B-1]通过序列步骤B合成气入口[B-入]接受未处理合成气，通过序列步骤B合成气排放[B-出]输出高质量的合成气。合成气质量改进如下面所定义，并使用任意部分氧化、催化、或非热非催化系统通过烃重整和/或裂解完成。
提高品质的合成气然后通过一个顺序步骤C合成气入口[C-入]传送至合成气冷却控制量[C-1]，其在通过序列步骤C合成气排放[C-出]输出冷却的合成气前降低了合成气的温度。任意数量的处理过程和单元操作可以实现冷却在该控制量内的合成气，该工序的目的是在接下的序列步骤中除去固体和半挥发性有机化合物(SVOC)之前降低合成气的温度。
固体和SVOC接下来在固体去除和SVOC去除控制量[D-1]中从未处理合成气中被除去。固体和SVOC负载序列步骤D合成气入口[D-入]被提供给控制量，其中包括资产在其中从合成气中除去固体和半挥发性有机化合物，以输出一个固体和半挥发性有机化合物贫化的序列步骤D合成气排放[D-出]。优选地是使用如下文所描述的系统和方法去除固体和半挥发性有机化合物，但是在该控制量中可以使用任何类型的系统和方法，从而完成顺序步骤的目的以从合成气中除去固体和半挥发性有机化合物。
图1B示出固体和半挥发性有机化合物贫化的序列步骤D合成气排放[D-出]被发送至氯去除控制量[E-1](其通过氯负载序列步骤E合成气入口[E-入]接受，输出氯贫化序列步骤E合成气排放[E-出])。优选氯通过使用水从合成气中被洗涤，但是任何类型的洗涤液都可被使用，另外，任何类型的氯去除步骤或系统可用于实现序列步骤的目的以从合成气中去除氯。
氯贫化的合成气然后被传送到脱硫控制量[F-1]，其作为硫负载序列步骤F合成气入口[F-入]接受，输出贫硫序列步骤F合成气排放[F-出]。优选的使用三嗪硫化氢清除剂从合成气中洗涤去除硫，但是任何类型的洗涤液都可被使用，另外，任何类型的硫去除过程或系统的可被用来完成目标该序列步骤的目标以从合成气中去除硫。
贫化硫的合成气然后传送到微粒过滤控制量[G-1]，其作为颗粒负载序列步骤G合成气入口[G-入]接受，输出颗粒贫化序列步骤G合成气排放[G-出]。理想的是在压缩步骤前立即取代该步骤从而提供任何固体的最终分离，其上游固体去除单元操作中的任何间歇操作混乱中可以随身携带或变成洗涤的。
合成气然后传送到合成气压缩[H]步骤，其中合成气压缩机作为序列步骤H的合成气入口[H-入]接受，输出序列步骤H合成气排放[H-出]。以下描述的顺序步骤和过程在图1C至1D中所示，主要以比前述描述的顺序步骤更高的压力下操作，相对的，因为在压缩机升高合成气的压力，以使出口合成气在相对于入口合成气压力更高的压力下。
如图1C所示，压缩的合成气然后传送到挥发性有机化合物(VOC)去除量[I-1]，其作为VOC负载序列步骤I合成气入口[I-入]接受，输出VOC贫化序列步骤I合成气排放[I-出]。优选的是使用变压和变温吸附和解吸的方法去除VOC，可以利用微通道热交换器、或利用固定床的变压或变温吸附和解吸的方法和系统，或者利用流化床系统或方法(其中合成气流化过吸附材料从而去除合成气中的VOC)，此外，任何类型的挥发性有机化合物的去除工艺或系统可以用来实现顺序步骤的目标系统从合成气中除去挥发性有机化合物。
VOC贫化合成气然后传送到金属去除控制量[J-1]，其作为金属负载序列步骤J合成气入口[J-入]接受，输出金属贫化序列步骤J合成气排放[J-出]。优选的使用利用合适的吸附材料的固定床系统和方法从合成气中吸附金属，但是所用的吸收可以代替，此外，任何类型的金属去除工艺或系统可被用于完成该序列步骤的目的从而从合成气中去除金属。
金属贫化的合成气然后传送到氨去除控制量[K-1]，其作为氨负载序列步骤K合成气入口[K-入]接受，输出氨贫化序列步骤K合成气排放[K-出]。优选使用水从合成中洗涤去除氨，但是任何类型的洗涤液都可以使用，此外，任何类型的氨去除系统都可被用来实现顺序步骤的目的，从而除去合成气中的氨。
氨贫化合成气然后传送到氨精整控制量[L-1]，其作为序列步骤L合成气入口[L-入]接受，输出序列步骤L合成气排放[L-出]。优选的使用固定床吸附系统和方法从合成气中精整氨；但是任何类型的氨精整系统都可以被用来实现顺序步骤的目的，以从合成气中精整氨。
图1D显示了一系列优选的去除含有化合物的顺序步骤。精整氨后的合成气传送到热添加控制量[M-1]，其作为序列步骤M合成气入口[M-入]接受，输出序列步骤M合成气排放[M-出]。该控制量的目标是在含硫化合物去除前提高合成气的温度。
在高温下的合成气然后传送到羰基硫脱除控制量[N-1]，其作为羰基硫负载序列步骤N合成气入口[N-入]接受，输出硫贫化序列步骤N合成气排放[N-出]。优选的使用基于氧化铝材料的填充床(其容许硫化羰水解成二氧化碳和硫化氢)完成该序列步骤的目的，但是任何类型的羰基硫去除系统或方法，如吸附或吸收式系统，可以被采用以实现顺序步骤的目的，从合成气中除去硫化羰。
贫硫的合成气然后传送到最终的硫精整控制量[O-1]，其作为序列步骤O合成气入口[O-入]接受，通过序列步骤O合成气排放[O-出]输出。优选的使用固定床吸附系统和方法从合成气中精整硫；但是任何类型的硫精整系统都可以被用来实现顺序步骤的目的，从而从合成气中精整硫。
贫硫的合成气然后传送到二氧化碳去除控制量[P-1]，其通过二氧化碳负载序列步骤P合成气入口[P-入]接受，输出二氧化碳贫化序列步骤P合成气排放[P-出]。优选的系统是基于膜的步骤，其被用于从合成气中去除二氧化碳，但是其他替代的系统和方法可被用来完成这一系列步骤中的目标，不限于基于二氧化碳去除系统和方法的吸附或吸收。在进一步的实施例中，二氧化碳可以通过在该序列步骤中使用二氧化碳电解槽从而被降低。
图1E表示一个优选的实施例，未处理合成气被提供给固体去除及去除SVOC控制量[D-1]，其通过一个固体和SVOC负载序列步骤D合成气入口[D-入]接受未处理合成气，从未处理合成气中去除固体和SVOC从而形成第一贫化合成气流，由此通过固体和半挥发性有机化合物贫化的序列步骤D合成气排放[D-出]被排放。第一贫化合成气流相对于未处理合成气具有更少的固体和SVOC含量。
第一贫化合成气流然后传送到挥发性有机化合物(VOC)的去除量[I-1]，其作为VOC负载序列步骤I合成气入口[I-入]接受，从第一贫化合成气流中去除挥发性有机化合物(VOC)从而形成第二贫化合成气流，其相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量，从而通过VOC贫化序列步骤I合成气排放[I-出]输出。
第二贫化合成气流然后传送到羰基硫脱除控制量[N-1]，其作为硫化羰负载序列步骤N合成气入口[N-入]接受，从第二贫化合成气流中去除至少一种含硫化合物从而产生贫硫合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量，从而通过贫硫序列步骤N合成气排放[N-出]输出。
贫硫合成气流然后传送到最终的硫精整控制量[O-1]，其作为序列步骤O合成气入口[O-入]接受，提供一个额外的硫精整步骤以减少总硫的含量降低于十亿分之一百，从而通过序列步骤O合成气排放[O-出]排放。
图1F表示一个优选的实施例，其中未处理合成气被提供给固体去除及去除SVOC控制量[D-1]，其通过一个固体和SVOC负载序列步骤D合成气入口[D-入]接受未处理合成气，从未处理合成气中去除固体和SVOC从而形成第一贫化合成气流，由此通过固体和半挥发性有机化合物贫化的序列步骤D合成气排放[D-出]被排放。第一贫化合成气流相对于未处理合成气具有更少的固体和SVOC含量。
第一贫化合成气流然后传送到挥发性有机化合物(VOC)的去除量[I-1]，其作为VOC负载序列步骤I合成气入口[I-入]接受，从第一贫化合成气流中去除挥发性有机化合物(VOC)从而形成第二贫化合成气流，其相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量，从而通过VOC贫化序列步骤I合成气排放[I-出]输出。
第二贫化合成气流然后传送到最终的硫精整控制量[O-1]，其作为序列步骤O合成气入口[O-入]接受，提供一个额外的硫精整步骤以生成贫硫合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量，从而通过序列步骤O合成气排放[O-出]排放。
顺序步骤B，烃重整[B]
图2显示顺序步骤B，烃重整[B]。烃重整控制量[B-1]封装优选安排的一起工作的设备和资产，从而提供一种通过将一个或多个不良的合成气组分重组和/或裂解成为理想的合成气组分的改善合成气质量的方法。
本文所用术语“理想的合成气组分”或者“有利的合成气组分”或者其变体，是指氢气(H2)和一氧化碳(CO)。
本文所用术语“不良的合成气组分”是指合成气中任何非氢气(H2)和一氧化碳(CO)的其他组分，包括但是不限于：二氧化碳(CO2)、碳氢化合物、VOC、SVOC、含氮化合物、含硫化合物、以及其他存在于可以在热化学合成气产生过程中形成的原料中杂质。
本文所用的术语“烃”是指氢和碳的有机化合物，CxHy。其包括但是不限于：甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烷(C3H6)、苯(C6H6)等。烃包括VOC和SVOC。
本文使用的“改善的合成气质量”或其变体，是指是合成气其中至少一种不良的组分重组和/或裂解成至少一种理想的合成气组分。
本文中所用的术语“裂解”或“裂解的”或它们的变体是指非理想的组分(包括烃类、SVOC、和/或VOC)与理想的催化剂和/或在部分氧化的环境中和/或在一个非热非催化等离子体环境中反应，从而提供包含分子量降低的化学物质。例如，可能含有丙烷(C3H8)，分子量为44lb/mol的原料合成气，可以被裂解成包含较小分子量的化合物，例如，甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)，两者都具有相对于丙烷较小的分子量，分别为16lb/mol和28lb/mol。
本文所用术语“重组(reforming)”或“重组(reformation)”或它们的变体，表示非理想的组分(包括烃类、SVOC、和/或VOC)转化成为理想的合成气组分。例如，在氧化剂和理想的催化剂存在的情况下和/或在部分氧化的环境中和/或在一个非热非催化等离子体环境中，甲烷(CH4)可被重组成为一氧化碳(CO)和氢气(H2)。
未处理合成气可以从合成气生成[A]系统中被传输，优选生物质流重组系统(没有示出)，然后通过顺序步骤B的合成气入口[B-入]传送至烃重整控制量[B-1]，其产生一个序列步骤B合成气排放[B-出]。
烃重组[8000]优选非热、非催化、冷等离子体滑动弧型，但是部分氧化、和/或催化系统、或它们的组合，也可以用来完成顺序步骤烃重组和/或裂解的目标，以改善合成气的质量。烃重组产生合成气，或者改善质量、贫化VOC、SVOC和其他非理想的组分，包括二氧化碳、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔，其可通过序列步骤B合成气排放[B-出]从重组被传输。
添加剂[2](包括具有低电离势能的固体，不仅仅包括碱金属，优选钠化合物或钾化合物或它们的混合物)，可被提供给该烃重组。添加剂的利用是为了实现增加烃重组中冷等离子体反应区内的电离能，因此有助于SVOC和VOC的分解，伴随着不太理想的合成气组分成为有利组分，包括一氧化碳和氢气。烃重组中添加剂的存在有利于改变冷等离子体电弧反应区域内的电子密度。这样就增强了等离子体反应区内的热化学和电化学性能，导致烃重组将VOC、SVOC和其他不太理想的组分重组/裂解成为一氧化碳和氢气的效率。
氧化剂源[4](包括但不限于二氧化碳、蒸汽、空气或氧气)可以提供给烃重组以增加重组和/或裂解的效率，从而促进产生一氧化碳和氢气。
气态烃源[6]可以被提供给烃重组，并且可以包括天然气、合成气、炼厂废气、甲醇、乙醇、石油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、或蜡或低熔点固体，如石蜡和萘。
顺序步骤C，合成气冷却[C]
图3显示了顺序步骤C，合成气冷却[C]，其中合成气冷却控制量[C-1]接受一个序列步骤C合成气入口[C-入]和输出序列步骤C合成气排放[C-出]。
合成气可以通过合成气入口[C-入]被传输至热回收蒸汽发生器(HRSG)过热器[8025]，其中热量间接从合成气中移除。HRSG过热器最好是壳管式热交换器，其与热合成气通过管侧并与设置在壳侧的蒸汽间接接触。热从通过设备管侧的合成气中被转移至通过热交换器壳侧流动的饱和蒸汽，从而产生过热蒸汽[8]来源，其从热回收蒸汽发生器(HRSG)过热器的壳侧排出。
合成气通过HRSG传输线[10]从HRSG过热器被转移至热回收蒸汽发生器(HRSG)[8050]，其中合成气在通过序列步骤C合成气排放[C-出]从HRSG被流出前被进一步冷却。HRSG优选壳管式热交换器，在管侧有合成气，在壳侧有水。水[12]被引入到HRSG下部壳侧入口，用于作为热交换液体从合成气中去除热能。蒸汽和水的混合物[14]在HRSG壳侧产生，并传送到汽包[8075]。汽包用压力变送器[16]在压力控制下进行操作，压力变送器[16]与设置在HRSG过热器壳侧的过热蒸汽[8]流出线路上的[18压力控制阀[18]协同作用。当压力控制阀[18]打开并自动压力控制释放压力以保持汽包中压力稳定时，饱和蒸汽通过饱和蒸汽输送线[20]被输送至HRSG过热器，在那里蒸汽和流经HRSG过热器的合成气间接接触。汽包是电平控制，其中位于容器中的液位变送器[22]与位于供水管路[26]上的水位控制阀[24]协同作用，以提供水保持汽包中足够的水平，从而允许水通过HRSG的壳侧再循环。从汽包中连续吹扫的水通过汽包连续排污管道[28]流动，以控制汽包内含有的水的容积内悬浮的和溶解的固体的浓度。
任何类型的热交换系统都可被用于实现顺序步骤C中规定的合成气冷却功能。可以使用一个单独的热交换器，或者一个以上的热交换器。相对于过热蒸汽，可能会产生饱和蒸汽。相对于所揭示的自然热虹吸构造，强制循环HRSG冷却水回路可以被使用。
顺序步骤D，固体去除和半挥发性有机化合物去除[D]
文丘里洗涤器
图4表示了顺序步骤D，固体去除和半挥发性有机化合物去除[D]，其中固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]通过固体和SVOC负载序列步骤D合成气入口[D-入]接受未处理合成气，通过固体和半挥发性有机化合物贫化的序列步骤D合成气排放[D-出]输出第一贫化合成气流，其相对于未处理合成气具有更少含量的固体和SVOC。
虽然市面上可获得的任何能够从合成气中除去固体和半挥发性有机化合物的系统都可以使用，本文所披露的设备和资产的具体结合和配置、以及操作方法，为使用的首选系统。
下文的附图中揭露了用于固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的两个独立的方框工艺流程图配置。其分别为在图4和图9中表示的方案1和方案2。图5和图6一起阐明了序列步骤D中优选的方案1的细节。
冷却的未处理合成气通过序列步骤D合成气入口[D-入]被传输至湿润入口(wetted throat)的文丘里洗涤器[8100]。文丘里洗涤器在低于SVOC冷凝温度的温度下和低于合成气中含有的多余蒸汽的露点的温度下操作，从而将所述SVOC和多余蒸汽冷凝出来进入液相。在文丘里洗涤器的扩张部分，合成气中夹带的固体焦炭颗粒接触到由文丘里洗涤器再循环水管线[30]提供的水，以及由文丘里洗涤器再循环的溶剂管线[32]提供的溶剂，所述的颗粒作为多余蒸汽冷凝的核，并从气相发生位移进入液相中。
焦炭洗涤器
含蒸汽的中间SVOC贫化合成气与包含SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物一起通过文丘里洗涤器到焦炭洗涤器的输送管道[34]输送至焦炭洗涤器[8125]中的较低部分。焦炭洗涤器作为文丘里洗涤器的夹带物分离器，并且被配置成接受含蒸汽的中间SVOC贫化合成气与第一混合物，并且分别输出第一贫化合成气流和含有SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物。
焦炭洗涤器优选是一个垂直取向的圆筒形的或矩形的，压力容器，其具有下段部分和上段部分、以及一个中段部分，中央部分含有一定量填充介质，包括拉西环、鲍尔环、贝尔鞍、矩鞍填料、金属结构网格填料、空心球填料、高性能热塑性塑料填料、规整填料、合成织物、或陶瓷包装等，其中介质被至于合适的工业化工设备系统中常见的支撑网格系统上。洗涤器的上段部分优选含有除雾器，以提高去除夹带在蒸汽流的液滴，并尽量减少吸附液体的携带损失。该除雾器也被定位在洗涤器喷嘴系统[36]上，包括多个喷嘴、或喷球，其进入并且大致均等的将洗涤吸收液分配至洗涤器中央填料段的洗涤器中，因此其可以通过洗涤器中段部分重力流下。
当合成气向上通过焦炭洗涤器内部的填料时，合成气中的多余蒸汽进入与水[38]和溶剂[40]紧密接，其在通过洗涤器喷嘴系统被引入焦炭洗涤器的上段前被冷却。蒸汽通过焦炭洗涤器下溢的降液管[42]从焦炭洗涤器排出之前被凝结成液相。
焦炭洗涤器中的紧密的气液接触容许两种溶剂都吸收合成气中的SVOC，使焦炭(包含碳和灰分混合物)中含有的碳变成亲油的和疏水的，允许上述C在通过焦炭洗涤器下溢的降液管[42]将溶剂和碳从焦炭洗涤器中被流出前悬浮在溶剂中。
焦炭洗涤器热交换器[8150]被安装在普通的水再循环管路[44]，优选壳管式热交换器，其中转移到洗涤操作的合成气流冷凝液驻留在管侧，冷却水提供[46]和冷却水返回[48]与热交换器协同作用从而满足对于间接从管侧蒸汽冷凝物再循环洗涤液中带走热量所必须的热量转移要求。
溶剂选择定义
其中合成气端用户是一个FT合成反应器，优选的洗涤溶剂是中间馏分的费-托液体(Medium Fraction Fischer-Tropsch Liquid，MFFTL)，其从FT催化合成过程的下游产生，但是其他费-托产物可以被使用。现场产生有价值的洗涤溶剂的能力提供了经济利益，由于操作上的自给自足从而改善了工厂操作费用因为设备不必依赖于外部供应商来提供吸附液体。
在最终合成气处理技术是一种燃料、电力或化学品生产应用的范畴中，优选的洗涤溶剂是脱脂溶剂、或可生物降解的、无毒的、并且对环境安全、用于生物柴油残余物的工业清洗溶剂，例如BioSol TS170TM，由Evergreen Solution销售。然而，也可以使用许多类型的亲水性溶剂中，包括但不限于：甘油、油菜籽甲基酯、生物柴油、菜籽油、菜油、玉米油、蓖麻油、或大豆油，按照优先程度递减排列。
不混溶定义
应当理解的是，水和溶剂是不混溶的，它们不能被混合以形成一种均匀的液体。溶剂相相对于水相具有相对小的密度，从而使溶剂相浮在水相的顶部。也可理解溶剂相对于水对未反应的碳颗粒具有更大的亲和力。这是部分因为碳从水相中立即并基本上完全分离，作为一个未团聚的细固体颗粒物质漂浮在表面上，留下下面清澈的水相。
连续管式过滤滗析器
连续管式过滤滗析器[8175]可用于接受来自焦炭洗涤下溢的降液管[42]的合成气多余的蒸汽冷凝物、溶剂、以及碳和灰分。连续管式过滤滗析器被配置为接受来自焦炭洗涤下溢的降液管[42]的第二混合物灰分，并且基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起再滗析器容器中形成在水上方的第三混合物，滗析器容器进一步被配置为分别输出水和第三混合物。
连续管式过滤滗析器由一个具有两部分的直立箱[50]、一个空心圆筒形或矩形、具有封闭圆顶状顶部[54]的中段部分[52]。它具有一个或多个锥形下段部节[56a和56b]，每一个在具有合适排水阀[58a和58b]和排水管线[60a和60b]的排水口终结。这些排水管线可以被连接至一个单独的市售滤饼脱液排出系统[8225]，优选机械压力过滤器-带式压滤机，或者其他相似的设备，该设备在含有液体的污泥状滤饼物质上施加机械压力来分离液体。
垂直水溢堰[62]从直立罐的圆顶状顶部向下延伸并间隔开，与中空的中段部分的直立垂直壳体壁[64]相配合，以提供一个环形通道[66]，在其间为合成气的蒸汽冷凝水相到一个共同的水总管[68]的通道，水总管取自各种水输出(water take-off)喷嘴[70a和70b]，圆周定位在所述外环形通道的上部。水可以被通入水再循环泵[72]，被转移至焦炭洗涤器和文丘里洗涤器。水输出喷嘴可以被设置在大致垂直竖立的壳体壁的各点上，或者水可以被从设置在封闭圆顶状顶部的各个点被泵送。仅有2个水输出喷嘴显示为简单，但是更多可以优选，通常每个管式过滤器组的输出点，其中一个商业系统可能包含约4个管式过滤器组。
垂直水溢堰包括一个直立的环形壁，其在压力容器中的一个高度终止，深度足够提供给内溶剂室[74]旨在包含用于洗涤系统再循环的溶剂。溶剂室被定位在焦炭洗涤器下溢的降液管[42]和垂直水溢堰[62]之间。溶剂和水的界面层包含在内部溶剂室[76]内，因此溶剂和水的界面破碎层(rag-layer)[78]将也被限制在内部溶剂室中。
应当理解的是“破碎层”描述的为溶剂和水界面驻留的区域，也是这样的位置，其中未团聚的碳可能基于碳比溶剂更致密这样的事实积聚，从而沉入溶剂相底部，但是密度比水小，容许其浮于水相的顶部，或者在水和溶剂的界面层。
焦炭洗涤下溢的降液管从焦炭洗涤器的下段延伸，布置在内部溶剂室内，其终止在溶剂室内的一定高度上，垂直高度比垂直水溢堰高度更高，或者在其上。优先操作该系统，使溶剂和水的界面破碎层驻留在溶剂室内的区域中，其中降液管在溶剂室中终止。
容纳在连续管式过滤滗析器的圆柱形中段部分中的内部溶剂室，可以含有一个或多个过滤器组[80a和80b]，其含有许多垂直布置的管式过滤器元件[82]。优选的元件类型是具有覆盖有可更换的过滤布的多孔金属支撑芯，或者具有大约5微米孔径的开孔的编织铁氟龙布的过滤袋的同义词。在过滤过程中，在过滤元件的穿孔金属芯周围，过滤布形成了一个脊形结构体，从而确保在过滤阶段，滤饼的良好的粘附性的。过滤溶剂通过全长的每个单独的管式过滤器元件传送至过滤器组通用寄存器[84a和84b]以及滤液去除导管[86a和86b]。图中为了简单起见仅显示出了2个管式过滤器组。每一个过滤元件在底部密封，仅容许液体通过过滤袋进入金属过滤元件支承芯的穿孔部分进行圆周的移动。
设置在常见滤液吸头[90]上的滤液流程泵[88]从内部溶剂室吸液通过每个过滤器组[80a和80b]的每个过滤元件，通过每个过滤器组滤液去除导管[86a和86b]和滤液寄存器阀[92a和92b]，将其通过[94]转移至一个可选的SVOC分离系统控制量[SVOC-1]，其中SVOC被去除，SVOC贫化溶剂被转移到文丘里洗涤器和焦炭洗涤器常用的溶剂循环线[96]。
压力变送器[98a和98b]被安装在每个滤液去除导管上，可以被用于监测跨过每个过滤器包的压差，相对于由位于垂直壳体内的类似的压力变送器[100]提供的过滤壳体压力。在线流量指示视镜[102a和102b]被安装在每个滤液除去导管上，以便于工厂操作员可直观地看到滤液的清晰度，从而确定是否有管式过滤袋已破裂并需要进行修理。
反冲系统
滤液反冲缓冲罐[8200]从SVOC贫化溶剂输送线[104]中接受SVOC贫化滤液溶剂，从SVOC分离系统排出。该罐被定位在与SVOC贫化溶剂输送线[104]保持联系，优选定为于一个相对于其垂直的方向，以便于溶剂可以通过重力流进罐中。滤液反冲缓冲罐配备有液位变送器[106]，其与溶剂供应水平控制阀[108]相互作用，溶剂供应水平控制阀[108]位于溶剂供给线[110]，将新鲜溶剂传输给系统，无论是向滤液反冲缓冲罐，或向焦炭洗涤器下溢的降液管(未示出)。
溶剂反冲泵[112]通过滤液输送管[114]从滤液反冲缓冲罐中接受SVOC-贫化滤液溶剂，并通过反冲洗罐再循环管路[116]将溶剂再循环回滤液反冲缓冲罐。节流孔板[118]，或类似的减压设备，诸如虹膜型调节孔口阀，位于线上从而在滤液反冲缓冲罐内产生高压再循环水库[116]，以及它的连接的管道网络，以容纳管式过滤器组的反冲。
管式过滤操作体系
用于实现一个连续滤液流的最佳操作方式包括在一个允许周期性原位反洗过滤元件布表面的方式(其通过将液体洗涤溶剂滤液反转通过过滤器元件)操作该过滤系统。反洗将累积的滤饼移出，将其下沉到用于移除系统中粘稠、膏状、滤饼物质的过滤器壳锥形部分的底部。实验结果一致并反复的表明过滤器元件的再生实现可持续地和连续的过滤器操作，与利用SVOC贫化过滤溶剂作为反冲洗过滤液体一起。但是该系统将实现预期的功能，同时利用可选的介质来清洗过滤器元件的表面，如SVOC负载滤液溶剂、合成气流冷凝液、或蒸汽源，例如惰性的氮气或二氧化碳。
优选使用横跨过滤器组的不同压差作为主要变量决定什么时候反冲洗周期，而不是用手动预定周期持续时间的时间间隔，或者使用通过过滤器组的流量减少作为变量决定什么时候开始过滤器反冲洗，(同义称为“过滤器清洗”，或“过滤器反冲洗”，“原位过滤清洗器”，或“过滤器表面原位再生”)。这是因为实验结果表明，压差在6至10PSI之间的过滤器组与优选的厚度为20-35mm的饼相称。与之相反，使用手动预定周期持续时间的时间间隔作为唯一的机理决定什么时候开始过滤器清洗，经常导致操作故障，其中“饼桥(cake bridging)”更容易产生。“饼桥”是过滤领域中众所周知的。其可以被描述为一个大质量结块的悬浮固体，填充在过滤元件质检的空间，从而构成原位再生的挑战(challenge)，经常需要中断处理，从而物理清洁和去除沉重的、凝胶状的滤饼。
原位过滤器清洁可以通过将通过过滤器元件的液体流反转，从而将滤饼从布表面去除，使其下沉到在下部过滤器室锥形部分的水相底部。这使得操作在从系统中排出滤饼时最少损失昂贵的溶剂。
管式过滤操作程序
图7描绘了用于从SVOC负载洗涤溶剂中连续过滤悬浮的颗粒固体的优选操作。过滤[步骤950]配合批量周期过滤器原位清洗步骤：过滤器组隔离[步骤952]；滤液反冲洗[步骤954]；滤饼沉积[步骤956]；滤饼排出启动[步骤958]；滤饼卸料端[步骤960]和过滤重启准备[步骤962]。
步骤950中，(过滤)，监测过滤步骤和过滤器组的压力下降。作为过滤循环步骤，固体被沉积在每个过滤器元件的表面，并且附着在其表面直到达到一个名义上的目标压差下降到6-10PSI，其与20-35mm的预定厚度成比例。如果过滤器组压力降低低于名义上的目标压差下降，过滤循环继续进行直到达到名义上的目标压差下降。当过滤器组达到其名义上的目标压差下降，过滤清洁循环开始，其开始于步骤952(过滤器组隔离)。除了图7，包括过滤和过滤清洁的顺序步骤可以进一步如图6所示，其形象地表明一些涉及的阀门顺序，如表明的通过打开和关闭阀门位置，分别由滤液寄存器阀[92a和92b]、反冲滤液再生阀[120a和120b](位于各自的滤液反冲再生导管[122a和122b])、以及位于每个较低锥形部分的滤饼排出阀[58a和58b]的“非变黑的阀门”和“变黑的阀门”表示。图6表明滤液寄存器阀92a打开和92b关闭。其还显示反冲滤液再生阀120a打开，以及120b关闭。图6进一步表明滤饼排出阀58b打开，58a关闭。还应理解这些阀门可能实际上从未被同时打开；图6与图7，提供了操作精神的领会，澄清了优选的操作理念，从而提供给读者一个涉及序列的真正领会。
当跨越过滤器组的名义上的目标压差下降被达到时，滤饼材料必须从给定的过滤器组的过滤元件中排出，因而进行步骤952(过滤器组隔离)，其涉及通过关闭滤液寄存器阀92b停止给定的过滤器组的过滤进行隔离。一旦滤液寄存器阀关闭，可以通过进行步骤954隔离表现出的压降高于或者等于名义上的目标压差下降的过滤器组。步骤954(滤液反冲)，包括从加压再循环回路[116]中转移滤液，通过剂反冲泵[112]提供，通过相关的过滤反冲洗再生导管[122b]，通过滤液再生阀[120b]注入，其中溶剂然后逆流进入过滤器组滤液除去导管[86b]，被转移至需要再生的过滤元件。
但是应当理解的是，该溶剂反冲泵[116]的操作排出压力，其被需要将滤液逆流转移至操作流从而轻柔的展开容许滤饼被从过滤元件表面排出的滤布，应该高于连续管式过滤器的直立箱[50]的操作压力，优选的比过滤器壳体的操作压力(其在30-60PSIG之间操作)高15-20PSI。从溶剂反冲泵[116]，和直立箱[50]转移到系统中的滤液之间的压力差是用于过滤器表面纯化的必须的压力。应该理解的是，步骤954中典型的用SVOC贫化滤液溶剂反冲要求反冲滤液再生阀[120b]需要保持打开一段时间，小于或等于10秒。
将SVOC贫化滤液溶剂通过过滤器组注射后，一旦反冲再生阀被转至关闭位置，步骤956可以开始，步骤956(滤饼沉淀)仅涉及用于少于或等于30秒的持续时间的建立时间序列，从而允许通过溶解相和水相将滤饼排出沉淀，从而许足够的时间以允许强制诱导的过滤聚集成滤饼固体沉降至底部较低锥形的排出部分。
步骤958(滤饼排出开始)包括打开相应的再生过滤器组的滤饼排出阀[58b]，从而允许将团聚的膏状碳微粒滤饼物质从系统中转移。结束步骤958所要求的处理控制信号生成机制涉及监视信号从一个存在/不存在的检测法兰安装仪器[124b]输出，也被称为阻抗感测设备，或类似物，其可以被安装在上游在滤饼排除法之前，从而通过指示合适厚的膏状滤饼材料离开系统实现进一步系统自动化的目的。
可选地传感器可以由商业供应商布置以检测管道内存在或不存在水，从而作为一个控制机构，用于关闭排出阀。如果处理控制信号表示滤饼正在被从系统中排出，步骤958继续进行。如果，在另一方面，处理控制信号表示滤饼已经离开系统，步骤958可以结束。步骤960(滤饼排出端)仅涉及关闭相应的滤饼排出阀[58b]应为固体已经从系统中排出。在步骤960发生后，步骤962(过滤重启准备)可以开始，其打开相应的过滤器组的滤液寄存器阀[92b]再次开始再生过滤器组的过滤，从而使步骤950再次开始，然后重复过滤和再生周期。
滤饼液体去除系统
滤饼材料从管式过滤器容器中去除后，其可以被转移到任何种类的市售滤饼液体去除系统[8225]中，优选的是带式压滤机，或者其他相似的施加机械压力给凝聚污泥膏状滤饼从而去除其中残留液体的装置。从滤饼[124]中去除的液体可以被转移至厂废水头，而液体贫化固体[126]可以被转移到另一个用于液体贫化固体收集[8250]的位置。
步骤D，选项1，操作
图8强调了命令如图4描述的固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的选项1的操作理念的原则，如下：
步骤D1a：
将未处理合成气与溶剂和水接触将合成气的温度降至SVOC冷凝温度之下，从而形成含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气，以及包括SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
步骤D1b：
将蒸汽从含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气中去除形成：(i)第一贫化合成气蒸汽，其相对于无条件气提蒸汽具有更少的SVOC，(ii)包括SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物；
步骤D1c：
根据不混溶性将水从第二混合物中分离出来，将SVOC、固体和溶剂收集在一起形成水上方的第三混合物；将固体在具有至少一个液相管式过滤器的容器中从SVOC和溶剂中分离出来，使得固体团聚在管式过滤器的表面上，在容器中形成密度大于水的滤饼；
步骤D1d：
反冲管式过滤器，从而使滤饼松动沉入容器的水内；
步骤D1e：
将滤饼从容器底部去除。
步骤D，选项2
在一个可选地、非限制性的实施例中，不混溶的液体分离和连续管式过滤滗析器[8175]的连续过滤功能可以被分离。
固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的选项2，如图9和图10所示，利用滗析器[8275]和连续管式过滤器[8300]，其具有和连续管式过滤滗析器[8175]相似的功能。将不混溶的液体分离并随后从溶剂滤液中分离SVOC的指导原则是通过安装选项2中记载的结构来实现。
选项1步骤D的连续管式过滤滗析器[8175]的目的是将液体的密度分离功能与从液体中过滤分离固体相结合。其进一步自动的进行一个另外的分批过滤器操作，从而实现连续的循环间歇系统。如图9所示，滗析器[8275]和连续管式过滤器[8300]是彼此分开的。
图9描述了滗析器[8275]和连续管式过滤器[8300]通过固体和SVOC负载溶剂滤液传输线[128]沟通。进一步描述了连续管式过滤器[8300]通过SVOC负载滤液传输线[130]与SVOC分离系统控制量[SVOC-1]沟通。
滗析器是公知的液体密度分离单元操作，常见于商业工业系统。进一步，类似的，管式过滤器，或者其他类似的，是商业可获得的，其安装、集成和操作也是具有其涉及的领域普通技术的技术人员众所周知的。
图10列出了支配如图9所示的固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]的选项2的操作理念的原则，如下所示：
步骤D1a：
将未处理合成气与溶剂和水接触将合成气的温度降至SVOC冷凝温度之下，从而形成含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气，以及包括SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
步骤D1b：
将蒸汽从含有蒸汽的中间SVOC贫化合成气中去除形成：(i)第一贫化合成气蒸汽，其相对于无条件气提蒸汽具有更的SVOC，(ii)包括SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物；
步骤D1ca：
根据不混溶性将水从第二混合物中分离出来，将SVOC、固体和溶剂收集在一起形成水上方的第三混合物；
步骤D1cb：
将固体在具有至少一个液相管式过滤器的容器中从SVOC和溶剂中分离出来，使得固体团聚在管式过滤器的表面上，在容器中形成密度大于水的滤饼；
步骤D1d：
反冲管式过滤器，从而使滤饼松动沉入容器内的水中；
步骤D1e：
将滤饼从容器底部去除。
SVOC分离系统
图11和图12表明了用于从滤液洗涤溶剂中分离SVOC的选项。
SVOC闪蒸分离系统
如固体去除和半挥发性有机化合物去除控制量[D-1]描述的从合成气中去除SVOC的优选操作包括利用洗涤溶剂，其从合成气中吸收SVOC。从洗涤溶剂中去除SVOC必须发生，以实现洗涤溶剂的连续循环，从而避免系统中SVOC的堆积，其会导致洗涤操作的运行障碍。
为了连续地回收吸收洗涤液，SVOC闪蒸分离系统，如图11所示，也可以被用于将SVOC从洗涤溶剂中闪蒸出来。优选的该系统和真空系统、冷凝系统、以及允许回收SVOC产品的液体SVOC手机装置一起使用
图11描绘了优选的非限制性的实施例，其用于SVOC分离系统控制量[SVOC-1]。SVOC负载滤液洗涤溶剂通过滤液溶剂输送线[94]从溶剂和焦炭过滤操作中被传送，传送至SVOC闪蒸罐热交换器[8325]的入口，其实优选的为壳管式换热器。蒸汽，或者其他热源，可以通过蒸汽入口管线[132]和蒸汽排放管线[134]与壳侧的热交换器交流，将热量传送至在被传送至SVOC闪蒸罐[8359]之前通过交换器管侧流动的SVOC负载滤液溶剂。SVOC负载滤液洗涤溶剂从热交换器的管侧排出，并通过SVOC负载滤液溶剂闪蒸罐输送线[136]传送，然后流经压力降低装置[138]，其包括任一阀、或者节流孔，位于到SVOC闪蒸罐的入口的上游。一旦释放到SVOC闪蒸罐中的低压环境下，SVOC液相馏分从SVOC负载滤液溶剂中被蒸发或闪蒸，进入SVOC闪蒸输送管[140]用于冷凝和收集的SVOC产品。SVOC贫化滤液溶剂从SVOC闪蒸罐的较低部分排出，其进入SVOC贫化溶剂输送线[142]。SVOC贫化溶剂输送泵[144]，将溶剂通过溶剂输送线[146]传送至溶剂冷却器[8375]，或者其可以通过溶剂回收线[148]将溶剂输送回SVOC闪蒸罐热交换器[8325]。
冷却水供给[150]和冷却水返回[152]与壳侧的溶剂冷却器交流，提供供热容量以从通过交换器的管侧流动的溶剂中去除热量。
SVOC闪蒸罐优选一个垂直的圆柱形容器，但是其可以是配有分配管的水平闪蒸罐，可以配备有冲击挡板[154]以提供一个闪蒸SVOC负载滤液溶剂突然的流动方向改变。多个喷嘴[156]定位在SVOC闪蒸罐的上部，被用于使用通过CIP试剂传输线[158]和CIP试剂分离阀[160]输送至系统的就地清洗(CIP)试剂进行间歇式洗涤。喷嘴[156]也可以通过从溶剂冷却器[8375]的排放中传输的冷却的SVOC贫化溶剂传输线[162]提供一个冷却的SVOC贫化溶剂源。
SVOC闪蒸罐热交换器[8325]将SVOC负载溶剂蒸汽的温度升至SVOC的闪点之上，或者小于，不等于，洗涤溶剂的闪点温度。其允许溶剂和SVOC液体混合物中仅是SVOC部分蒸发，释放至横跨压力下降装置[138]的一个较低压力。
在通过SVOC分离系统控制量SVOC排出[SVOC-出]从系统中排出SVOC之间，SVOC冷凝器[8400]从SVOC蒸气输送管道[140]接受SVOC负载蒸汽，将SVOC凝结进入液相。
SVOC真空系统传输线[164]将SVOC真空系统[8425]与SVOC冷凝器[8400]连接。真空系统优选在其泵壳中(未示出)用液体SVOC密封流体[166]的液体环真空泵。
冷却水供给[170]和冷却水返回[172]与SVOC冷凝器[8400]的壳侧交流，提供热容量将流经交换器的管侧的SVOC冷凝至液相。
SVOC膜分离系统
在一个可选地、非限制性实施例中，可以使用从洗涤液中的选择性吸附渗透SVOC，如图12中所示，其描述了SVOC吸附分离系统。液相吸附的应用，不仅包括渗透蒸发膜过程，也可以用于由于基于分子直径和极性的SVOC分子的选择性扩散从SVOC负载洗涤液液相混合物中分离SVOC。
SVOC负载滤液洗涤溶剂可以从滤液溶剂输送线[94]传送到SVOC吸附分离器[8475]的入口。优选使用能够实现从溶剂负载滤液蒸汽中液相渗透蒸发吸附分离SVOC的SVOC吸附分离器[8475]。但是填料床的吸附剂，无论是聚合的苯乙烯类吸附剂，还是10埃的硅铝酸盐分子筛吸附剂，或者合适的具有从洗涤溶剂中对SVOC优先吸附的吸附介质，也可以用于实现类似的结果。
SVOC吸附分离器[8475]优选的包括市售的渗透单元，优选使用管状膜的管壳式装置，对疏水性非极性溶剂选择性，优选的在中空纤维管内基于PEEK的膜浇铸。
SVOC吸附分离器[8475]还可以含有一个群集的膜元件，并且一个以上的渗透单元可以用来创建多个渗透蒸发单元，或者多个渗透汽化单元的阶段也可以使用。虽然板框式单元可可以用于与膜片一起使用，但是壳管式系统是优选的，因为它易于制造并降低资本成本。
SVOC吸附分离器[8475]含有多孔膜[174]，优选具有多孔耐化学腐蚀的涂层[176]，具有SVOC负载溶剂膜处理表面[178a]，其暴露于SVOC负载滤液洗涤溶剂，一个反向的SVOC渗透膜处理表面[178b]，其中SVOC渗透通过一个驱动力挥发，该驱动力优选的如前所述的由通过下游的真空系统和冷凝器产生的真空驱动和温度驱动梯度组合产生。
保护过滤器[8450]接受来自滤液溶剂传输线[94]的SVOC负载滤液溶剂，在将其通过第二滤液溶剂传输线[180]送至SVOC吸附分离器[8475]之前。保护过滤器[8450]在这里调节任何膜污染，其由于细颗粒物阻挡膜的流动通道而升高，导致有效的膜空隙堵塞，最终引起膜中SVOC渗透速率逐渐下降。保护过滤器[8450]优选容易获得的金属滤袋壳体，其优选含有有效孔径为0.5微米的重型聚酯毡滤袋。
顺序步骤E，氯去除[E]
图13显示了顺序步骤E，氯去除[E]，其中氯去除控制量[E-1]接受氯负载序列步骤E合成气入口[E-入]，输出氯贫化序列步骤E合成气排放[E-出]。
氯气洗涤器[8500]，构造类似于焦炭洗涤器[8125]，也是一种垂直取向的圆筒状或者矩形的压力容器，其具有较低的部分和上部部分，以及一个含有特定数量的填料吸收介质的中心部分，其被支承在一个合适的工业化学品的设备系统常见的支撑栅格系统上。洗涤器的上部部分优选包含一个除雾器，其位于洗涤器喷嘴系统[236]上，将洗涤吸收液体引入到洗涤器。
氯化氢洗涤的目的是通过使用包含在合成气中的残留的蒸汽冷凝得到的水作为主要洗涤吸收液从合成气中去除微量的氯化氢。其还提供去除合成气中淘选的任何残留颗粒的作用。
合成气进入氯化氢洗涤器的下段，向上通过洗涤器的中央部分，其中合成气蒸汽进入与重力逆流通过洗涤器的填料的水的洗涤液紧密接触。水被从气相中冷凝出来，进入洗涤器的下段。水位控制回路，包括一个水位变送器[200]，位于该洗涤器的下段，和一个水位控制阀[202]，可以自动的操作以允许水从洗涤器水再循环管道[238]放出，通过废水输送管[240]，从而保持该洗涤器的下段液面稳定。洗涤器水再循环泵[276]，接受来自洗涤器下段的水，通过泵吸入配管[242]，通过氯气洗涤器换热器[8525]在将水注入洗涤器之前转移水，通过主回流管道[238]，其将水通过洗涤器的喷嘴系统[236]输送，进入洗涤器的上部，其中液体流被向下引导到洗涤器中央填料上。氯气洗涤器换热器[8525]优选壳管式，其中冷却水供给[246]，冷却水返回[248]，与换热器的壳侧交流，从而实现从侧蒸汽冷凝再循环液体中间接去除热量而必要的传热要求。工艺水[214]可以被转移到洗涤器水再循环管道，或者洗涤器的下部分。
顺序步骤F，脱硫[F]
图14表示序列步骤F，脱硫[F]，其中脱硫控制量[F-1]接受硫负载序列步骤F合成气入口[F-入]，输出贫硫序列步骤F合成气排放[F-出]。
硫洗涤器[8550]被构造类似于氯气洗涤器[8500]。洗涤器的上部优选含有位于洗涤器喷嘴系统[336]上的除雾器，其将洗涤吸收液体引入洗涤器。合成气进入硫洗涤器的下段，向上通过洗涤器的中央部分，其中合成气的蒸汽进入与重力逆流通过洗涤器的填料的硫化氢清除剂的洗涤液体密切接触。硫洗涤器优选利用硫化氢清除剂作为主要的洗涤液体，其优选稀释的、非可再生的、水溶性的、三嗪衍生的溶液，优选Nalco EC9021A产品，用水稀释至0.01-1wt％三嗪溶液混合物。BASF的乙二醛，Sepcor的SE-100H2S硫化氢清除剂，FThreeTechnology的DTM三嗪，或者Baker Hughes’Petrolite SULFIXTMH2S清除剂，可选择的使用。可再生的硫化氢清除剂液体也可以使用。
硫洗涤器配备一个液位变送器[300]，位于该洗涤器的下段，它与位于废物输送管[340]的液位控制阀[302]合作。再循环泵[376]接受来自洗涤器下段的稀释的三嗪溶液，通过泵吸入配管[342]，通过再循环管道[338]和通过多个喷嘴将液体泵入洗涤器的上部，其将流体向下喷入洗涤器的中央的填充部分。
硫洗涤器配备一个液位变送器[300]，位于该洗涤器的下段，它与一个水位控制阀[302]位于一个废物输送管[340]。再循环泵[376]接受从洗涤器的下段稀释三嗪溶液，通过其泵吸入配管[342]，并且液体泵到洗涤器的通过再循环管道[338]的上部，并通过多个喷嘴的喷流的向下到洗涤器的中心位置装一节。
工艺水[314]的源，与新鲜的浓缩的来自溶液[316]的硫清除剂的源，可注入硫洗涤器系统，优选的进入再循环管道[338]。
任意类型的硫去除系统可被用于实现该合成气在序列步骤F中描述的冷却功能。某些代替物可以是，包括但是不限于，湿石灰石洗涤系统、喷干法洗涤器、克劳斯处理系统、基于溶剂的硫去除工艺，如UC硫回收工艺(UCSRP)、使用胺或物理溶剂(如Rectisol、Selexol、Sulfinol)的低温或者冷藏的基于溶剂的洗涤器系统、高温吸附剂、，乙二醇醚、二乙二醇甲基醚(DGM)、可再生的和不可再生的吸附剂、分子筛沸石、钙基吸附剂、FeO、MgO、或者ZnO基吸附剂或催化剂、海绵铁、钾-氢氧-浸渍活性-碳系统、浸渍活性氧化铝、二氧化钛的催化剂、钒五氧化二钒催化剂、三氧化钨的催化剂、硫细菌(Thiobacilli)、二磷酸钠溶液、三价铁螯合物溶液、碳酸钾溶液、碱土金属氯化物、氯化镁、氯化钡、结晶技术、生物催化洗涤工艺(如THIOPAQ洗涤器)、或加氢脱硫催化剂。
顺序步骤G，微粒过滤[G]
图15显示了序列步骤G，微粒过滤[G]，其中位于微粒过滤控制量[G-1]内的微粒过滤器[8575]接受微粒负载顺序步骤G的合成气入口[G-入]，并输出微粒贫化序列步骤G合成气排放[G-出]。
顺序步骤H，合成气压缩[H]
图16表示顺序步骤H，合成气压缩[H]，其中合成气压缩机[8600]接受序列步骤H合成气入口[H-入]，并输出序列步骤H合成气排放[H-出]。气态的烃源[HC-入]可任选地通入合成气压缩机[8600]，并且可以包括天然气、合成气、炼油厂废气、石脑油、甲醇、乙醇、石油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、己烷苯、甲苯、二甲苯、或萘、或类似物。
顺序步骤I，VOC去除[I]
图17描述了序列步骤I，VOC去除[I]，其中VOC去除控制量[I-1]接受VOC负载顺序步骤I的合成气入口[I-入]，并输出VOC-贫化序列步骤I合成气排放[I-出]。
VOC去除系统在传统的合成气净化或调节过程中没有发现。实验结果一致、重复的表明没有适当的序列步骤I，VOC去除[I]，硫去除系统可能被后阶段(downstream)抑制，其允许污染物通过系统，对不耐硫的催化剂产生不良影响。
在一个非限制性实施方案中，通过利用结合了用真空变压吸附(VPSA)的热摆动再生的热交换吸附过程可以从合成气中去除VOC，如图18所示。
在另一个非限定实施方案中，可以利用流化颗粒床的吸附系统从合成气中去除VOC，其中VOC饱和吸附剂利用如图19所示的真空辅助变温吸附过程再生。
序列步骤I，选择1
图18描述了序列步骤I的选项1，其公开了可以被用于从合成气中去除VOC的分离系统。该图描绘了具有热摆动吸附能力的VPSA系统。
VPSA是一个气提分离过程，其中吸附剂通过快速降低吸附组分的分压，通过降低总的分压或通过使用吹扫气体再生。
在VPSA系统中，再生通过首先停止进料流量，然后减压吸附剂，通常将再生气体逆流进料方向通过床体而完成。
VPSA系统有一定的固有的缺点，主要是归因于征VPSA特有的周期时间短。在操作的每个循环中，吸附剂进入进料段，期间发生吸附，随后减压，再生和再加压。在减压过程中，床体中的进料气体放空和丢失，这被称为“开关损耗”。VPSA系统中的短循环时间产生了高开关损耗，因为循环短，迅速再加压是必要的。快速再加压会引起进料与产品流的瞬态变化，其对机器运行产生不利影响，特别是在吸附过程中的下游过程的操作。
VPSA最适用于那些不是太强烈吸附的组分。在另一方面成分，变温吸附(TSA)是非常强烈吸附组分的首选，因为温度过程的适度的变化产生气固吸附平衡的巨大变化。在温度波动的过程中，为了实现再生，提供热量解吸材料是必须的。接着加热再生吸附剂，吸附剂优选在下一个吸附步骤前冷却，优选通过转移冷却液体，不仅包含水，通过每个芳烃微尺度热交换吸附[8625A和B]的热传送室。
在一个实施例中，每个芳烃微尺度(Micro-Scale)，也称作微通道，热交换吸附[8625A和B]包括一个或多个吸附室[402]，其中每个可以是管状或者矩形形状，每个室与相邻的室通过热传送室[404]分隔开。每个吸附室设有一个进料入口[406A和406B]用于引入VOC负载合成气，一个产品出口[408A和408B]用于从吸附室中除去VOC-贫化合成气，一个包括布置在所述室中的吸附剂颗粒的颗粒床[410]。理想情况下吸附室是相对窄的，从而保证快速热传递，因此我们证明了使用一个微尺度换热器，也被称为微通道热交换器，是在这个特定的应用中的优选单元操作。在另一非限制性实施例中，每个芳烃吸附[8625A和B]包括没有热传送室[404]的固定床。应该理解虽然图18描述了当第一热交换吸附器处于吸附模式中，第二热交换吸附器处于再生模式时，平行的第一和第二吸附器能够被操作，两个以上的吸附器也可以使用，使得一个吸附器处于关闭状态线。
颗粒床优选包含相对于其他合成气成分在吸附剂的孔中选择性地吸附VOC的吸附介质。在一个实施方案中，吸附剂是一种基于苯乙烯的聚合物吸附剂，如Dowex Optipore V503，或类似物。在另一个实施例中，吸附剂可以由分子筛、沸石、催化剂材料、硅胶、氧化铝、活性炭材料、或它们的组合组成。
每个热传送室配备有热传送室入口阀[412a和412b]。冷却材料，不仅包括水，或者加热材料，不仅包括蒸汽，可以被引入热传送室。冷却材料可以通过热传递从相邻的吸附室中去除热量。加热材料也可以通过热传递将热量加给相邻的吸附室。
当第一吸附单元[8625A]是在吸附模式中，第二吸附[8625B]是在再生模式中，其中第二吸附先被减压，然后通入VOC-贫化合成气物流，最终再加压。在循环的这一部分，第一入口阀[414a]是开放的，而第二个第一入口阀[414b]是封闭的，引导合成气进料从线路[I-入]到第一吸附[8625A]。由于VOC负载合成气通过吸附[8625A]，VOC吸附物被选择性地吸附进入吸附剂的孔中，VOC贫化合成气通过第一产品出口阀[416a]，从VOC分离系统通过序列步骤I合成气排放[I-出]传送。在整个再生过程中，第二产品出口阀[416b]被关闭，以防止再生流进入VOC-贫化合成气物流中。
在再生条件下，第二吸附[8625B]先被减压。在减压过程中，第一吹扫入口阀[418a]和第二吹扫入口阀[418b]都被关闭，以防止吹扫在减压过程中进入第二吸附[8625B]。第一减压阀[420a]被关闭，以防止VOC负载合成气流[I-入]进入再生产品线[430]。第一热传送室进气阀门[412a]被关闭，以防止供热被第一吸附[8625A]进行吸附，第二吸附[8625B]中的第二热传送室进气阀门[412b]是开放的，以允许热传递到再生的VOC饱和吸附剂。第二减压排出阀[420b]是打开的，以允许来自第二吸附[8625B]的流通过再生产品线[430]。再生产品将包含合成器和VOC的混合物。再生产品线在真空条件下，作为VOC真空系统[8675]的结果。再生产品从第二加压吸附[8625B]沿着再生产品线[430]流动。
一旦第二吸附[8625B]完全减压，第二吹扫入口阀[418b]是打开的，以允许VOC-贫化合成气流吹扫VOC，其选择性的吸附在吸附剂的孔中，并且沿着再生产品线[430]在真空条件下撤回吹扫流。同时当吹扫入口阀打开时，第二吸附的热传送室入口阀[412b]被打开以间接地将热能传送到减压再生吸附[8625B]，从而辅助在真空条件下从吸附剂的空隙中去除VOC吸附物。一旦第二吸附[8625B]的吹扫和热添加步骤完成，减压排出阀[420b]是封闭的，而吹扫入口阀[418b]保持开放，使来自第一吸附[8625A]的VOC-贫化合成气能够加压第二吸附[8625B]从而达到和第一吸附[8625A]一样的压力。冷却物可以通过第二热传送室进气阀门[412b]被交换用于热源传送至第二吸附[8625B]，进入第二吸附[8625B]的热传送室[404]以冷却吸附室中的吸附剂介质，将其为下一轮吸附序列做好准备。
一旦第二吸附[8625B]是完全加压，其已经为从再生切换到吸附的功能做好准备。此时，第一吸附[8625A]中的吸附剂选择性地吸附相当量的VOC。第一吸附[8625A]准备好再生。两个床体切换功能。然后发生以下的阀变化。第一产品出口阀[416a]是关闭的，第一入口阀[414a]被关闭。第一吹扫入口阀[418a]保持关闭，第一减压排出阀[420a]是打开的以开始第一吸附[8625A]的减压。第二热传送室进气阀门[412b]是关闭的，第一热传送室进气阀门[412a]是打开的以允许热能被传送到第一吸附[8625A]热传送室[404]。
为第二吸附[8625B]的吸附用下面的阀门安排开始。第二减压排出阀[420b]保持关闭。第二产品出口阀[416b]被打开，并且第一入口阀[414b]被打开，从而促进来自VOC负载合成气流[I-入]的流进入第二吸附，来自第二吸附[8625B]的VOC-贫化合成气流通过第二产品出口阀[416b]进入VOC-贫化合成气流[I-出]。如上所述的用于第二吸附[8625B]的再生过程重复用于第一吸附[8625A]。
优选地，再生发生在低于大气压的压力下，在一个由VOC真空系统[8675]产生的真空下。再生离开作为蒸汽流离开第二吸附[8625B]。其在附带冷却水供给[470]和冷却水回流[472]的VOC冷凝器[8650]中冷却。冷凝的VOC再生产品通过VOC分离系统控制量VOC排放[VOC-出]与蒸汽一起被撤出。
VOC真空系统传输线[464]用VOC冷凝器[8650]连接VOC真空系统[8675]。真空系统优选在其泵壳中使用液体VOC密封液[466]的液环真空泵(未示出)。
系统优选在大于25psia，优选大于300psia的压力下的吸附中操作。在床体再生中的VPSA系统，在一个实施例中，在低于大气压力下操作。在一个实施例中，VPSA系统在一个7.5psia或者更小的压力下操作，优选5psia或者更小，从而再生床体。在一个实施例中，VPSA系统使用2个床体系统。可选地，3床体系统被使用。在另一实施例中，四个或更多个床体被使用。
顺序步骤I，选项2
在另一个非限制性实施方案中，VOC可以从合成气中通过利用连续加压的流化颗粒床吸附系统被去除，其中VOC负载合成气被用于流化包含选择性吸附VOC的吸附介质的颗粒床。
图19描述了序列步骤I，VOC去除[I]，选项2，作为位于VOC去除控制量[I-1]中的实施例。芳香烃流化吸附床[8700]接受VOC负载合成气从蒸汽[I-入]，通过蒸汽[I-出]输出VOC-贫化合成气。
VOC负载合成气通过一个分配板[474]被引入芳香烃流化吸附床[8700]，其可以位于可选的具有一个合适的隔板的支撑栅格系统[476]下面，从而防止吸附剂逆流进入导管[I-入]入口。
合成气流化吸附床材料[478]，其从向上通过床体的蒸汽泡[480]中吸附VOC。一个可选的内部旋流分离器[482]可以被定位在流化床的干舷部[484]内，以分离来自VOC-贫化合成气中吸附剂，将通过旋风分离器料腿[486]吸附剂返回床体。
从VOC饱和吸附剂中解吸VOC发生在间接加热的恢复换热流化床[8725]中。为了芳香烃流化吸附床[8700]实现来自合成气的VOC的连续分离，吸附床材料[478]必须从床体上移出，再生，然后运回床体。一系列交替的固体处理阀门[490a和490b]，配置在一个封闭料斗装置中，可被用于通过VOC吸附剂输送管道[488]批量传输容量的吸附床材料[478]至恢复换热流化床[8725]。封闭料斗阀门装置是其涉及领域周知的，被广泛用于从一个独立第加压的环境中传输固体至另一个。
顺序步骤I，VOC去除[I]，选项2，优选的安装在合成气压缩顺序步骤[H]之前。因此，顺序步骤I，选项2的芳香烃流化吸附床[8700]的优选操作压力范围在30-75psia的范围内。连接到恢复换热流化床[8725]的再生产品线[430]保持在如图18所描述的真空条件下。恢复换热流化床[8725]在压力为14.5psia或更小、优选8.5psia或更小的真空条件下操作。
恢复换热流化床[8725]被使用VOC-贫化蒸汽源[492]连续流化，优选的使用FT尾气，然而，水蒸汽、压缩的合成气、或者任何其它可用的蒸汽，如氮气或空气可被用来代替。
VOC-贫化蒸汽源[492]通过一个分配板[494]被引入恢复换热流化床[8725]，其可以位于一个可选的具有隔板的支撑栅格系统[496]下面。热源[498]，优选水蒸汽，对于至少一个热传送室[500]是可得的，其与包含在恢复换热流化床[8725]中的流化吸附床材料的热传送室共享至少一个热传送面[502]。这样允许热能间接地传送至床体，以允许温度辅助VOC从使用VOC-贫化蒸汽源[492]流化的吸附材料的孔中解吸。VOC将在床体中从吸附材料中被释放出来，当蒸汽泡向上通过床体时进入蒸汽泡[504]中。
可选的内部旋流分离器[508]可以定位在流化床的干舷部[512]中以将吸附剂从VOC负载蒸汽中分离，然后通过旋风分离器料腿[514]将吸附剂返回床体。一系列交替的固体处理阀门[516a和516b]，配置在一个封闭料斗装置中，可被用于通过输送管道[518]批量传输容量的再生吸附床材料[478]至吸附剂传送罐[8750]。
吸附剂传送罐[8750]是一个圆筒形压力容器，其配有浸渍管[520]、加压蒸汽源[522]和固体处理阀门[524a和524b]，其被用于与一起结合使用通过再生吸附剂输送线[526]运输再生的吸附床材料[478]返回芳香烃流化吸附床[8700]。再生的吸附床材料[478]首先通过固体处理阀门[516a和516b]从恢复换热流化床[8725]中转移到吸附剂传送罐[8750]。吸附剂传送罐[8750]被独立，并通过打开固体处理阀门[524a]在蒸汽源[522]中加压，而阀门524b是关闭的。当吸附剂传送罐[8750]中的压力超过芳香烃流化吸附床[8700]中压力，固体处理阀门[524a和524b]的阀门位置切换，以允许再生的吸附床材料[478]通过来自吸附剂传送罐[8750]的压力激增被传送向上通过浸管[520]，并通过再生吸附剂输送线[526]，其中其可能会再进入芳香烃流化吸附床[8700]。再生的吸附床材料[478]可以自由下落通过干舷部[484]，或者如果多孔板[528]被安装在干舷部[484]，再生的吸附床材料[478]可以通过容器逐渐滴入，从而改善气固接触。
在另一个非限制性实施例中，恢复换热流化床[8725]可以在正压力条件下进行操作，其中VOC可以如图18所示的被冷凝并回收。在这个特定的实施例中，VOC负载气态烃蒸气[430]可以然后退出恢复换热流化床[8725]，其然后可以作为序列步骤B，烃重整[B]中烃重组[8000]的燃料来源。
顺序步骤J，金属去除[J]。
图20描述了顺序步骤J，金属去除[J]，其中金属去除控制量[J-1]接受金属负载序列步骤J合成气入口[J-入]，并输出金属贫化序列步骤J合成气排放[J-出]。
金属保护床[8775]优选由含有具有亲和性能从而可以吸附重金属(不仅包括汞、砷、铅和镉)的醋酸纤维素填料介质的垂直圆筒形压力容器组成。醋酸纤维素可以是珠子、球体、片状或者丸粒型的。可选地，吸附剂可以使用如来自NUCON International公司的Mersorb，或者来自Axens-IFP Group Technologies的AxTrap277，或者其他类似物。
顺序步骤K，氨去除[K]
图21描述了顺序步骤K，氨去除[K]，其中氨去除控制量[K-1]接受氨负载序列步骤K合成气入口[K-入]，并输出氨-贫化序列步骤K合成气排放[K-出]。
氨洗涤器[8800]，构造类似于氯气洗涤器[8500]，也是垂直取向的圆筒状或者矩形的压力容器，具有一个较低的部分和上部部分，以及一个含有特定数量的填料吸收介质的中心部分，其被支承在一个合适的工业化学品的设备系统常见的支撑栅格系统上。洗涤器的上部部分优选包含一个除雾器，其位于洗涤器喷嘴系统[736]上，将洗涤吸收液体引入到洗涤器。
氨洗涤器的目的是通过使用水作为主要的洗涤吸收液体从合成气中去除微量的氮化化合物，包括氨和氰化氢。
合成气进入氨洗涤器的下段，向上通过洗涤器的中央部分，其中合成气蒸汽进入与重力逆流通过洗涤器的填料的水的洗涤液紧密接触。水位控制回路，包括一个水位变送器[700]，位于该洗涤器的下段，和一个水位控制阀[702]，可以自动的操作以允许水从洗涤器水再循环管道[738]放出，通过废水输送管[740]，从而保持该洗涤器的下段液面稳定。洗涤器水再循环泵[776]，接受来自洗涤器下段的水，通过泵吸入配管[742]，通过洗涤器的喷嘴系统[736]输送水，进入洗涤器的上部，其中液体流被向下引导到洗涤器中央填料上。工艺水[714]可以被转移到洗涤器水再循环管道，或者洗涤器的下部分。
顺序步骤L，氨精整[L]
图22描述了顺序步骤L，氨精整[L]，其中氨精整控制量[L-1]接受序列步骤L合成气入口[L-入]，并输出序列步骤L合成气排放[L-出]。
氨保护床[8825]由优选的含有具有亲和性能从而可以吸附痕量的含氮化合物(包括氨和氰化氢)的分子筛4A型的垂直圆筒形压力容器组成。可选地，吸附剂可以使用如5A、13X、脱铝八面沸石、脱铝的五元环结构单元(脱铝的pentasil)、斜发沸石、或类似物。
顺序步骤M，供热[M]
图23描述了顺序步骤M，供热[M]，其中供热控制量[M-1]接受序列步骤M合成气入口[M-入]，并输出序列步骤M合成气排放[M-出]。
热交换器[8850]优选壳管式，其中合成气被送至管侧。位于换热器壳侧的蒸汽将合成气的温度从75-125华氏度提升至350-450华氏度。
热交换器[8850]配有热源[780]和排热[782]，其与壳侧交流间接将热量传递至合成气。可选地，加热器可以是电驱动的，或者烟道气或另一个替代热源可以被利用代替蒸汽增加合成气的温度。
顺序步骤N，羰基硫脱除[N]
图24描述了顺序步骤N，羰基硫脱除[N]，其中羰基硫脱除控制量[N-1]接受羰基硫负载序列步骤N合成气入口[N-入]，并输出硫-贫化序列步骤N合成气排放[N-出]。
羰基硫水解床[8875]是包括优选含有填充床介质(包括氧化铝或氧化钛，无论是以珠子、丸粒、颗粒、球体、填充、或类似的形式)的垂直圆筒形压力容器，并实现了在硫化氢精整步骤前将羰基硫水解成硫化氢和二氧化碳的目的。以水蒸汽形式的水[790]可以被注入到水解床辅助羰基硫与水通过填充床介质反应从而水解成硫化氢和二氧化碳。优选使用基于氧化铝的材料的填充床完成该顺序步骤的目的，其允许将羰基硫水解成硫化氢和二氧化碳，但是任何类型的羰基硫去除系统或者方法，如吸附或吸收式系统，可以用于完成顺序步骤从合成气中去除羟基硫的目的。
顺序步骤O，硫精整[O]
图25描述了顺序步骤O，硫精整[O]，其中硫精整控制量[O-1]接受序列步骤O合成气入口[O-入]，并输出序列步骤O合成气排放[O-出]。
硫保护床[8900]是包括优选含有包括以珠子、丸粒、颗粒、球体、填充、或类似的形式的氧化锌的吸附剂介质(包括氧化铝或氧化钛，无论是以珠子、丸粒、颗粒、球体、填充、或类似的形式)的垂直圆筒形压力容器，并实现了吸附痕量的硫化氢和元素硫的目的。
顺序步[P]，二氧化碳脱除[P]
图26描述了顺序步骤P，二氧化碳脱除[P]，其中二氧化碳去除控制量[P-1]接受二氧化碳负载序列步骤P合成气入口[P-入]，并输出二氧化碳贫化序列步骤P合成气排放[P-出]。热交换CO2分离器实现了从加压的合成气中去除二氧化碳并回收它用于其他地方的目的。优选的回收分离的二氧化碳作为烃重组[8000]的氧化剂，或者作为流态化介质用于上游合成气生成过程，或者作为对仪器和采样口以及连接处的蒸汽清洗。
如上述图18中的顺序步骤I，选项1描述的设备功能与位于顺序步骤P，二氧化碳脱除[P]的二氧化物去除控制量[Q-1]的优选的实施例的设备功能是相同的。然而，一个主要的区别是热交换CO2分离器[8925A和B]优选地包含一个管壳式热交换器，优选地配有1/2"直径的管子。优选的布置活性炭纤维材料，优选的以螺旋缠绕的活性炭纤维织物、或者性炭纤维布丝的形式，在容器的管侧颗粒床[810]内，而壳侧传热室[804]除进行再生循环时外空运行。
如上述图18中的顺序步骤I，选项1描述的再生过程与位于顺序步骤P，二氧化碳脱除[P]的二氧化物去除控制量[P-1]的优选的实施例的再生过程是相同的，除了顺序步骤P没有利用真空系统的事实。相反，再生产品线[830]与二氧化碳累加器[8950]相联系。二氧化碳累加器[8950]的目的是为再生的二氧化碳负载合成气蒸汽提供足够的体积和停留时间，从一个再生循环被转移，通过顺序步骤P二氧化碳排放[CO2-出]传送二氧化碳从而储存用于其他地方。累加器的操作眼里为100-165psia。
可选地，基于膜或吸附的二氧化碳回收单元可以被用于完成通过顺序步骤P，二氧化碳脱除[P]定义的二氧化碳去除和回收的目的。在进一步的实施方案中，二氧化碳可以在该顺序步骤中通过使用二氧化碳电解槽被减少。
顺序步骤Q、R、S:供热[Q]；蒸汽甲烷重整[R]；热去除[S]
参考图27，顺序步骤Q、供热[Q]、顺序步骤R、甲烷蒸汽重整[R]，和顺序步骤S，热去除[S]以一个优选的方式相结合，从而实现能量集成系统，其能够重整出现在入口合成气源[P-入]的碳氢化合物。当利用可选的气态烃源[HC-入]送至合成气压缩机[8600]的入口时，该配制是优选的。
热交换器[8975]接受气态烃负载合成气序列步骤Q合成气入口[Q-入]，提高其温度至蒸汽甲烷重整[9000]的操作温度。其通过利用传热集成实现，伴随重整净化的和调节的合成气[R-出]被转移至一个热交换器[8975]内的共享的热传送面。氧化剂来源[850]被提供给蒸汽甲烷重整[9000]，以确保气态烃完全分解成一氧化碳和氢气。不希望的气态烃[S-出]贫化的冷却的合成气从热交换器[8975]中排出，提供给下游合成气处理技术。
合成气处理实施方案
本领域的普通技术人员将认识到较少的图1中的所有步骤B-S可以在一个给定的合成气处理方法和系统中使用。
例如，在第一合成气处理方法中，只有步骤C、D、G、H、K、O和T可以实施，相应的系统将包括实施这些步骤所需的设备。
在第二合成气处理方法中，只有步骤B、C、D、F、G、H、I、K、M、N、O和T可以实施，相应的系统将包括实施这些步骤所需的设备。
图30A-30F展示了一些人们可能希望执行的合成气处理实施例。图30A-30F中表格的每一行呈现了在单独合成气处理实施例中要实行的步骤。需要理解的是，实现每个方法所必须的相应的元素将需要在该实施例、方法的系统中。
设备清单
下面设备的清单给出了熟悉合成气加工的本领域技术人员应该理解的项目。
8000 碳氢化合物重整
8025 热回收蒸汽发生器(HRSG)过热器
8050 热回收蒸汽发生器(HRSG)
8075 汽包
8100 文丘里洗涤器
8125 焦炭洗涤器
8150 焦炭洗涤器换热器
8175 连续管式过滤滗析器
8200 滤液反冲缓冲罐
8225 滤饼液体去除系统
8250 液体贫化固体收集
8275 滗析器
8300 连续管式过滤器
8325 SVOC闪蒸罐热交换器
8350 SVOC闪蒸罐
8375 溶剂冷却器
8400 SVOC冷凝器
8425 SVOC真空系统
8450 保护过滤器
8475 SVOC吸附分离器
8500 氯气洗涤器
8525 氯气洗涤器换热器
8550 硫洗涤器
8575 微粒过滤器
8600 合成气压缩机
8625 芳烃微尺度热交换吸附
8650 VOC冷凝器
8675 VOC真空系统
8700 芳烃流化吸附床
8725 恢复换热流化床
8750 吸附剂转移罐
8775 金属保护床
8800 氨洗涤器
8825 氨保护床
8850 热交换器
8875 羰基硫水解床
8900 硫保护床
8925 热交换CO2分离
8950 二氧化碳累加器
8975 热交换器
9000 蒸汽甲烷重整
附图标记列表
顺序步骤B合成气入口[B-入]
顺序步骤B合成气排放[B-出]
顺序步骤C合成气入口[C-入]
顺序步骤C合成气排放[C-出]
顺序步骤D合成气入口[D-入]
顺序步骤D合成气排放[D-出]
SVOC分离系统控制量SVOC排放[SVOC-出]
顺序步骤E合成气入口[E-入]
顺序步骤E合成气排放[E-出]
顺序步骤F合成气入口[F-入]
顺序步骤F合成气排放[F-出]
顺序步骤G合成气入口[G-入]
顺序步骤G合成气排放[G-出]
可选的气态烃源[HC-入]
顺序步骤H合成气入口[H-入]
顺序步骤H合成气排放[H-出]
顺序步骤I合成气入口[I-入]
SVOC分离系统控制量VOC排放[VOC-出]
顺序步骤I合成气排放[I-出]
顺序步骤J合成气入口[J-入]
顺序步骤J合成气排放[J-出]
顺序步骤K合成气入口[K-入]
顺序步骤K合成气排放[K-出]
顺序步骤L合成气入口[L-入]
顺序步骤L合成气排放[L-出]
顺序步骤M合成气入口[M-入]
顺序步骤M合成气排放[M-出]
顺序步骤N合成气入口[N-入]
顺序步骤N合成气排放[N-出]
顺序步骤O合成气入口[O-入]
顺序步骤O合成气排放[O-出]
顺序步骤P合成气入口[P-入]
顺序步骤P合成气排放[P-出]
顺序步骤P二氧化碳排放[CO2-出]
顺序步骤Q合成气入口[Q-入]
顺序步骤Q合成气排放[Q-出]
顺序步骤R合成气入口[R-入]
顺序步骤R合成气排放[R-出]
顺序步骤S合成气入口[S-入]
顺序步骤S合成气排放[S-出]
烃重整控制量[B-1]
合成气冷却控制量[C-1]
固体去除和SVOC去除控制量[D-1]
氯去除控制量[E-1]
脱硫控制量[F-1]
微粒过滤控制量[G-1]
VOC去除控制量[I-1]
金属去除控制量[J-1]
氨去除控制量[K-1]
氨精整控制量[L-1]
供热控制量[M-1]
羰基硫脱除控制量[N-1]
硫精整控制量[O-1]
二氧化碳去除控制量[P-1]
SVOC分离系统控制量[SVOC-1]
添加剂[2]
氧化剂源[4]
气态烃源[6]
过热蒸汽[8]
HRSG传输线[10]
水[12]
蒸汽和水的混合物[14]
压力变送器[16]
压力控制阀[18]
饱和蒸汽传输线[20]
液位变送器[22]
水位控制阀[24]
供水管[26]
汽包连续排污管道[28]
文丘里洗涤器再循环水管线[30]
文丘里洗涤器再循环的溶剂管线[32]
文丘里洗涤器到焦炭洗涤器的输送管道[34]
洗涤器喷嘴系统[36]
焦炭洗涤器循环水[38]
焦炭洗涤器循环溶剂[40]
焦炭洗涤器下溢的降液管[42]
常见的水再循环管路[44]
冷却水提供[46]
冷却水回水[48]
直立箱[50]
中央部分[52]
封闭圆顶状顶部[54]
圆锥下部[56a和56b]
排水阀[58a和58b]
排水管线[60a和60b]
垂直水溢堰[62]
直立垂直壳体壁[64]
环形通道[66]
共同的水总管[68]
水输出喷嘴[70a和70b]
水循环泵[72]
内溶剂室[74]
溶剂和水的界面破碎层[78]
过滤器组[80a和80b]
管式过滤器元件[82]
过滤器组通用寄存器[84a和84b]
滤液去除管道[86a和86b]
滤液流程泵[88]
常见滤液吸头[90]
滤液寄存器阀[92a和92b]
滤液溶剂传输线[94]
备用反冲传输线[95]
常用的溶剂再循环管路[96]
压力变送器[98a和98b]
壳压力变送器[100]
流量指示视镜[102a和102b]
SVOC-贫化溶剂传输线[104]
液位变送器[106]
溶剂供应水位控制阀[108]
溶剂供给线[110]
溶剂反冲泵[112]
滤液输送管道[114]
反冲罐再循环线[116]
节流孔板[118]
反冲滤液再生阀[120a和120b]
滤液反冲再生导管[122a和122b]
从滤饼中去除液体[124]
废水集管[126]
固体和SVOC负载溶剂滤液传输线[128]
SVOC负载溶剂滤液传输线[130]
备用反冲传输线[131]
蒸汽入口管[132]
蒸汽排放管[134]
SVOC负载滤液溶剂闪蒸传输线[136]
压力降低装置[138]
SVOC闪蒸输送管[140]
SVOC-贫化溶剂传输线[142]
SVOC-贫化溶剂输送泵[144]
溶剂传输线[146]
溶剂回收线[148]
冷却水供应[150]
冷却水返回[152]
撞击挡板[154]
喷雾喷嘴[156]
CIP试剂传输线[158]
CIP试剂分离阀[160]
冷却的SVOC-贫化溶剂传输线[162]
SVOC真空系统传输线[164]
液体SVOC密封流体[166]
真空系统排气管[168]
冷却水供应[170]
冷却水返回[172]
多孔膜[174]
多孔耐化学腐蚀的涂层[176]
SVOC负载溶剂膜处理表面[178a]
SVOC渗透膜处理表面[178b]
滤液溶剂传输线[180]
液位变送器[200]
水位控制阀[202]
工艺水[214]
洗涤器喷嘴系统[236]
洗涤水再循环管道[238]
输水管道[240]
泵的吸入管[242]
冷却水供应[246]
冷却水返回[248]
循环泵[276]
液位变送器[300]
水位控制阀[302]
工艺水[314]
流清除剂导出溶液[316]
洗涤器喷嘴系统[336]
洗涤水再循环管道[338]
输水管道[340]
泵吸入管[342]
循环泵[376]
吸附室[402]
热传送室[404]
进料口[406a和406b]
产品出口[408a和408b]
颗粒床[410]
热传送室入口阀[412a和412b]
进口阀门[414a和414b]
产品出口阀[416a和416b]
吹扫入口阀[418a和418b]
泄压阀[420a和420b]
调节吹扫阀[422]
再生产品线[430]
VOC真空系统传输线[464]
液体VOC密封流体[466]
真空系统排气管[468]
冷却水供应[470]
冷却水返回[472]
分配板[474]
支撑栅格系统[476]
吸附床材料[478]
蒸汽泡[480]
内部旋流分离器[482]
干舷部[484]
旋风分离器料腿[486]
SVOC吸附剂输送管道[488]
固体处理阀门[490a和490b]
VOC-贫化气源[492]
分配板[494]
支撑栅格系统[496]
热源[498]
热传送室[500]
传热表面[502]
蒸汽泡[504]
气态烃蒸气[506]
内部旋流分离器[508]
干舷部[512]
旋风分离器料腿[514]
固体处理阀门[516a和516b]
输送管道[518]
浸渍管[520]
蒸汽源[522]
固体处理阀门[524a和524b]
再生吸附剂输送线[526]
多孔板[528]
液位变送器[700]
水位控制阀[702]
工艺水[714]
洗涤器喷嘴系统[736]
洗涤水再循环管道[738]
输水管道[740]
泵吸入管[742]
循环泵[776]
热源[780]
排热[782]
水[790]
吸附室[802]
热传送室[804]
进料口[806a和806b]
产品出口[808a和808b]
颗粒床[810]
热传送室入口阀[812a和812b]
进口阀门[814a和814b]
产品出口阀[816a和816b]
吹扫入口阀[818a和818b]
泄压阀[820a和820b]
调节吹扫阀[822]
再生产品线[830]
氧化剂来源[850]
序列步骤列表
合成气生成[A]
顺序步骤B，烃重整[B]
顺序步骤C，合成气冷却[C]
顺序步骤D，固体去除和SVOC去除[D]
顺序步骤E，氯去除[E]
顺序步骤F，脱硫[F]
顺序步骤G，微粒过滤[G]
顺序步骤H，合成气压缩[H]
顺序步骤I，VOC去除[I]
顺序步骤J，金属去除[J]。
顺序步骤K，氨去除[K]
顺序步骤L，氨精整[L]
顺序步骤M，供热[M]。
顺序步骤N，羰基硫脱除[N]
顺序步骤O，硫精整[O]
顺序步骤P，二氧化碳去除[P]
顺序步骤Q，供热[Q]
顺序步骤R，蒸汽甲烷重整[R]
顺序步骤S，热去除[S]
供最终用户的清洁的合成气[T]
顺序步骤B成气入口[B-入]
顺序步骤B成气排放[B-出]
顺序步骤C合成气入口[C-入]
顺序步骤C合成气排放[C-出]
顺序步骤D合成气入口[D-入]
顺序步骤D合成气排放[D-出]
SVOC分离系统控制量SVOC排放[SVOC-出]
顺序步骤E合成气入口[E-入]
顺序步骤E合成气排放[E-出]
顺序步骤F制合成气入口[F-入]
顺序步骤F制合成气排放[F-出]
顺序步骤G合成气入口[G-入]
顺序步骤G合成气排放[G-出]
可选的气态烃源[HC-入]
顺序步骤H合成气入口[H-入]
顺序步骤H合成气排放[H-出]
顺序步骤I合成气入口[I-入]
VOC分离系统控制量VOC排放[VOC-出]
顺序步骤I合成气排放[I-出]
顺序步骤J合成气入口[J-入]
顺序步骤J合成气排放[J-出]
顺序步骤K合成气入口[K-入]
顺序步骤K合成气排放[K-出]
顺序步骤L合成气入口[L-入]
顺序步骤L合成气排放[L-出]
顺序步骤M合成气入口[M-入]
顺序步骤M合成气排放[M-出]
顺序步骤N合成气入口[N-入]
顺序步骤N合成气排放[N-出]
顺序步骤O合成气入口[O-入]
顺序步骤O合成气排放[O-出]
顺序步骤P合成气入口[P-入]
顺序步骤P合成气排放[P-出]
顺序步骤P二氧化碳排放[CO2-出]
顺序步骤Q合成气入口[Q-入]
顺序步骤Q合成气排放[Q-出]
顺序步骤R合成气入口[R-入]
顺序步骤R合成气排放[R-出]
顺序步骤S合成气入口[S-入]
顺序步骤S合成气排放[S-出]
烃重整控制量[B-1]
合成气冷却控制量[C-1]
固体去除和SVOC去除控制量[D-1]
氯去除控制量[E-1]
脱硫控制量[F-1]
微粒过滤控制量[G-1]
VOC去除控制量[I-1]
金属去除控制量[J-I]
氨去除控制量[K-1]
氨精整控制量[L-1]
供热控制量[M-1]
羰基硫脱除控制量[N-1]
硫精整控制量[O-1]
二氧化碳脱除控制量[P-1]
SVOC分离系统控制量[SVOC-1]
过滤[步骤950]
过滤器组分离[步骤952]
滤液反冲[步骤954]
滤饼沉积[步骤956]
滤饼排放开始[步骤958]
滤饼排放结束[步骤960]
过滤重启准备[步骤962]
步骤D la
步骤Dlb
步骤D1c
步骤Dlca
步骤Dlcb
步骤D1d
步骤D1e
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种处理未处理合成气的方法，包括以下步骤：
(a)从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)，从而形成第一贫化合成气流，其相对于未处理合成气具有更少的固体和SVOC含量；
(b)步骤(a)后，从第一贫化合成气流中去除挥发性有机化合物(VOC)，从而形成第二贫化合成气流，其相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量；
(c)步骤(b)后，从第二贫化合成气流中去除至少一种含硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)前还包括冷却未处理合成气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)前还包括：
至少一部分未处理合成气进行烃重整和/或裂解形成氢气和一氧化碳；
以及冷却由所述烃重整和/或裂解形成的氢气和一氧化碳。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在步骤(c)后还包括烃重整至少一部分硫-贫化合成气流，从而形成氢气和一氧化碳。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(b)前还包括从第一贫化合成气流中去除氯气。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)后在步骤(b)前，还包括去除至少一种含硫化合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：使用三嗪清除至少一种含硫的化合物。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(b)前还包括压缩第一贫化合成气流。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(a)中，通过使用由后阶段催化合成气转化系统产生的烃液体洗涤未处理合成气，从而去除SVOC。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：由后阶段催化合成气转化系统产生的烃液体是基于费-托工艺。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)中，通过使用适用于生物柴油残余物的可生物降解的溶剂洗涤未处理合成气，从而去除SVOC。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：从第一合成气流中去除的VOC同时利用变压解吸和变温解吸两者进行解吸。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：使用具有包含至少一个微粒床、一个填料和一个涂层的吸附室微通道热交换器与第一贫化合成气流接触从而去除VOC，所述吸附室与热传输室相分隔。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤(a)后，在压缩第一贫化合成气流之前，还包括过滤微粒。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在压缩第一贫化合成气流之后，还包括去除至少一种金属。
16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括：
不使用吸附剂床去除氨；以及可选地使用吸附剂床去除多余的氨。
17.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括加热硫-贫化合成气流以促进污染物的去除。
18.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤(c)后还包括从硫-贫化合成气流中去除二氧化碳。
19.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤(c)后还包括一个附加的硫精整步骤，从而将总硫含量降低至小于十亿分之一百。
20.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤(c)后，还包括一个二氧化碳电解步骤，从而增加一氧化碳浓度。
21.一个用于处理未处理合成气的系统，其包括：
用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)，从而形成相对于未处理合成气具有更少的固体和SVOC含量的第一贫化合成气流的装置；
压缩机[8600]被配置接受和压缩第一贫化合成气流；
用于从压缩的第一贫化合成气流中去除挥发性有机化合物(VOC)，从而形成相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量的第二贫化合成气流的装置；
至少一个床体被配置用于接受第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
22.根据权利要求21所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除固体和半挥发性有机化合物的装置包括：
文丘里洗涤器[8100]被配置用于接收未处理合成气、溶剂和水，输出含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
焦炭洗涤器[8125]被配置用于接收含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物，分别输出第一贫化合成气流和含有SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物；
滗析器[8275]被配置用于接收第二混合物，以基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起在滗析器中形成在水上方的第三混合物，滗析器还被配置为分别输出水和第三混合物；
容器[8300]被设置为接收第三混合物，该容器具有至少一个液相管式过滤器和一个具有排水口的容器底部；其中：
管式过滤器可以如此操作：(i)固体在管式过滤器表面结块从而形成滤饼；(ii)SVOC和溶剂通过管式过滤器被去除，排水口适用于滤饼通过而将其除去。
23.根据权利要求21或22所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除挥发性有机物的装置包括：
变压吸附系统[VOC-1]包括平行的第一和第二微通道热交换吸附器[8625A和8625B]，其能够被操作从而当第一热交换吸附器[8625A]处于吸附模式中时，第二热交换吸附器[8625B]处于再生模式，变压吸附系统[VOC-1]被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)第二贫化合成气流；(ii)VOC。
24.根据权利要求21或22所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除挥发性有机物的装置包括：
芳烃流化吸附床[8700]被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)第二贫化合成气流；(ii)VOC-负载吸附剂，且与被配置为接收VOC-负载吸附剂并分别输出VOC和吸附剂的再生流化床[8725]组合。
25.根据权利要求21或22所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除挥发性有机物的装置包括：
芳烃固定吸附床[8625]被配置接收压缩的第一贫化合成气流，分别输出：(i)第二贫化合成气流；(ii)用于再生成为VOC流和吸附剂流的VOC-负载吸附剂。
26.根据权利要求21所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体包含串联布置的一个水解床[8875]和一个吸附剂床[8900]。
27.根据权利要求21所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体是吸附剂床[8900]。
28.一个用于从具有蒸汽的未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)方法，其中未处理合成气具有高于SVOC冷凝温度的第一温度，该方法包括：
(a)将未处理合成气与溶剂和水接触，以降低合成气的温度至SVOC冷凝温度之下，从而形成含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气和含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
(b)从含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气去除蒸汽以形成：(i)相对于未处理合成气流具有更少SVOC含量的第一贫化合成气流；(ii)含有SVOC、固体、溶剂和水的第二浑混合物；
(c)基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起形成在水上方的第三混合物；
(d)在具有至少一个液相管式过滤器的容器中从SVOC和溶剂中分离固体，以便于固体在管式过滤器表面结块，从而在容器中形成密度大于水的滤饼；
(e)反冲管式过滤器使滤饼松动，以便于滤饼在容器中沉入水中；
(f)从容器底部去除滤饼。
29.根据权利要求28所述的方法，包括：
在滗析器中基于不混溶性分离第二混合物中的水；
将第三混合物从滗析器中转移到具有管式过滤器的容器中。
30.根据权利要求28所述的方法，包括使用费-托液相产品作为溶剂。
31.根据权利要求30所述的方法，包括使用中间馏分或者中间馏分费-托液体(MFTL)作为溶剂。
32.根据权利要求28所述的方法，其中溶剂为适用于生物柴油残余物的可生物降解的溶剂。
33.根据权利要求28-32中任一项所述的方法，包括：从容器中通过管式过滤器去除SVOC和溶剂。
34.根据权利要求33所述的方法，包括：使用去除SVOC和溶剂的再循环部分反冲管式过滤器。
35.根据权利要求33所述的方法，包括在SVOC和溶剂被从容器中去除后，从溶剂中分离SVOC，回收溶剂。
36.根据权利要求33所述的方法，包括在SVOC和溶剂被从容器中去除后，使用真空闪蒸从溶剂中分离SVOC。
37.根据权利要求33所述的方法，包括在SVOC和溶剂被从容器中去除后，使用膜从溶剂中分离SVOC。
38.一个用于从具有蒸汽的未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)的系统，其中未处理合成气具有高于SVOC冷凝温度的第一温度，该系统包括：
文丘里洗涤器[8100]被配置用于接收未处理合成气、溶剂和水，输出含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
焦炭洗涤器[8125]被配置用于接收含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与第一混合物，分别输出：相对于未处理合成气流具有更少SVOC含量的第一贫化合成气流；(ii)含有SVOC、固体、溶剂和水的第二浑混合物；
滗析器[8275]被配置用于接收第二混合物，以基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起在滗析器中形成在水上方的第三混合物，滗析器还被配置为分别输出水和第三混合物；
容器[8300]被设置为接收第三混合物，该容器具有至少一个液相管式过滤器和一个具有排水口的容器底部；其中：
管式过滤器可以如此操作：(i)固体在管式过滤器表面结块从而形成滤饼；(ii)SVOC和溶剂通过管式过滤器被去除，排水口适用于滤饼通过而将其除去。
39.根据权利要求38所述的系统，还包括：
再循环回路被配置为将通过管式过滤器去除的SVOC和溶剂的一部分用于反冲管式过滤器。
40.根据权利要求38或39所述的系统，还包括：
(e)SVOC分离系统[SVOC-1]配置为从管式过滤器中接收SVOC和溶剂，并输出SVOC的第一流和SVOC-贫化溶剂的第二流。
41.根据权利要求40所述的系统，其中SVOC分离系统包括：
闪蒸罐[8350]被配置为从管式过滤器中接收SVOC和溶剂，从溶剂中闪蒸SVOC，输出SVOC闪蒸蒸汽和SVOC-贫化溶剂的第二流；
冷凝器[8400]被配置为接收SVOC闪蒸蒸汽，输出SVOC第二流。
42.根据权利要求41所述的系统，还包括：
通过冷凝器[8400]连接至闪蒸罐[8350]的SVOC真空系统[8425]，经配置以降低闪蒸罐中的压力，从而辅助从SVOC-贫化溶剂的第二流中分离SVOC蒸汽。
43.一个用于处理未处理合成气的系统，包括：
一个根据权利要求38所述的系统，其用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)[D-1]，从而形成第一贫化合成气流；
一个压缩机[8600]，其被配置为接收和压缩第一贫化合成气流；
一个变压吸附系统[VOC-1]，其包括平行的第一和第二微通道热交换吸附器[8625A和8625B]，其能够被操作从而当第一热交换吸附器[8625A]处于吸附模式中时，第二热交换吸附器处于再生模式[8625B]，变压吸附系统[VOC-1]被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)相对于压缩的第一贫化合成气流具有更少挥发性有机物(VOC)含量的第二贫化合成气流；(ii)挥发性有机物(VOC)；
至少一个床体被配置为接收第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
44.一个用于处理未处理合成气的系统，包括：
一个根据权利要求38所述的系统，其用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)[D-1]，从而形成第一贫化合成气流；
一个压缩机[8600]，其被配置为接收和压缩第一贫化合成气流；
一个芳烃流化吸附床[8700]，其被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)相对于压缩的第一贫化合成气流具有更少挥发性有机物(VOC)含量的第二贫化合成气流；(ii)VOC-负载吸附剂，且与被配置为从芳烃流化吸附床[8700]中接收VOC-负载吸附剂并分别输出VOC和吸附剂的再生流化床[8725]相组合；
至少一个床体被配置为接收第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
45.一个用于处理未处理合成气的系统，包括：
一个根据权利要求38所述的系统，其用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)[D-1]，从而形成第一贫化合成气流；
一个压缩机[8600]，其被配置为接收和压缩第一贫化合成气流；
一个芳烃固定吸附床[8625]，其被配置接收压缩的第一贫化合成气流，分别输出：(i)相对于压缩的第一贫化合成气流具有更少挥发性有机物(VOC)含量的第二贫化合成气流；(ii)用于再生成为VOC流和吸附剂流的VOC-负载吸附剂。
至少一个床体被配置为接收第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
46.根据权利要求43-45中任一项所述的用于处理未处理合成气的系统，其中：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体包含一个水解床[8875]和一个吸附剂床[8900]串联布置。
47.根据权利要求43-45中任一项所述的用于处理未处理合成气的系统，其中：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体是吸附剂床[8900]。

Claims (47)

1.一种处理未处理合成气的方法，包括以下步骤：
(a)从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)，从而形成第一贫化合成气流，其相对于未处理合成气具有更少的固体和SVOC含量；
(b)步骤(a)后，从第一贫化合成气流中去除挥发性有机化合物(VOC)，从而形成第二贫化合成气流，其相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量；
(c)步骤(b)后，从第二贫化合成气流中去除至少一种含硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)前还包括冷却未处理合成气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(a)前还包括：
至少一部分未处理合成气进行烃重整和/或裂解形成氢气和一氧化碳；
以及冷却由所述烃重整和/或裂解形成的氢气和一氧化碳。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在步骤(c)后还包括烃重整至少一部分硫-贫化合成气流，从而形成氢气和一氧化碳。
5.根据之前权利要求任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(b)前还包括从第一贫化合成气流中去除氯气。
6.根据之前权利要求任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(a)后在步骤(b)前，还包括去除至少一种含硫化合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：使用三嗪清除至少一种含硫的化合物。
8.根据之前权利要求任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(b)前还包括压缩第一贫化合成气流。
9.根据之前权利要求任一项所述的方法，其特征在于：步骤(a)中，通过使用由后阶段催化合成气转化系统产生的烃液体洗涤未处理合成气，从而去除SVOC。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：由后阶段催化合成气转化系统产生的烃液体是基于费-托工艺。
11.根据之前权利要求任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(a)中，通过使用适用于生物柴油残余物的可生物降解的溶剂洗涤未处理合成气，从而去除SVOC。
12.根据之前权利要求任一项所述的方法，其特征在于：从第一合成气流中去除的VOC同时利用变压解吸和变温解吸两者进行解吸。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：使用具有包含至少一个微粒床、一个填料和一个涂层的吸附室微通道热交换器与第一贫化合成气流接触从而去除VOC，所述吸附室与热传输室相分隔。
14.根据权利要求8-13中任一项的方法，其特征在于：在步骤(a)后，在压缩第一贫化合成气流之前，还包括过滤微粒。
15.根据权利要求8-14中任一项的方法，其特征在于：在压缩第一贫化合成气流之后，还包括去除至少一种金属。
16.根据权利要求8-15中任一项的方法，其特征在于：还包括：
不使用吸附剂床去除氨；以及可选地使用吸附剂床去除多余的氨。
17.根据权利要求8-16中任一项的方法，其特征在于：还包括加热硫-贫化合成气流以促进污染物的去除。
18.根据权利要求8-17中任一项的方法，其特征在于：在步骤(c)后还包括从硫-贫化合成气流中去除二氧化碳。
19.根据权利要求8-18中任一项的方法，其特征在于：在步骤(c)后还包括一个附加的硫精整步骤，从而将总硫含量降低至小于十亿分之一百。
20.根据权利要求8-19中任一项的方法，其特征在于：在步骤(c)后，还包括一个二氧化碳电解步骤，从而增加一氧化碳浓度。
21.一个用于处理未处理合成气的系统，其包括：
用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)，从而形成相对于未处理合成气具有更少的固体和SVOC含量的第一贫化合成气流的装置；
压缩机[8600]被配置接受和压缩第一贫化合成气流；
用于从压缩的第一贫化合成气流中去除挥发性有机化合物(VOC)，从而形成相对于第一贫化合成气流具有更少的VOC含量的第二贫化合成气流的装置；
至少一个床体被配置用于接受第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
22.根据权利要求21所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除固体和半挥发性有机化合物的装置包括：
文丘里洗涤器[8100]被配置用于接收未处理合成气、溶剂和水，输出含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
焦炭洗涤器[8125]被配置用于接收含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物，分别输出第一贫化合成气流和含有SVOC、固体、溶剂和水的第二混合物；
滗析器[8275]被配置用于接收第二混合物，以基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起在滗析器中形成在水上方的第三混合物，滗析器还被配置为分别输出水和第三混合物；
容器[8300]被设置为接收第三混合物，该容器具有至少一个液相管式过滤器和一个具有排水口的容器底部；其中：
管式过滤器可以如此操作：(i)固体在管式过滤器表面结块从而形成滤饼；(ii)SVOC和溶剂通过管式过滤器被去除，排水口适用于滤饼通过而将其除去。
23.根据权利要求21或22所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除挥发性有机物的装置包括：
变压吸附系统[VOC-1]包括平行的第一和第二微通道热交换吸附器[8625A和8625B]，其能够被操作从而当第一热交换吸附器[8625A]处于吸附模式中时，第二热交换吸附器[8625B]处于再生模式，变压吸附系统[VOC-1]被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)第二贫化合成气流；(ii)VOC。
24.根据权利要求21或22所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除挥发性有机物的装置包括：
芳烃流化吸附床[8700]被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)第二贫化合成气流；(ii)VOC-负载吸附剂，且与被配置为接收VOC-负载吸附剂并分别输出VOC和吸附剂的再生流化床[8725]组合。
25.根据权利要求21或22所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：用于去除挥发性有机物的装置包括：
芳烃固定吸附床[8625]被配置接收压缩的第一贫化合成气流，分别输出：(i)第二贫化合成气流；(ii)用于再生成为VOC流和吸附剂流的VOC-负载吸附剂。
26.根据权利要求21-25中任一项所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体包含串联布置的一个水解床[8875]和一个吸附剂床[8900]。
27.根据权利要求21-25中任一项所述的用于处理未处理合成气的系统，其特征在于：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体是吸附剂床[8900]。
28.一个用于从具有蒸汽的未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)方法，其中未处理合成气具有高于SVOC冷凝温度的第一温度，该方法包括：
(a)将未处理合成气与溶剂和水接触，以降低合成气的温度至SVOC冷凝温度之下，从而形成含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气和含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
(b)从含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气去除蒸汽以形成：(i)相对于未处理合成气流具有更少SVOC含量的第一贫化合成气流；(ii)含有SVOC、固体、溶剂和水的第二浑混合物；
(c)基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起形成在水上方的第三混合物；
(d)在具有至少一个液相管式过滤器的容器中从SVOC和溶剂中分离固体，以便于固体在管式过滤器表面结块，从而在容器中形成密度大于水的滤饼；
(e)反冲管式过滤器使滤饼松动，以便于滤饼在容器中沉入水中；
(f)从容器底部去除滤饼。
29.根据权利要求28所述的方法，包括：
在滗析器中基于不混溶性分离第二混合物中的水；
将第三混合物从滗析器中转移到具有管式过滤器的容器中。
30.根据权利要求28所述的方法，包括使用费-托液相产品作为溶剂。
31.根据权利要求30所述的方法，包括使用中间馏分或者中间馏分费-托液体(MFTL)作为溶剂。
32.根据权利要求28所述的方法，其中溶剂为适用于生物柴油残余物的可生物降解的溶剂。
33.根据权利要求28-32中任一项所述的方法，包括：从容器中通过管式过滤器去除SVOC和溶剂。
34.根据权利要求33所述的方法，包括：使用去除SVOC和溶剂的再循环部分反冲管式过滤器。
35.根据权利要求33或34所述的方法，包括在SVOC和溶剂被从容器中去除后，从溶剂中分离SVOC，回收溶剂。
36.根据权利要求33或34所述的方法，包括在SVOC和溶剂被从容器中去除后，使用真空闪蒸从溶剂中分离SVOC。
37.根据权利要求33或34所述的方法，包括在SVOC和溶剂被从容器中去除后，使用膜从溶剂中分离SVOC。
38.一个用于从具有蒸汽的未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)的系统，其中未处理合成气具有高于SVOC冷凝温度的第一温度，该系统包括：
文丘里洗涤器[8100]被配置用于接收未处理合成气、溶剂和水，输出含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与含有SVOC、固体、溶剂和水的第一混合物；
焦炭洗涤器[8125]被配置用于接收含有蒸汽的中间SVOC-贫化合成气与第一混合物，分别输出：相对于未处理合成气流具有更少SVOC含量的第一贫化合成气流；(ii)含有SVOC、固体、溶剂和水的第二浑混合物；
滗析器[8275]被配置用于接收第二混合物，以基于不混溶性分离第二混合物中的水，从而使SVOC、固体和溶剂收集在一起在滗析器中形成在水上方的第三混合物，滗析器还被配置为分别输出水和第三混合物；
容器[8300]被设置为接收第三混合物，该容器具有至少一个液相管式过滤器和一个具有排水口的容器底部；其中：
管式过滤器可以如此操作：(i)固体在管式过滤器表面结块从而形成滤饼；(ii)SVOC和溶剂通过管式过滤器被去除，排水口适用于滤饼通过而将其除去。
39.根据权利要求38所述的系统，还包括：
再循环回路被配置为将通过管式过滤器去除的SVOC和溶剂的一部分用于反冲管式过滤器。
40.根据权利要求38或39所述的系统，还包括：
(e)SVOC分离系统[SVOC-1]配置为从管式过滤器中接收SVOC和溶剂，并输出SVOC的第一流和SVOC-贫化溶剂的第二流。
41.根据权利要求40所述的系统，其中SVOC分离系统包括：
闪蒸罐[8350]被配置为从管式过滤器中接收SVOC和溶剂，从溶剂中闪蒸SVOC，输出SVOC闪蒸蒸汽和SVOC-贫化溶剂的第二流；
冷凝器[8400]被配置为接收SVOC闪蒸蒸汽，输出SVOC第二流。
42.根据权利要求41所述的系统，还包括：
通过冷凝器[8400]连接至闪蒸罐[8350]的SVOC真空系统[8425]，经配置以降低闪蒸罐中的压力，从而辅助从SVOC-贫化溶剂的第二流中分离SVOC蒸汽。
43.一个用于处理未处理合成气的系统，包括：
一个根据权利要求38所述的系统，其用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)[D-1]，从而形成第一贫化合成气流；
一个压缩机[8600]，其被配置为接收和压缩第一贫化合成气流；
一个变压吸附系统[VOC-1]，其包括平行的第一和第二微通道热交换吸附器[8625A和8625B]，其能够被操作从而当第一热交换吸附器[8625A]处于吸附模式中时，第二热交换吸附器处于再生模式[8625B]，变压吸附系统[VOC-1]被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)相对于压缩的第一贫化合成气流具有更少挥发性有机物(VOC)含量的第二贫化合成气流；(ii)挥发性有机物(VOC)；
至少一个床体被配置为接收第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
44.一个用于处理未处理合成气的系统，包括：
一个根据权利要求38所述的系统，其用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)[D-1]，从而形成第一贫化合成气流；
一个压缩机[8600]，其被配置为接收和压缩第一贫化合成气流；
一个芳烃流化吸附床[8700]，其被配置为接收压缩的第一贫化合成气流，并分别输出：(i)相对于压缩的第一贫化合成气流具有更少挥发性有机物(VOC)含量的第二贫化合成气流；(ii)VOC-负载吸附剂，且与被配置为从芳烃流化吸附床[8700]中接收VOC-负载吸附剂并分别输出VOC和吸附剂的再生流化床[8725]相组合；
至少一个床体被配置为接收第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
45.一个用于处理未处理合成气的系统，包括：
一个根据权利要求38所述的系统，其用于从未处理合成气中去除固体和半挥发性有机化合物(SVOC)[D-1]，从而形成第一贫化合成气流；
一个压缩机[8600]，其被配置为接收和压缩第一贫化合成气流；
一个芳烃固定吸附床[8625]，其被配置接收压缩的第一贫化合成气流，分别输出：(i)相对于压缩的第一贫化合成气流具有更少挥发性有机物(VOC)含量的第二贫化合成气流；(ii)用于再生成为VOC流和吸附剂流的VOC-负载吸附剂。
至少一个床体被配置为接收第二贫化合成气流，并去除至少一种硫化合物，从而产生硫-贫化合成气流，其相对于第二贫化合成气流具有更少的硫含量。
46.根据权利要求43-45中任一项所述的用于处理未处理合成气的系统，其中：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体包含一个水解床[8875]和一个吸附剂床[8900]串联布置。
47.根据权利要求43-45中任一项所述的用于处理未处理合成气的系统，其中：
至少一个被配置为接收第二贫化合成气流的床体是吸附剂床[8900]。
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