CN104971604A - 处理热合成气流以通过除去氨和cos转化成化学产物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种处理热合成气流以通过除去氨和COS转化成化学产物的方法，所述方法包括如下步骤：将热合成气流送入洗涤器中；将包含清洗水的酸性溶液加入循环洗涤器，且循环洗涤水保持在小于8.0的pH下；在循环洗涤水中俘获氨、COS和颗粒物，并将来自热合成气流的水冷凝成循环洗涤水；将来自洗涤器的包含吸收的COS、氨和颗粒物的洗涤器废水流出物从洗涤器中取出，并将至少一部分洗涤器废水流出物料流送入生物处理区中以除去COS和氨；将来自洗涤器的具有降低的COS、氨和颗粒物浓度的处理的合成气流流出物取出，和将处理的合成气流以产生至少一部分清洗水的方法转化成化学产物。

Description

处理热合成气流以通过除去氨和COS转化成化学产物的方法
本申请是申请号为201080048704.6、申请日为2010年10月13日、发明名称为“处理热合成气流以通过除去氨和COS转化成化学产物的方法”的专利申请的分案申请。
本申请要求2009年10月27日提交的美国专利申请12/606,469的利益和优先权。
技术领域
本发明涉及使用水基气体洗涤和生物加工步骤以及在某些情况下HCN洗涤以环境友好和可容忍的方式从合成气中除去氨、COS和HCN的方法。
背景技术
用作液体发动机燃料或与传统汽油或柴油发动机燃料配混的生物燃料生产在世界范围内日益提高。这种生物燃料例如包括乙醇和正丁醇。生物燃料的一种主要驱动是它们通过发酵和生物加工技术衍生自可再生资源。按照惯例，生物燃料由可易于发酵的碳水化合物如糖和淀粉制备。例如用于常规生物乙醇生产的两种主要农作物为甘蔗(巴西和其他热带国家)和玉米或玉蜀黍(美国和其他温带国家)。由于与食品和饲料生产竞争、耕地使用、水分可用性和其他因素，提供易发酵碳水化合物的农业原料的可用性受限。因此，木质纤维素原料如林业残留、种植园树木、稻草、禾杆、禾草和其它农业残留可变为生物燃料生产的可行性原料。然而，能使它们提供植物和树木机械支护结构的木质纤维素材料的非常异质性使得它们固然反抗生物转化。
将木质纤维素生物质转化成乙醇的一条可能技术路线是在气化器中将木质纤维素生物质转化成合成气(也称为合成气体，主要是CO、H2和CO2与其它组分如CH4、N2、NH3、H2S和其它痕量气体的混合物)，然后将该气体用厌氧微生物发酵以产生生物燃料如乙醇、正丁醇或化学品如乙酸、丁酸等。该技术路线可以以良好效率(例如大于75％)将所有组分转化成合成气，且一些厌氧微生物菌株可以高(例如大于90％理论值)效率将合成气转化成乙醇、正丁醇或其它化学品。此外，合成气可以由许多其它含碳原料如天然气、重整气体、泥炭、石油焦、煤、固体废物和填埋气体制备，使得这为更普遍的技术路线。
然而，由生物质制备合成气导致产生氨、硫化羰(COS)和氰化氢(HCN)作为污染物，其对将合成气化学和生物转化成有用化学品有害。必须将这些污染物从合成气中除去，然后以环境可接受的方式，通常以显著费用管理或破坏。
用于在使用以前从合成气中除去氨、COS和HCN的常规方法一般性地涉及用含水溶液洗涤以从合成气中除去这些化合物，随后将洗涤溶液排到废水处理或经由可选择的处理方法。
用于氨除去的现代方法包括水洗涤方法，其中将气体通过水洗涤，所述水将氨溶解。将所得洗涤液泵送到蒸氨塔中，在那里蒸汽用于汽提出氨。可加工来自蒸氨塔的氨蒸气以形成硫酸铵，冷凝以形成强氨溶液，焚化或催化转化成氮气和氢气，然后使其再循环返回气化器中。
用于从焦炉气中除去氨的另一方法为US Steel开发的PHOSAM方法。该方法使用磷酸一铵溶液从气流中吸收氨。该方法产生可销售的无水氨，但在汽提塔中在大约50℃的温度和至多190psig(～13压力表大气压力)的压力下操作。需要用于处理合成气的更强力且成本低廉的方法，当用于生物转变成有用液体产物如乙醇、乙酸或丁醇时特别如此。
与水基洗涤器一致使用，熟知和使用的生物处理方法可满足从合成气中高度除去氨、COS和HCN的目的。生物处理方法可在大气压力和低温下操作而不需要昂贵的化学品的过度成本且不产生危险和/或有毒废物而操作。以前已进行了将氨、COS和HCN从气流中吸收到水中的生物处理加工。一般而言，氨使用轻微酸性或中性的pH洗涤液除去并将该废溶液送入需氧废水处理系统中，在那里将氨氧化成硝酸盐，随后通过通常使用加入的有机电子供体如甲醇脱氮而将硝酸盐还原成氮气。
发明内容
在本发明中，以节省成本、环境可忍受的方式从合成气中高度除去氨、COS和HCN以及随后消除它们的目的通过利用这一事实实现：在合成气生物发酵成乙醇和/或其它可溶性产物期间，必须将一些水从系统中清除以帮助消耗过量细胞生物质，以及防止次级代谢物和溶解固体的建立。对于将合成气转化成乙醇的情况，乙酸/乙酸酯存在于清洗水中。乙酸/乙酸酯提供控制所用洗涤器中的pH以俘获氨(和COS)，乙酸酯则可用作电子供体用于借助将吸收的氨生物氧化成N2气体而转化形成的硝酸盐。
因此，本发明涉及一种多步骤方法，其中生物处理区与水基洗涤器一致地使用并可包括用于以节省成本、环境可忍受的方式从合成气中高度除去氨、COS和HCN并随后消除它们的HCN洗涤器。
在本发明中，在借助分离器或类似装置除去合成气中的颗粒物的预备步骤以后，氨气和COS和合成气流中的其余颗粒物俘获在洗涤器中。该操作同时冷却合成气并导致水蒸气从合成气中相当地冷凝至洗涤液中。加入洗涤器中的洗涤液为来自发酵过程的清洗水和/或釜脚，所述釜脚由于水中酸(在乙醇生产的情况下乙酸)的存在而为酸性的。这足以保持洗涤器中的pH足够低使得可实现氨除去的高效率。COS为极其可溶于水中的，而且俘获在洗涤器中。
然后将富含氨的溶液送入两阶段缺氧-需氧生物处理区中。来自生物处理区的流出物可在所用HCN洗涤塔中用作工作流体以从合成气中除去大约98％的HCN。来自HCN洗涤器的流出物可再循环或在相同缺氧-需氧处理区中加工。此外，来自生物处理区的流出物可内循环并加工返回缺氧-需氧处理区中。
通过使用适量的从生物处理区流出物至HCN洗涤器的再循环流，可实现高效率的HCN除去且连续的缺氧-需氧处理步骤导致铵和由铵氧化产生的所得硝酸盐(借助在生物方法的缺氧阶段中还原)的高度除去。COS和HCN的除去也在缺氧步骤中实现，这消除了这些化合物在硝化(生物铵氧化)时可能导致的抑制或毒性。借助洗涤水中氨吸收和离解成铵而产生的碱度与在缺氧生物处理步骤中使用乙酸酯/乙酸将硝酸盐还原成N2气体期间产生的另外碱度组合在缺氧生物处理步骤以后提供足够的碱度以在铵氧化或硝化步骤期间缓冲水，同时很少或不需要碱度的外部来源(例如苛性碱)。因此，该方法配置包含与水基洗涤器一致使用的生物处理加工机和如果需要的话用于从合成气中高度除去氨、COS和HCN的HCN洗涤器。来自发酵方法的清洗流将乙酸供入洗涤器中。这帮助保持洗涤水中合适的pH范围，同时消除对加入酸以实现它的需要，因此节约成本。
在颗粒物除去以后，将至少一部分洗涤器废水流出物送入生物处理区中的第一步骤，缺氧生物处理步骤中以由氨形成的硝酸盐和铵部分转化成氮气以及用于将COS至少部分地转化成主要CO2和H2S以产生缺氧流出物料流。
另外，至少一部分来自洗涤器的含有HCN的处理的合成气流流出物可进入HCN洗涤器中与HCN洗涤水料流接触以除去HCN。在这种情况下，将HCN洗涤水流出物从HCN洗涤器中取出，并将至少一部分HCN洗涤水流出物与洗涤器废水流出物在缺氧生物处理步骤中混合。
另外，可在文丘里管(venturi)类型的洗涤器中将化学品加入洗涤水中，其与HCN反应或螯合HCN，从而容许洗涤器中的高俘获效率。然后将HCN或由加入的化学品和HCN反应形成的产物在下游颗粒物除去或缺氧-需氧生物加工步骤中除去。例如，可加入甲醛，其会与HCN反应形成乙醇腈，随后可将乙醇腈在缺氧-需氧生物处理阶段中处理。
在洗涤器废水流出物中借助清洗水加入的乙酸酯/乙酸用作电子供体以将硝酸盐还原成N2气体以及作为碳来源用于微生物的细胞生长。这消除了对加入电子供体和碳来源的外部来源的需要和费用。而且COS和HCN同时在缺氧生物处理步骤中降解。HCN转化成对生物处理区的第二步骤，需氧生物处理步骤中的微生物为良性的化合物。COS和HCN的降解是重要的，因为这些化合物如果以特定浓度水平存在的话具有抑制硝化方法的能力。至少一部分缺氧流出物料流进入需氧生物处理步骤中以将铵硝化成硝酸盐。其后，将生物处理的废水料流从需氧生物处理步骤中取出。一部分生物处理的废水料流内循环返回缺氧生物处理步骤中，且当提供HCN洗涤时，另一部分生物处理的废水料流再循环至HCN洗涤器中以与HCN洗涤水料流接触。生物处理的废水含有硝酸盐，当它通过HCN洗涤器再循环并返回方法中的缺氧生物处理步骤时将所述硝酸盐从料流中除去。调整从需氧生物处理步骤内循环至缺氧生物处理步骤中的生物处理废水的量以保持预定的流出物硝酸盐浓度。
缺氧生物处理步骤中硝酸盐还原成N2气体的反应产生约3.57mg碱度/mg还原的硝酸盐-N。这与通过将氨吸收和离解成水作为铵产生的相同(约3.57mg碱度/mg吸收的NH3-N)。当缺氧流出物料流转到需氧生物处理步骤时，该碱度连同来自氨吸收的碱度一起将pH保持在随后将铵氧化成硝酸盐所需的范围内，所述氧化消耗约7.14mg碱度/mg氧化成NO3-N的NH4-N。来自缺氧生物处理步骤的任何残余有机物的任何氧化也在需氧生物处理步骤中发生。
通过控制从需氧生物处理步骤内循环至缺氧生物处理步骤或通过HCN洗涤器行进的生物处理废水的流量，可控制最终生物处理废水流出物中的硝酸盐浓度。另外，生物处理的废水料流直接再循环至缺氧生物处理步骤的内循环回路容许再循环速率与洗涤HCN所需的分离，因此实现最终生物处理废水流出物质量的更好工艺控制。如果必须满足极其严格的硝酸盐排放水平，可在排放以前加入小的抛光缺氧生物处理步骤。
结果是以节省成本且环境良性和可容忍的方式从合成气中高度除去氨、COS和任选HCN(连同一些颗粒物的抛光)，其中很少或不需要化学品添加。
附图说明
图1为显示如通过根据本方法运行的合成气转化系统进行的本方法第一实施方案的步骤的方框图。
图2为显示如通过根据本方法运行的合成气转化系统进行的本方法第二实施方案的步骤的方框图。
图3为显示如通过根据本方法运行的合成气转化系统进行的本方法第三实施方案的步骤的方框图。
具体实施方式
CO和H2/CO2向乙酸、乙醇和其它产物的生物转化为熟知的。例如在近来的书中，Das，A.和L.G.Ljungdahl，Electron Transport System inAcetogens和Drake，H.L.和K.Kusel，Diverse Physiologic Potential ofAcetogens，分别显示为厌氧细菌的生物化学和生理学，L.G.Ljungdahl编辑，Springer(2003)，第14和13章，已汇总了生物化学路线和这种生物转化的唯能论的简述。可使用能单独或相互或与通常存在于合成气中的其他组分组合转化合成气组分：CO、H2、CO2的任何适合微生物。适合的微生物和/或生长条件可包括以下文献所公开的那些：2006年5月25日提交，标题为“Indirect or Direct Fermentation of Biomass to Fuel Alcohol”美国专利申请序列号11/441,392，其公开了具有ATCC编号BAA-624的所有识别特征的纯生物培养的微生物Clostridium carboxidivorans，和2006年8月31日提交，标题为“Isolation and Characterization of Novel ClostridialSpecies”的美国专利申请序列号11/514,385，其公开了具有ATCC编号BAA-622的所有识别特征的纯生物培养的微生物梭菌(Clostridiumragsdalei)；在此通过引用将其二者的全部内容并入本文中。Clostridiumcarboxidivorans可例如用于将合成气发酵成乙醇和/或丁醇。梭菌(Clostridium ragsdalei)可例如用于将合成气发酵成乙醇。
适合的微生物和生长条件包括具有ATCC 33266识别特征的厌氧细菌食甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)，其可适应CO并使用且这能生产正丁醇以及丁酸，如如下参考文献所教导的：“Evidence forProduction of n-Butanol from Carbon Monoxide by Butyribacteriummethylotrophicum”，Journal of Fermentation and Bioengineering，第72卷，1991，第58-60页；“Production of butanol and ethanol from synthesisgas via fermentation”，FUEL，第70卷，1991年5月，第615-619页。其他适合的微生物包括杨氏梭菌(Clostridium Ljungdahlii)，其中菌株具有ATCC 49587(美国专利No.5,173,429)和ATCC 55988和55989(美国专利No.6,136,577)的识别特征，这将能生产乙醇以及乙酸。通过引用将所有这些参考文献的全部内容并入本文中。由生物质生产合成气导致产生氨、硫化碳(COS)和氰化氢(HCN)作为对合成气化学和生物转化成有用的化学品如乙醇有害的污染物。必须将这些污染物从合成气中除去，然后以环境可接受的方式管理或破坏。本发明涉及一种多步骤方法，其中与水基洗涤器一致地使用生物处理加工机和任选HCN洗涤器用于以节省成本、环境可忍受的方式从合成气中高度除去氨、COS和HCN以及随后破坏它们。
本发明可与含有合适浓度的合成气组分的任何料流一起使用。合适的料流优选含有最小10重量％CO和/或H2。该系统通常在厌氧条件下操作。
与水基洗涤器一致地使用的熟知和所用生物处理方法可满足以节省成本、环境可忍受的方式从合成气中高度除去氨、COS和HCN以及随后破坏它们或辅助使用的目的。这可通过利用这一事实实现：在合成气生物发酵成乙醇和其它可溶性产物期间，必须将一些水从转化系统中清除以帮助过量细胞生物质的消耗，以及防止次级代谢物和溶解固体的建立。
对于合成气转化成乙醇的情况，乙酸/乙酸酯存在于清洗水中。清洗水中乙酸/乙酸酯的存在提供两件事情：控制用于俘获氨(和COS)的洗涤器中的pH和；用作用于将借助吸收的氨生物氧化而形成的硝酸盐转化成N2气体的电子供体的乙酸酯。
在本发明中，在如图1所示一个合适系统10中，在借助在12处的旋风分离器或类似装置除去合成气中的颗粒物的预备步骤以后，将热合成气11的料流送入文丘里管型洗涤器14中，在那里俘获合成气流中的氨气和COS和其余颗粒物。该操作同时冷却合成气并产生水蒸气从合成气中相当地冷凝至洗涤液中。加入洗涤器14中的洗涤液为来自发酵的清洗水13和由于水中的乙酸而为酸性的釜脚。该酸度使文丘里管洗涤器14中的pH保持足够低以实现高效率氨除去。COS极其可溶于水，而且高度俘获于其中。本发明通常保持洗涤液在氨的pH以下小于至少1个pH单位，优选接近2个pH单位的pH下，所述氨的pH为8.95。因此，优选的循环洗涤水的pH应保持在小于8.0，优选小于7.5的pH下。将来自发酵方法的清洗水和/或含有乙酸的釜脚加入洗涤器14中的循环洗涤水中容易提供所需pH。
洗涤液中的其它颗粒物在分离器16处除去，然后将富含氨的溶液经由管线17送入具有缺氧处理步骤24和需氧处理步骤26的两阶段缺氧-需氧生物处理系统18中。然后将来自该生物处理系统的流出物经由管线19作为工作流体送入洗涤塔20中以从合成气中除去至少90％，更优选超过98％HCN。来自HCN洗涤器22的流出物经由管线21除去并经由管线60再循环或在同一缺氧-需氧处理系统中加工。
通过使用经由管线19从生物处理系统流出物至HCN洗涤器22的适量再循环流，实现高除去效率，且连续的缺氧需氧处理步骤产生铵和由铵氧化产生的所得硝酸盐的高度除去(借助在生物方法的缺氧阶段中还原)；COS和HCN的除去也在缺氧步骤中实现，这消除了在随后的需氧步骤中硝化(生物铵氧化)时这些化合物导致的抑制或毒性。
借助氨吸收和离解成铵而在文丘里管型洗涤器14水中产生碱度，和在缺氧处理步骤18中使用乙酸酯/乙酸将硝酸盐还原成N2期间产生的另外碱度使得在缺氧步骤以后存在足够的碱度以缓冲铵氧化或硝化步骤期间的水。因此需要很少或不需要外部碱度来源(例如苛性碱)。
在以上概括地描述的这一方法中，将合成气在管线11上游在旋风分离器或类似装置中预处理以除去大部分颗粒物。将预处理的合成气流送入在14处的文丘里管型洗涤器，其后在16处的颗粒物洗涤中，除去固体用于在25处的处理，同时还提供氨和COS的吸收。因此在文丘里管14以后在16处，但在将该流送入生物处理步骤18中以前，将从合成气中俘获的颗粒物从水流中除去。
在颗粒物除去以后，将总液流经由管线17送入生物加工系统18中的第一步骤，缺氧反应器24中。在此处将它与通过管线21由HCN洗涤器22取得的流(其含有在需氧/硝化步骤中形成的硝酸盐以及洗涤器中俘获的HCN)混合。经由清洗水加入的乙酸酯/乙酸用作用于将硝酸盐还原成N2的电子供体和用于缺氧步骤中细胞生长的碳来源。这消除了加入外部来源以提供这些的需要和费用。COS和HCN同时在缺氧阶段中转变和/或降解。这是重要的，因为这些化合物如果以特定浓度存在的话具有抑制硝化方法的能力。
硝酸盐还原成氮气(N2)的反应产生约3.57mg碱度/mg还原的硝酸盐-N。这与通过将氨吸收和离解成水作为铵产生的(3.57mg碱度/mg吸收的NO3-N)相同。然后将该流送入需氧步骤26，在那里除去该碱度。来自缺氧步骤的任何残余有机物的任何氧化也在需氧反应器26中发生。当它再循环通过HCN洗涤器22和返回方法中的缺氧步骤24中时将一部分来自需氧反应器26的流出物从水中除去，将另一部分在41处从系统10中除去。
通过按比例分配从需氧步骤再循环返回缺氧步骤中的液流，或者通过经由管线19输送通过HCN洗涤器22或经由管线28直接由需氧阶段返回，可控制最终流出物中的硝酸盐浓度。这容许再循环速率与在洗涤器22处洗涤HCN所需的分离，因此实现最终流出物质量的更好工艺控制。如果必须满足极其严格的硝酸盐排放水平，可在排放以前加入小的抛光缺氧步骤(未显示)。
可将一部分洗涤器流出物送入分开的HCN除去系统30中。系统30可包含任何用于除去HCN的系统，在那里破坏HCN(借助生物或化学方法)，从水溶液中除去(借助用GAC吸附)，或从溶液中汽提并在别处(例如催化氧化器、蒸气相GAC或其它)管理。由于HCN主要作为在8.0或更小的pH下的溶解气体存在，则汽提和处理可相当有效且节省成本。最后，将通过该方法加工的合成气经由管线40送入发酵中。
图2显示工艺配置10'中的本发明配置变化方案，所述工艺配置与图1的上游部分基本相同并代表已发现为有效的本发明配置，其中不需要广泛的HCN洗涤和除去，洗涤段20未结合到本方法中，或将与HCN反应或螯合HCN的化学品加入洗涤水中，所述化学品为容易地在下游颗粒物除去或缺氧-需氧生物处理步骤中除去的形式或化合物。图1中类似项目在图2中为类似编号。在图2的配置中，将冷却的合成气从洗涤器14或需要硫化氢洗涤器的地方直接送入发酵中。如果需要的话管线43可将与HCN反应或螯合HCN的化学品加入洗涤器14中用于它在分离器16或缺氧-需氧生物处理系统18中的下游除去。洗涤液中的其它颗粒物在分离器16处除去，然后将富含氨的溶液经由管线17送入具有缺氧处理步骤24和需氧处理步骤26的两阶段缺氧-需氧生物处理系统18中。连续的缺氧需氧处理步骤产生铵和由铵氧化产生的所得硝酸盐(借助在生物方法的缺氧阶段中还原)的高度除去。COS和HCN的除去也在缺氧步骤中实现，这消除了在随后的需氧步骤中硝化(生物铵氧化)时这些化合物导致的抑制或毒性。
如前所述，借助氨吸收和离解成铵而在文丘里管型洗涤器14水中产生的碱度，和在缺氧处理步骤18中使用乙酸酯/乙酸将硝酸盐还原成N2期间产生的另外碱度使得在缺氧步骤以后存在足够的碱度以缓冲铵氧化或硝化步骤期间的水。因此需要很少或不需要外部碱度来源(例如苛性碱)。
图2的方法以类似的方式操作，其中将合成气在管线11的上游在旋风分离器或类似装置中预处理以除去大部分颗粒物，和在14处的文丘里管型洗涤器，其后在16处的颗粒物洗涤，除去固体用于在25处的处理，同时还提供氨和COS的吸收。
在颗粒物除去以后，将总液流经由管线17送入生物加工系统18中的第一步骤，缺氧反应器24中。如果存在的话COS和HCN同时在缺氧步骤中降解。
再次将该流送入需氧步骤26中，在那里除去碱度，还发生来自缺氧步骤的任何残余有机物的任何氧化。一部分来自需氧反应器26的流出物具有硝酸盐，当它再循环返回方法中的缺氧步骤24中时将其从水中除去，另一部分在41处从系统10'中除去。
最后，将通过该方法加工的合成气经由管线40送入发酵中并在图3中更完整地描述。
在图3中在方法配置10"中将下游发酵加工加入图2的公开内容中。类似项目也为类似编号。蒸馏系统或蒸馏釜50将清洗水经由管线13送入洗涤器14中。将通过管线23从洗涤器14中取得的清洁且冷却的合成气供入发酵罐52中以从那里产生乙酸酯和乙醇。营养进料和工艺水经由管线54供入其中。将来自发酵罐52的发酵流出物经由管线64供入蒸馏系统50中并将来自发酵的废气经由管线56从那里除去。将来自蒸馏系统50的乙醇经由管线58除去用于最后加工，同时将来自那里的底部产物60供入发酵罐52中。
如上所述，本发明方法提供大量优点，其中一些已在上文描述，另一些为本发明固有的。也可不偏离本文的教导而提出改进。因此，本发明的范围根据需要仅受所附权利要求限制。

Claims (12)

1.一种处理热合成气流以通过从热合成气流中除去颗粒物、氨和COS而转化成化学产物的方法，所述方法包括如下步骤：
将热合成气流送入洗涤器中；
将包含清洗水的酸性溶液加入循环洗涤器，且循环洗涤水保持在小于8.0的pH下；
在循环洗涤水中俘获氨、COS和颗粒物，并将来自热合成气流的水冷凝成循环洗涤水；
将来自洗涤器的包含吸收的COS、氨和颗粒物的洗涤器废水流出物从洗涤器中取出，并将至少一部分洗涤器废水流出物料流送入生物处理区中以除去COS和氨；
将来自洗涤器的具有降低的COS、氨和颗粒物浓度的处理的合成气流流出物取出，和
将处理的合成气流以产生至少一部分清洗水的方法转化成化学产物。
2.根据权利要求1的方法，其中热合成气流在进入洗涤器中以前进入分离器中以除去大多数颗粒物。
3.根据权利要求1的方法，其中将处理的热合成气流转化成化学产物的方法为发酵方法且清洗水包含乙酸和水。
4.根据权利要求1的方法，其中酸性溶液包含乙酸，并将酸性溶液以足量加入循环洗涤水中以通过足量俘获氨气降低洗涤器中的pH而提高洗涤器效率。
5.根据权利要求1的方法，其中产生至少一部分清洗水的方法包括发酵方法，至少一部分来自洗涤器的处理的合成气流流出物进入发酵方法的发酵区中，所述发酵方法通过在含水发酵液中与厌氧微生物接触而将处理的合成气转化成可溶性化学产物，且酸性溶液包含一部分含水发酵液。
6.根据权利要求1的方法，其中废水流出物料流包含铵；至少一部分洗涤器废水流出物料流进入在生物处理区中的缺氧生物处理步骤以将由氨形成的硝酸盐和铵部分地转化成氮气以及将COS至少部分转化成主要CO2和H2S以产生缺氧流出物料流；至少一部分缺氧流出物料流进入在生物处理区中的需氧生物处理步骤以将铵硝化成硝酸盐；将生物处理的废水料流从需氧生物处理步骤中回收；并使一部分生物处理的废水料流再循环返回缺氧生物处理步骤中。
7.根据权利要求6的方法，其中热合成气流包含HCN，且其中至少一部分处理的合成气流流出物进入HCN洗涤器中以与HCN洗涤水料流接触，且至少一部分HCN洗涤水流出物进入在生物处理区中的缺氧生物处理步骤，所述缺氧生物处理步骤将HCN转化成在需氧生物处理步骤中对微生物而言是良性的化合物。
8.根据权利要求6的方法，其中清洗水包含乙酸，所述乙酸提供足够的碳用于微生物的细胞生长和在缺氧生物处理步骤中将硝酸盐还原成N2。
9.根据权利要求7的方法，其中至少一部分生物处理的废水流出物料流进入HCN洗涤器中以与HCN洗涤水料流接触。
10.根据权利要求9的方法，其中至少一部分HCN洗涤水流出物进入HCN除去系统中，在那里将至少一部分HCN除去以产生HCN除去系统流出物，且至少一部分HCN除去系统流出物返回HCN洗涤器中。
11.根据权利要求10的方法，其中至少一部分来自HCN洗涤器的HCN处理的合成气流流出物进入发酵系统中以通过与含水发酵液中的厌氧微生物接触而将合成气转化成化学产物，且酸性洗涤液包含至少一部分含水发酵液。
12.根据权利要求1的方法，其中化学产物包括乙醇。
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