RU2004138562A - Способ очистки воды, полученной в процессе фишера-тропша - Google Patents

Claims (25)

1. Способ получения очищенной воды из реакционной воды Фишера-Тропша, содержащей кислородсодержащие углеводороды, алифатические, ароматические и циклические углеводороды и неорганические соединения, причем очищенная вода представляет собой водный поток, имеющий ХПК в диапазоне от 20 до 500 мг/л, рН в диапазоне от 6,0 до 9,0, содержание взвешенных твердых веществ менее 250 мг/л и общее содержание растворенных твердых веществ менее 600 мг/л, при этом способ включает по меньшей мере следующие стадии:

а) стадию первичной обработки, включающую перегонку или экстракцию жидкости жидкостью для удаления по меньшей мере части некислотных кислородсодержащих углеводородов из реакционной воды Фишера-Тропша с получением первичного обогащенного водой потока;

б) стадию вторичной обработки, включающую по меньшей мере один процесс мембранного разделения для удаления по меньшей мере некоторого количества взвешенных твердых веществ и кислотных кислородсодержащих углеводородов из по меньшей мере части первичного обогащенного водой потока.

2. Способ по п.1, в котором некислотные кислородсодержащие углеводороды выбраны из группы, включающей спирты, альдегиды и кетоны, и в котором кислотные кислородсодержащие углеводороды выбраны из группы, включающей муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, гексановую кислоту, гептановую кислоту и октановую кислоту.

3. Способ по п.1 или 2, в котором стадия первичной обработки включает дегазацию реакционной воды Фишера-Тропша перед дальнейшей обработкой на первичной стадии обработки, для удаления соединений, имеющих очень низкую температуру кипения, и растворенных газов из реакционной воды Фишера-Тропша.

4. Способ по п.1, в котором экстракция жидкости жидкостью разделяет первичный обогащенный водой поток на поток, обогащенный кислотой, и на первичный обогащенный водой поток.

5. Способ по п.1, в котором мембранные процессы, используемые на стадии вторичной обработки, выбирают из группы, включающей микрофильтрацию, ультрафильтрацию, обратный осмос и испарение через полупроницаемую перегородку.

6. Способ по п.5, в котором микрофильтрация включает использование капиллярной полипропиленовой мембраны с номинальным пределом проницаемости 0,2 мкм или молекулярным пределом проницаемости 90000 при давлении 1000 кПа, рН в диапазоне от 4 до 7 и температуре менее 40°С.

7. Способ по п.5, в котором ультрафильтрация включает использование трубчатой полиэфирсульфоновой мембраны с пределом проницаемости в диапазоне от 10000 до 40000 при давлении менее 2000 кПа, рН в диапазоне от 4 до 7 и температуре менее 40°С.

8. Способ по п.5, в котором для осуществления обратного осмоса используют скрученную в спираль полиамидную мембрану с точечным задерживанием выше 99,6%.

9. Способ по п.5, в котором для осуществления обратного осмоса используют композитную мембрану из простого полиэфира с точечным задерживанием выше 99,6% при давлении менее 6 МПа (60 бар), рН в диапазоне от 4 до 7 и температуре менее 40°С.

10. Способ по п.5, в котором испарение через полупроницаемую перегородку проводят с использованием мембранной дистилляции.

11. Способ по п.5, в котором испарение через полупроницаемую перегородку проводят с использованием одной или обеих мембран: мембраны в виде плоского листа из химически сшитого поливинилового спирта и мембраны из смеси полимеров - поливинилового спирта и полиакриловой кислоты, для удаления органики, которая не образует азеотропов при давлении менее 533,2 Па (4 мм рт.ст.), рН около 7 и температуре в диапазоне от 30 до 70°С.

12. Способ по п.1, в котором рН первичного обогащенного водой потока корректируют перед стадией б), таким образом превращая органические кислоты в органические соли.

13. Способ получения воды высокой степени очистки из реакционной воды Фишера-Тропша, содержащей кислородсодержащие углеводороды, алифатические, ароматические и циклические углеводороды и неорганические соединения, причем вода высокой степени очистки представляет собой водный поток, имеющий ХПК менее 50 мг/л, рН в диапазоне от 6,0 до 9,0, содержание взвешенных твердых веществ менее 50 мг/л и общее содержание растворенных твердых веществ менее 100 мг/л, при этом способ включает по меньшей мере следующие стадии:

а) стадию первичной обработки, включающую перегонку или экстракцию жидкости жидкостью для удаления по меньшей мере части некислотных кислородсодержащих углеводородов из реакционной воды Фишера-Тропша с получением первичного обогащенного водой потока;

б) стадию вторичной обработки, включающую по меньшей мере один процесс мембранного разделения для удаления по меньшей мере некоторого количества взвешенных твердых веществ и кислотных кислородсодержащих углеводородов из по меньшей мере части первичного обогащенного водой потока с получением вторичного обогащенного водой потока; и

в) стадию третичной обработки, включающую стадию удаления растворенных солей и органики для удаления по меньшей мере части растворенных солей и органических компонентов из по меньшей мере части вторичного обогащенного водой потока.

14. Способ по п.13, в котором некислотные кислородсодержащие углеводороды выбраны из группы, включающей спирты, альдегиды и кетоны, и в котором кислотные кислородсодержащие углеводороды выбраны из группы, включающей муравьиную кислоту уксусную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, валериановую кислоту, гексановую кислоту, гептановую кислоту и октановую кислоту.

15. Способ по п.13 или 14, в котором стадия первичной обработки включает дегазацию реакционной воды Фишера-Тропша перед дальнейшей обработкой на первичной стадии обработки, для удаления соединений, имеющих очень низкую температуру кипения, и растворенных газов из реакционной воды Фишера-Тропша.

16. Способ по п.13, в котором экстракция жидкости жидкостью разделяет первичный обогащенный водой поток на поток, обогащенный кислотой, и на первичный обогащенный водой поток.

17. Способ по п.13, в котором мембранные процессы, используемые на стадии вторичной обработки, выбирают из группы, включающей микрофильтрацию, ультрафильтрацию, обратный осмос и испарение через полупроницаемую перегородку.

18. Способ по п.17, в котором микрофильтрация включает использование капиллярной полипропиленовой мембраны с номинальным пределом проницаемости 0,2 мкм или молекулярным пределом проницаемости 90000 при давлении 1000 кПа, рН в диапазоне от 4 до 7 и температуре менее 40°С.

19. Способ по п.17, в котором ультрафильтрация включает использование трубчатой полиэфирсульфоновой мембраны с пределом проницаемости в диапазоне от 10000 до 40000 при давлении менее 2000 кПа, рН в диапазоне от 4 до 7 и температуре менее 40°С.

20. Способ по п.17, в котором для осуществления обратного осмоса используют скрученную в спираль полиамидную мембрану с точечным задерживанием выше 99,6%.

21. Способ по п.17, в котором для осуществления обратного осмоса используют композитную мембрану из простого полиэфира с точечным задерживанием выше 99,6% при давлении менее 6 МПа (60 бар), рН в диапазоне от 4 до 7 и температуре менее 40°С.

22. Способ по п.17, в котором испарение. через полупроницаемую перегородку проводят с использованием мембранной дистилляции.

23. Способ по п.17, где испарение через полупроницаемую перегородку проводят с использованием одной или обеих мембран: мембраны в виде плоского листа из химически сшитого поливинилового спирта и мембраны из смеси полимеров - поливинилового спирта и полиакриловой кислоты, для удаления органики, которая не образует азеотропов при давлении менее чем 533,2 Па (4 мм рт.ст.), рН около 7 и температуре в диапазоне от 30 до 70°С.

24. Способ по п.13, в котором органические компоненты, удаляемые на стадии третичной обработки, выбраны из группы, включающей ацетальдегид, пропионовый альдегид, масляный альдегид, ацетон, метилпропилкетон, метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол, гексанол, гептанол, муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту и валериановую кислоту.

25. Способ по п.13, в котором стадия третичной обработки включает один или более из следующих способов разделения для удаления солей из вторичного обогащенного водой потока: ионный обмен, обратный осмос с высоким точечным задерживанием, применение активированного угля, применение органических очищающих смол и использование химического окисления.