JP4323423B2 - フィッシャー−トロプシュから得られる水を精製する方法 - Google Patents
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Description
・低温フィッシャー−トロプシュ、LTFT、コバルトまたは鉄触媒
・高温フィッシャー−トロプシュ、HTFT、鉄触媒
で生成されるフィッシャー−トロプシュ反応水の典型的な有機合成(表1)に示される。
a)前記フィッシャー−トロプシュ反応水から非酸性酸素化炭化水素の少なくとも一部を除去して第1の水に富む流れを生成するための少なくとも1つの段階を有する平衡段階的分離方法を含む第1の処理段階のステップと、
b)前記第1の水に富む流れの少なくとも一部分から有機酸の少なくとも一部を除去して第2の水に富む流れを生成するための液液抽出を含む第2の処理段階のステップと、
c)前記第2の水に富む流れの少なくとも一部分から酸性酸素化炭化水素の少なくとも一部を除去して第3の水に富む流れを生成するための生物学的処理を含む第3の処理段階のステップと、
d)前記第3の水に富む流れの少なくとも一部分から少なくとも一部の固形分を除去するための固液分離を含む第4の処理段階のステップと、
を少なくとも含む方法が提供される。
a)前記フィッシャー−トロプシュ反応水から非酸性酸素化炭化水素の少なくとも一部を除去して第1の水に富む流れを生成するための平衡段階的分離方法を含む第1の処理段階のステップと、
b)前記第1の水に富む流れの少なくとも一部分から有機酸の少なくとも一部を除去して第2の水に富む流れを生成するための液液抽出を含む第2の処理段階のステップと、
c)前記第2の水に富む流れの少なくとも一部分から酸性酸素化炭化水素の少なくとも一部を除去して第3の処理された水に富む流れを生成するための生物学的処理を含む第3の処理段階のステップと、
d)前記第3の水に富む流れの少なくとも一部分から少なくとも一部の溶解塩および有機成分を除去するための、溶解塩および有機物を除去する段階を含む最終処理段階のステップと、
を少なくとも含む方法が提供される。
副生成物を分離した後、HTFTフィッシャー−トロプシュ法で得られる水に富む流れを、開放容器中、大気圧で脱気した。水に富む流れ中の遊離炭化水素は、コアレッサーを使用すると0.01%(質量%)まで減少した。こうして得られたフィッシャー−トロプシュ反応水の組成を以下の表3に示す。
・温度:35〜38℃
・pH:6.8〜7.0
・HRT:20〜25時間
・COD負荷速度:5〜8kgO2/m3・日
・供給の再循環に対する比率:1:4
・pH:7.2〜7.5
・容器中の溶存酸素濃度:±2mg/l
・温度:33〜35℃
・HRT:28〜32時間
・F/M比:±0.35kgCOD/kg MLSS
・細胞保持時間(汚泥有効期間):15日間
・供給の再循環に対する比率:1:2.5
Claims (25)
- 酸素含有炭化水素、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、環式炭化水素および無機化合物を含有するフィッシャートロプシュ反応水から精製水を製造する方法であって、前記精製水は、CODが20〜500mg/lの間であり、pHが6.0〜9.0の間であり、懸濁固形分が250mg/l未満であり、全溶解固形分が600mg/l未満である水溶性の流れであり、前記方法が、
a)前記フィッシャートロプシュ反応水から非酸性酸素含有炭化水素の少なくとも一部を除去して第1の水に富む流れを生成するための蒸留を含む第1の処理段階のステップと、
b)前記第1の水に富む流れの少なくとも一部分から有機酸の少なくとも一部を除去して第2の水に富む流れを生成するための液液抽出を含む第2の処理段階のステップと、
c)前記第2の水に富む流れの少なくとも一部分から酸性酸素含有炭化水素の少なくとも一部を除去して第3の水に富む流れを生成するための生物学的処理を含む第3の処理段階のステップと、
d)前記第3の水に富む流れの少なくとも一部分から少なくとも一部の固形分を除去するための固液分離を含む第4の処理段階のステップと
を少なくとも含む方法。 - 前記非酸性酸素含有炭化水素が、アルコール、アルデヒド、およびケトンを含む群から選択される請求項1に記載の方法。
- 前記酸性酸素含有炭化水素が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、およびオクタン酸を含む群から選択される請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1の処理段階が、非常に低い沸点の化合物および溶解したガスを前記フィッシャートロプシュ反応水から除去するための前記第1の処理段階中のさらなる処理の前に、前記フィッシャートロプシュ反応水の脱気を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の処理段階中に使用される前記液液抽出法が、微分接触式および多段接触式のいずれかまたは両方である請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記微分接触法が、スプレー塔、充填塔、回転ディスクコンタクター、およびダラバルコンタクター、またはその均等物を含む群より選択される装置の使用を含むとともに、前記多段接触法が、ミキサーセトラー、多孔板塔、および制御循環塔を含む群より選択される装置の使用を含む請求項5に記載の方法。
- 前記ステップb)中に使用される溶媒が、酸に対して親和性がある水不溶性溶媒の群より選択され、前記群がエーテル、アセテート、アミド、およびホスフィンオキシドを含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記生物学的処理が嫌気性処理および好気性処理の一方または両方を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記好気性処理方法が、活性汚泥法、生物学的好気性濾床、散水濾床、回転型生物学的コンタクター、高速小型反応器、膜バイオリアクター、および流動床反応器を含む群より選択される請求項8に記載の方法。
- 前記嫌気性処理方法が、上向流嫌気性汚泥ブランケット(UASB)法、固定床システム、流動層反応器、撹拌槽反応器、膜バイオリアクター、およびバッフル付き反応器を含む群より選択される請求項8に記載の方法。
- 前記第4の処理段階によって、生物学的処理中に生成した第3の水に富む流れから懸濁固形分が除去される請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 酸素含有炭化水素、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、環式炭化水素および無機化合物を含有するフィッシャートロプシュ反応水から高精製水を製造する方法であって、前記高精製水は、CODが50mg/l未満であり、pHが6.0〜9.0の間であり、懸濁固形分が50mg/l未満であり、全溶解固形分が100mg/l未満である水溶性の流れであり、前記方法が、
a)前記フィッシャートロプシュ反応水から非酸性酸素含有炭化水素の少なくとも一部を除去して第1の水に富む流れを生成するための蒸留を含む第1の処理段階のステップと、
b)前記第1の水に富む流れの少なくとも一部分から酸性酸素含有炭化水素の少なくとも一部を除去して第2の水に富む流れを生成するための液液抽出を含む第2の処理段階のステップと、
c)前記第2の水に富む流れの少なくとも一部分から酸性酸素含有炭化水素の少なくとも一部を除去して第3の処理された水に富む流れを生成するための生物学的処理を含む第3の処理段階のステップと、
d)前記第3の水に富む流れの少なくとも一部分から少なくとも一部の溶解塩および有機成分を除去するための、溶解塩および有機物除去段階を含む最終処理段階のステップと
を少なくとも含む方法。 - 前記第3の水に富む流れの少なくとも一部分から少なくとも一部の固形分を除去して、後に最終処理が行われる第4の水に富む流れを生成するための固液分離を含む第4の処理段階を含む請求項12に記載の方法。
- 前記非酸性酸素含有炭化水素が、アルコール、アルデヒド、およびケトンを含む群から選択される請求項12または13に記載の方法。
- 前記酸性酸素含有炭化水素が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、およびオクタン酸を含む群から選択される請求項12〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の処理段階が、非常に低い沸点の化合物および溶解したガスを前記フィッシャートロプシュ反応水から除去するための前記第1の処理段階中のさらなる処理の前に、前記フィッシャートロプシュ反応水の脱気を含む請求項12〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2の処理段階中に使用される前記液液抽出法が、微分接触式および多段接触式のいずれかまたは両方である請求項12〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 前記微分接触法が、スプレー塔、充填塔、回転ディスクコンタクター、およびダラバルコンタクター、または同等物を含む群より選択される装置の使用を含むとともに、前記多段接触法が、ミキサーセトラー、多孔板塔、および制御循環塔を含む群より選択される装置の使用を含む請求項17に記載の方法。
- 前記ステップb)中に使用される溶媒が、酸に対して親和性がある水不溶性溶媒の群より選択され、前記群がエーテル、アセテート、アミド、およびホスフィンオキシドを含む請求項12〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記生物学的処理が嫌気性処理および好気性処理の一方または両方を含む請求項12〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記好気性処理方法が、活性汚泥法、生物学的好気性濾床、散水濾床、回転型生物学的コンタクター、高速小型反応器、膜バイオリアクター、および流動床反応器を含む群より選択される請求項20に記載の方法。
- 前記嫌気性処理方法が、上向流嫌気性汚泥ブランケット(UASB)法、固定層システム、流動床反応器、撹拌槽反応器、膜バイオリアクター、およびバッフル付き反応器を含む群より選択される請求項20に記載の方法。
- 前記第4の処理段階が含まれる場合、生物学的処理中に生成した前記第3の水に富む流れから懸濁固形分が除去される請求項12〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 化学的酸化と、紫外光によって生成するフリーラジカルと、活性炭処理および有機物捕捉樹脂の使用の一方または両方を含む吸着および/または吸収方法とを含む群より選択される1つ以上の方法によって、前記最終処理段階において残留有機化学種が除去される請求項12〜23のいずれか1項に記載の方法。
- 第2の処理および/または他のプロセス流出物の同時処理によって得られる溶解塩が、イオン交換、逆浸透、ナノ濾過、および化学沈殿方法を含む群から選択される1つ以上の方法によって、前記最終処理段階において減少する請求項12〜24のいずれか1項に記載の方法。
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