CN111871032B - 三相悬浮床在线过滤*** - Google Patents

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Abstract

一种三相悬浮床在线过滤***，包括：过滤单元，其包括悬浮床筒体以及设置在所述悬浮床筒体中部位置的过滤组件；所述过滤组件的出液口处设置有用于接收滤液产品的滤液收集罐，所述悬浮床筒体底部设置有用于给所述悬浮床筒体补充浆料的浆料罐和用于为所述悬浮床筒体补液的补液罐；反吹单元，其包括设置在所述过滤组件的出液口处的反吹液体收集罐和反吹气体收集罐；气体循环及换热单元，其包括分离器、循环气换热器、冷却水换热器、循环气增压机和加热炉；控制单元，所述控制单元，其被配置为控制所述过滤单元、反吹单元、气体循环及换热单元工作。

Description

三相悬浮床在线过滤***
技术领域
本发明涉及一种三相悬浮床在线过滤***，属于悬浮床过滤装置制造技术领域。
背景技术
气-液-固三相悬浮床具有温度分布均匀、压降低、操作成本低等优点，特别是在煤制油、煤制甲醇和二甲醚等液体燃料合成方面已得到广泛应用。为了保证悬浮床的正常运转、减少催化剂损失和保证液态燃料合成产品质量，固-液分离是关键技术之一，对于气-液-固三相悬浮床内最可靠有效的手段是采用过滤介质过滤的方法。
气-液-固三相悬浮床内过滤一般为错流过滤，过滤器两侧压差作为推动力，采用弛放气或者料液等反吹使过滤器再生恢复初始通量。与传统过滤器不同，悬浮床内过滤是指在气-液-固三相体系下进行过滤操作，多孔过滤管件外表面用来承载滤饼，湍流状态下三相流体可一定程度上提高滤芯表面的剪切力及湍流扩散作用，抑制滤饼层的增长。学术上对于三相错流过滤过程及数学模型也进行了比较多的研究(Hwang.K.J and Wu.Y.J,Chem.Eng.J,139(2),296-303,2008；Huizenga.P and Kuipers.J,44(6),1277-1288,1998；Shimizu Y and Uryu.K,81(1),55-60,1996.)。
专利CN102553343A公开了用于浆态床合成液体燃料的催化剂与产物连续分离方法。浆料经过高速离心机分离得到轻液组分和重液组分后，浓缩油浆经离心泵加压返回浆态床反应器重新参与反应，轻液组分在多层金属烧结网过滤器进行二次分离。该技术方案主要问题是催化剂离开浆态床反应环境后非常容易失活或者局部飞温导致严重堵塞。
专利CN205948686U公开了错流过滤装置和错流过滤***，包括缓冲罐、循环泵和过滤腔等设备。过滤腔中的错流过滤膜将过滤腔分为内腔和外腔，过滤液送往内腔中，过滤后的液料送回缓冲罐。该***仅可应用于陶瓷膜错流过滤，可操作温度、压力范围有限，且过滤压差通过调节循环泵的动力以增大内腔中液体压力实现，十分不便。
专利CN107362756A公开了一种采用错流过滤器的石化生产装置，包括反应釜、过滤筒体、空气震动器等主要设备。该技术方案中滤芯再生的方式为液体进料管经物料出口反向进入错流过滤器中，料液在空气振动锤作用下，使依附在滤芯上的残留固体脱落。频繁空气振动锤对设备损害比较大，而仅采用料液反吹滤芯会降低整体过滤效率。
专利CN206438079U、CN201020213529.9等也都公开了错流过滤器及分离***，不过都存在操作温度、压力范围太窄，滤芯反吹再生工艺不合理，无法连续操作或在线更换浆料困难等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种三相悬浮床在线过滤***，其多个功能模块单独设置，检修更换方便快捷，有利于维持悬浮床筒体内的气压等参数，从而保证过滤工艺的稳定；采用气体反吹和液体反吹相结合的方式，解决了传统反吹不均匀及效率低的问题；气体循环及换热单元的设置，在回收部分***热量的同时还能避免因循环气温度太高而损坏设备。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种三相悬浮床在线过滤***，所述三相悬浮床在线过滤***包括：
过滤单元，其包括悬浮床筒体以及设置在所述悬浮床筒体中部位置的过滤组件；所述过滤组件的出液口处设置有用于接收滤液产品的滤液收集罐，所述悬浮床筒体底部设置有用于给所述悬浮床筒体补充浆料的浆料罐和用于为所述悬浮床筒体补液的补液罐；
反吹单元，其包括设置在所述过滤组件的出液口处的反吹液体收集罐和反吹气体收集罐；
气体循环及换热单元，其包括分离器、循环气换热器、冷却水换热器、循环气增压机和加热炉，所述分离器包括设置在所述悬浮床筒体内上部的旋风分离器以及设置在所述悬浮床筒体外的填料式旋风分离罐，所述旋风分离器的出气口与所述填料式旋风分离罐的进气口连通，所述填料式旋风分离罐的出气口与所述循环气换热器的管程入口连通，所述循环气换热器的管程出口与所述冷却水换热器的管程入口连通，所述冷却水换热器的管程出口与所述循环气增压机的进气口连通，所述循环气增压机的出气口与所述循环气换热器的壳程入口连通，所述循环气换热器的壳程出口通过加热炉与位于所述悬浮床筒体底部的循环气入口连通；
控制单元，其被配置为控制所述过滤单元、反吹单元、气体循环及换热单元工作。
为了促进悬浮床筒体内气-液-固三相均匀混合同时，也可将悬浮床筒体内可能存在的聚并大气泡再次破碎，所述悬浮床筒体上部设有搅拌桨；进一步地，所述浆料罐内设有搅拌桨。
为了防止浆料凝固，所述滤液收集罐、浆料罐、补液罐、反吹液体收集罐和反吹气体收集罐均配有伴热装置。
优选地，所述过滤组件包括至少一根竖直设置的管式过滤器，所述过滤组件的总入口处安装有分布器。
优选地，所述管式过滤器中心对称排布，所述管式过滤器为烧结金属网、烧结金属粉末滤芯、金属纤维膜、烧结金属毡、激光打孔网、楔形金属网、或复合金属滤芯，所述管式过滤器的直径为10-200mm，长度为10-2000mm。
为了获得过滤组件的污堵程度，所述滤液收集罐还包括称重单元；所述滤液收集罐的出气口处设置有包括湿式流量计的释放气缓冲罐。
为了方便浆料或滤后残渣的泄放，所述悬浮床筒体与所述浆料罐之间设有一排污管线。
为了克服现有反吹技术的缺陷，所述反吹单元采用气体等压反吹和液体等容反吹相结合的方式进行反吹，其中，所述液体等容反吹采用的液体量为管式过滤器容积的4-20倍，所述气体等压反吹的反吹次数为2-15、单次反吹持续时间为5-60s。
为了进一步将固体、液体截留，所述循环气换热器的管程出口与所述冷却水换热器的管程入口之间设置有气液分离罐。
为了保障循环气增压机安全稳定运行，所述循环气增压机前后均设置循环气缓冲罐；所述循环气缓冲罐内安装有除沫网。
综上所述，本发明三相悬浮床在线过滤***能够完成三相体系、高温高压连续过滤等复杂工况下的操作；其多个功能模块单独设置，检修更换方便快捷，有利于维持悬浮床筒体内的气压等参数，从而保证过滤工艺的稳定；采用气体反吹和液体反吹相结合的方式，解决了传统反吹不均匀及效率低的问题；气体循环及换热单元的设置，在回收部分***热量的同时还能避免因循环气温度太高而损坏设备。
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。
附图说明
图1为本发明三相悬浮床在线过滤***的结构示意图；
图2为本发明三相悬浮床在线过滤***管式过滤器排布示意图。
具体实施方式
本发明提供一种三相悬浮床在线过滤***，可用于煤化工、石油化工等领域固液分离，具体地，可用于水/固体颗粒、油/固体颗粒、蜡/固体颗粒等各种浆料固液分离，优选用于采用错流过滤方式进行的蜡/固体颗粒浆料固液分离，其中浆料浓度不高于50wt％，固体颗粒粒径范围为5-500μm。
图1为本发明三相悬浮床在线过滤***的结构示意图。如图1所示，所述三相悬浮床在线过滤***包括过滤单元、反吹单元、气体循环及换热单元和控制单元。所述控制单元与所述过滤单元、反吹单元、气体循环及换热单元电性连接。
所述控制单元被配置为接收所述过滤单元、反吹单元、气体循环及换热单元的信号，并控制所述过滤单元、反吹单元、气体循环及换热单元工作。例如，所述控制单元可采用上位机和下位机控制方式，下位机主要完成数据采集与控制，上位机完成组态、数据通讯、存储、数据处理等功能，从而实现温度、压力、流量、过滤压差和液位等参数自动检测、自动控制功能，还有阀门自动切换等顺序操作功能。
所述过滤单元包括悬浮床筒体10以及设置在所述悬浮床筒体10中部位置的过滤组件9。
所述悬浮床筒体10的材质可为碳钢、不锈钢、镍基合金钢、铬钼合金钢等，优选为不锈钢。所述悬浮床筒体10的直径为0.15-1m，高度为1.5-15m。所述悬浮床筒体10需可满足高温高压工艺要求，例如，最大操作压力为20MPa，最高操作温度为500℃。所述悬浮床筒体10上部设有搅拌桨11，本发明并不限制所述搅拌桨11的类型和具体安装位置，本领域技术人员可以根据工艺要求进行选择，所述搅拌桨11在促进悬浮床筒体10内气-液-固三相均匀混合同时，也可将悬浮床筒体10内可能存在的聚并大气泡再次破碎。
所述过滤组件9包括至少一根竖直设置的过滤器。在本实施例中，所述过滤器优选为管式过滤器19。为了使所述悬浮床筒体10内的浆料被均匀过滤，所述管式过滤器19中心对称排布。本发明并不限制管式过滤器的数量，优选为一至十根，本领域技术人员可以根据悬浮床液位控制和所采用过滤器性能灵活拆换调整管式过滤器的数量。
图2为本发明三相悬浮床在线过滤***管式过滤器排布示意图。如图2所示，当所述管式过滤器19的数量为一个时，所述管式过滤器19设置在所述悬浮床筒体10的中心轴线处；当所述管式过滤器19的数量为两个、三个或者四个时，所述管式过滤器19对称排布；当所述管式过滤器19的数量为五个或者六个时，其中一个所述管式过滤器19设置在所述悬浮床筒体10的中心轴线处，其他所述管式过滤器19对称排布。本发明并不限制管式过滤器的设置位置，只要其能够保证浆料被过滤时，能够均匀通过管式过滤器便可。
所述管式过滤器例如为烧结金属网、烧结金属粉末滤芯、金属纤维膜、烧结金属毡、激光打孔网、楔形金属网、复合金属滤芯等，优选地，单根管式过滤器的直径可为10-200mm，长度可为10-2000mm。
为了能够达到每根过滤器流量一致的效果，所述过滤组件9的总入口处安装有分布器(图中未示出)。
所述过滤组件9的出液口处设置有用于接收滤液产品的滤液收集罐15。所述滤液收集罐15配有伴热装置，以防止重油、蜡之类的浆料凝固。所述伴热装置的伴热方式可为导热油、蒸汽或者电加热。为了实时计量滤液累积量，快速了解过滤组件9的污堵程度和反吹再生效果，所述滤液收集罐15还包括称重单元，如精密电子秤等。由于悬浮床筒体10内是气-液-固三相剧烈湍流，从过滤组件微孔渗透过来的不仅有滤液产品，还会夹带气体，称为释放气，而释放气与滤液产品的体积比能够准确反映过滤组件的污堵程度。故所述滤液收集罐15的出气口处设置有包括湿式流量计的释放气缓冲罐14，以使释放气被精确计量后放空或者进入焚烧炉。
通过控制过滤压差，可以使得所述悬浮床筒体10内的浆料被过滤。所述过滤压差是指悬浮床筒体10顶部气相与滤液收集罐15气相的压力差值。过滤压差是通过所述控制单元联锁悬浮床筒体10顶部气相压力后控制滤液收集罐后的阀门和气源单元(如调节阀和定压阀组合)予以调节滤液收集罐气相压力来实现的。过滤压差的控制例如有自动和手动两种模式，过滤压差手动控制模式可以让***快速达到过滤压差目标值；过滤压差自动控制模式可以让***将过滤压差维持在目标值附近小范围波动，维持整个过滤过程的稳定运行。
所述悬浮床筒体10底部设置有用于给悬浮床筒体补充浆料的浆料罐16。所述浆料罐16配有伴热装置，以防止重油、蜡之类的浆料凝固。所述伴热装置的伴热方式可为导热油、蒸汽或者电加热。所述浆料罐16的补充浆料推动力可来自于浆料罐16与悬浮床筒体10之间的压差或者浆料输送泵(图中未示出)。进一步地，为了防止浆料中的固体颗粒沉积，所述浆料罐16内设有搅拌桨。
为了方便浆料或滤后残渣的泄放，所述悬浮床筒体10与所述浆料罐16之间设有一排污管线，从而通过管线上的一系列阀门切换实现浆料输送/泄放功能，无需降温、泄压、停车等操作。
具体来说，当需要为悬浮床筒体补充浆料时，关闭所述排污管线的阀门，并使所述悬浮床筒体10与所述浆料罐16之间的管线连通，之后可以通过浆料输送泵将浆料从所述浆料罐16输送至所述悬浮床筒体10，或者控制所述浆料罐16与所述悬浮床筒体10之间的压差，使所述浆料罐16内的压力大于所述悬浮床筒体10内的压力，从而输送浆料；当需要泄放时，关闭所述浆料罐16出液口处的阀门，打开所述排污管线的阀门，使所述悬浮床筒体10通过排污管线与外部连通，从而可以利用重力或者压力将滤后残渣泄放。
需要补充的是，为了控制三相悬浮床在线过滤***内各个罐体以及管线内的压力，所述三相悬浮床在线过滤***还包括气源单元，用于调整***压力。所述气源单元可以使用现有技术中的各种气源，本发明并不限制。另外，为了方便控制三相悬浮床在线过滤***内各个罐体以及管线之间的通路，本领域技术人员可以根据实际情况在合适的位置设置阀门，从而控制不同罐体以及管线之间的通断。所述控制单元根据过滤步骤的不同，控制气源单元以及阀门的状态，实现过滤。该控制可以根据预定程序自动控制，也可以通过人工手动控制。所述阀门可以为调节阀、定压阀、气动阀或者自恢复式安全阀等阀门。
随着过滤测试进行，滤液产品一直流出，悬浮床筒体10内液位会逐渐下降，固含量越来越高。为维持悬浮床筒体10内固含量一致，所述过滤单元还包括用于为所述悬浮床筒体10补液的、设置在所述悬浮床筒体10底部的补液罐5，所述补液罐5内存放不含固体颗粒料液，且配有伴热装置，以防止重油、蜡之类的浆料凝固。所述伴热装置的伴热方式可为导热油、蒸汽或者电加热。所述补液可以用多种方式，例如可以使所述补液罐5联锁悬浮床内液位(如所述悬浮床筒体10内的液位计检测到所述悬浮床筒体10内的液位低于预定阈值时，液位计向所述控制单元发送信号，所述控制单元通过控制气源单元以及所述悬浮床筒体10与所述补液罐5之间的阀门等组件，使补液罐5内的不含固体颗粒料液被输送到所述悬浮床筒体10内)，从而保证所述悬浮床筒体10内浆料的液位和固含量。所述补液罐5的设置可以使三相悬浮床在线过滤***在固含量不变的浆料中长周期测试过滤器性能。
需要说明的是，在本发明中优选采用带吹扫功能的双隔离式差压液位计18检测所述悬浮床筒体10内的液位，从而测量具有高粘度、高固含量、低温易凝固等特点的浆料的液位。
所述反吹单元包括分别设置在所述过滤组件9的出液口处的反吹液体收集罐13和反吹气体收集罐12。为了对反吹液体和反吹气体预热，所述反吹液体收集罐13和反吹气体收集罐12均配有伴热装置，所述伴热装置的伴热方式可为导热油、蒸汽或者电加热。
随着过滤进行，固体颗粒会逐渐堵塞过滤组件9的微孔，并在管式过滤器表面架桥形成滤饼，导致过滤通量急剧下降；尤其对于伴有反应的过滤过程，沉积在管式过滤器上的催化剂颗粒很容易局部剧烈反应放热，造成管式过滤器不可逆污堵。通过所述反吹单元定期对所述过滤组件9反吹可以卸除管式过滤器上的滤饼，达到恢复过滤组件9过滤性能的效果。所述反吹与过滤过程操作相反，即从反吹液体收集罐或反吹气体收集罐向悬浮床内的过滤器吹入液体和/或气体。
具体来说，当三相悬浮床在线过滤***进行过滤时，所述反吹单元与所述过滤组件9之间的阀门关闭，所述滤液收集罐15与所述过滤组件9之间的阀门打开，过滤压差使得所述滤液产品等流入滤液收集罐15。当三相悬浮床在线过滤***进行反吹时，所述反吹单元与所述过滤组件9之间的阀门打开，所述滤液收集罐15与所述过滤组件9之间的阀门关闭，所述控制单元例如控制气源单元为所述反吹单元增压，从而卸除管式过滤器上的滤饼等。
所述反吹气体可以是惰性气体或与三相悬浮床在线过滤***内相同的气体。所述反吹液体可以是滤液产品或与三相悬浮床在线过滤***内性质相似的不含固液体。反吹的推动力例如来自于反吹液体收集罐和反吹气体收集罐与悬浮床气相压力差。反吹气体从气体反吹罐吹入过滤器内部，动能逐步转化为静压能，瞬间***过滤器外表面的滤饼；液体反吹是用高压气体或浆料泵将液体压入过滤器内部，可以均匀对过滤器反吹卸除滤饼。
在本发明中，反吹单元采用气体等压反吹和液体等容反吹相结合的方式进行反吹。其中，气体等压反吹过滤组件为主，液体等容反吹过滤组件为辅。
在过滤组件9进行过滤操作过程中，一开始固体颗粒会在过滤器的微孔内以及过滤器表面“架桥”形成滤饼，随后细颗粒会不断钻入滤饼中，即“钻隙效应”，导致滤饼厚度增加且更加致密。由于液体具有很低的可压缩性且可以更均匀分布在过滤器内侧，所以反吹时首先采用液体等容反吹，这样可以首先吹松滤饼。根据实际工艺条件，液体等容反吹时采用的液体量优选为管式过滤器容积的4-20倍。但是液体反吹过滤器会导致液体重新进入浆料中，这是与固液分离的初衷相悖的，也是经济性较低的，所以液体等容反吹仅仅作为辅助。
反吹气体容易从阻力小的微孔中“短路”吹出去，导致过滤器整体得不到均匀反吹，这是气体等压反吹不及液体等容反吹过滤的方面。但反吹气体更容易从***中分离出来且不会对***产生任何影响，所以是以气体等压反吹过滤组件为主。气体具有很高的可压缩性，经压缩的反吹气体穿过滤芯微孔时会瞬间***将滤饼吹开，达到卸除滤饼的目的。在进行气体等压反吹时，需要根据实际情况设定不同的单次过滤周期(20-200min)、反吹介质压力(高于***压力10-1000KPa)、反吹介质温度(40-200℃)、反吹次数(2-15)、单次反吹持续时间(5-60s)、过滤器浸泡静候时间(2-10min)等参数。所述控制单元可以根据设定好的参数执行反吹工艺，或者使用者还可以手动操作反吹工艺。通过这种反吹工艺组合方式，可以克服气体反吹不均匀、液体反吹会降低整体过滤效率的缺陷，优化了反吹效果，提高过滤器的使用寿命。
所述气体循环及换热单元包括分离器、循环气换热器3、冷却水换热器30、循环气增压机2和加热炉6。
所述分离器包括设置在所述悬浮床筒体10内上部的旋风分离器8以及设置在所述悬浮床筒体10外的填料式旋风分离罐7，其中所述旋风分离器8的出气口与所述填料式旋风分离罐7的进气口连通。所述旋风分离器8用于将固体颗粒/催化剂截留在悬浮床筒体10内以维持固含量稳定；经所述旋风分离器8分离得到的气体离开所述悬浮床筒体10后进入外部填料式旋风分离罐7二次分离。所述分离器可将固体、液体有效截留下来，避免后续管线设备污堵，确保设备的安全稳定运行。
所述填料式旋风分离罐7的出气口与所述循环气换热器3的管程入口连通，所述循环气换热器3的管程出口与所述冷却水换热器30的管程入口连通，所述冷却水换热器30的管程出口与所述循环气增压机2的进气口连通，所述循环气增压机2的出气口与所述循环气换热器3的壳程入口连通，所述循环气换热器3的壳程出口通过加热炉6与位于所述悬浮床筒体10底部的循环气入口连通。进一步地，所述循环气入口处设置有气体分布器17，以使得经过增压和预热后的循环气向悬浮床筒体10内均匀鼓泡，维持气-液-固三相均匀混合。
为了进一步将固体、液体截留，所述循环气换热器3的管程出口与所述冷却水换热器30的管程入口之间设置有气液分离罐4。
为了保障循环气增压机2安全稳定运行，所述循环气增压机2前后均设置循环气缓冲罐1，所述循环气缓冲罐1内安装有除沫网。所述循环气增压机2用于将循环气增压及调节循环气流率从而调节所述悬浮床筒体10内空塔气速，所述悬浮床筒体10内空塔气速操作范围可为0.05-1.5m/s。
根据上述构造，从所述悬浮床筒体10顶部出来的气体与经所述循环气增压机2增压后的循环气在所述循环气换热器3内第一次换热，之后进入所述冷却水换热器30与冷却水第二次换热，这样可以回收一部分***热量，同时也避免进入循环气增压机2的循环气因温度太高而损坏设备。
所述加热炉6用于将进入所述悬浮床筒体10的循环气进一步预热。
需要补充的是，为了保证本发明三相悬浮床在线过滤***的安全稳定运行，所述三相悬浮床在线过滤***包括与所述控制单元电性连接的温度传感器和压力传感器，以用于检测三相悬浮床在线过滤***的罐体以及管线处的温度和压力。所述温度传感器和压力传感器把检测信号传输给所述控制单元，当温度和压力超过预定阈值时，所述控制单元可通过报警、关闭回路供电、自动泄压等方式进行保护。本发明并不限制所述温度传感器和压力传感器的设置位置，优选地，所述三相悬浮床在线过滤***中的管线、罐体以及悬浮床筒体均设有温度传感器和压力传感器。
下面结合具体实施例对本发明中的三相悬浮床在线过滤***作进一步地说明。
实施例一
在本实施例中，所述三相悬浮床在线过滤***用于蜡和催化剂混合浆料过滤分离，其中催化剂颗粒含量为10wt％，费托合成蜡的馏程分析结果如表1所示。本实施例在氮气氛围中实施过滤分离。
表1蜡馏程分析结果
馏出率Recovered mass(％) 沸点BP(℃)
出馏点IBP 207.8
50 376.8
80 701.8
在本实施例中，所述悬浮床筒体10的直径为150mm，高度为3000mm，操作温度为260-270℃，操作压力为1.0-1.5MPa。所述过滤组件9由三根平行的管式过滤器组成，所述管式过滤器为五层烧结金属丝网，过滤器控制精度为40-50μm。
开始过滤操作前，先进行准备工作，例如浆料预热、反吹气预热、循环气预热及增压等。如图1所示，浆料罐16开启搅拌和伴热，将催化剂颗粒和蜡浆料混合均匀并预热至200℃后，用高压氮气压入悬浮床筒体10内。调节阀门将整个***至1.0-1.5MPa，开启循环气增压机2推动气体在悬浮床筒体10、填料式旋风分离罐7、循环气换热器3、冷却水换热器30和加热炉6等设备中循环流动。循环气换热器3以及冷却水换热器30回收循环气中部分热量及确保进循环气增压机2的循环气温度低于80℃。循环气经加热炉6预热至200-250℃左右后从气体分布器17鼓泡进入悬浮床筒体10内，带动悬浮床筒体10内的蜡/催化剂浆料剧烈混合。所述悬浮床筒体10内的搅拌桨11以36HZ的频率搅拌浆料。反吹气罐预热至200-250℃左右，压力维持在比悬浮床筒体10顶部气相压力高50-150KPa即可。
本实施例中过滤过程包括过滤-浸泡静候-反吹再生三个过程。
手动调节过滤压差为30-200KPa后即可切换为由控制单元控制的自动程序化过滤模式。自动程序化过滤模式开始后会自动打开过滤组件9与滤液收集罐15之间的阀门，让滤液产品流入滤液收集罐15，同时该自动化模式会联锁悬浮床筒体10顶部气相压力，微调滤液收集罐15后的调节阀和定压阀，保证过滤压差在极小范围内波动，维持整个过滤过程的稳定运行。单次过滤运行时间为40-120分钟。需要停止过滤时，可关闭过滤组件9与滤液收集罐15之间的阀门。
浸泡静候可以让滤饼在浆料中浸泡变疏松及被剪切冲刷掉一部分。浸泡时间维持在1-5分钟。
反吹再生可以瞬间***过滤组件9外表面的滤饼，恢复过滤组件9的过滤性能。本实施例中反吹程序参数为：反吹气压力高于悬浮床筒体10顶部气相压力10-1000KPa；反吹时间5-60秒；反吹介质温度40-200℃；反吹次数2-15次。根据实际工况，可适当调整各工艺参数。
经测试，本实施例中的三相悬浮床在线过滤***平稳运行半年，未因堵塞故障停车。
实施例二
在本实施例中，所述三相悬浮床在线过滤***用于油浆过滤分离，其中催化剂颗粒含量为35wt％，重质油的馏程分析结果如表2所示。本实施例在氮气氛围中实施过滤分离。
表2重质油馏程分析结果
馏出率Recovered mass(％) 沸点BP(℃)
出馏点IBP 210
50 358.8
80 412
在本实施例中，所述悬浮床筒体10的直径为150mm，高度为3000mm，操作温度为240-250℃，操作压力为1.0-1.5MPa。所述过滤组件9由两根平行的管式过滤器组成，所述管式过滤器为烧结金属粉末，过滤器控制精度为30-40μm。
本实施例中过滤过程包括过滤-浸泡静候-反吹再生三个过程。
本实施例中的滤和浸泡静候与实施例一类似，不同之处在于在反吹再生环节，本实施例采用气体反吹和液体反吹相结合的方式进行。具体地，本实施例中先用液体介质反吹再生过滤组件9，然后采用气体反吹过滤组件9进行再生：用高压氮气将180-200℃的干净重质油快速压入过滤组件9内部，反吹时间10-30秒，将过滤器外表面的滤饼卸除干净，该液体介质反吹操作同样可由控制单元控制。
经测试，本实施例中的三相悬浮床在线过滤***过滤分离油浆，经过3个月的稳定运行，未因堵塞故障停车。停车后拆卸下来的过滤器经过检测，无明显堵塞。
综上所述，本发明三相悬浮床在线过滤***能够完成三相体系、高温高压连续过滤等复杂工况下的操作；其多个功能模块单独设置，检修更换方便快捷，有利于维持悬浮床筒体内的气压等参数，从而保证过滤工艺的稳定；采用气体反吹和液体反吹相结合的方式，解决了传统反吹不均匀及效率低的问题；气体循环及换热单元的设置，在回收部分***热量的同时还能避免因循环气温度太高而损坏设备。

Claims (10)

1.一种三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述三相悬浮床在线过滤***包括：
过滤单元，其包括悬浮床筒体以及设置在所述悬浮床筒体中部位置的过滤组件；所述过滤组件的出液口处设置有用于接收滤液产品的滤液收集罐，所述悬浮床筒体底部设置有用于给所述悬浮床筒体补充浆料的浆料罐和用于为所述悬浮床筒体补液的补液罐；
反吹单元，其包括设置在所述过滤组件的出液口处的反吹液体收集罐和反吹气体收集罐；
气体循环及换热单元，其包括分离器、循环气换热器、冷却水换热器、循环气增压机和加热炉，所述分离器包括设置在所述悬浮床筒体内上部的旋风分离器以及设置在所述悬浮床筒体外的填料式旋风分离罐，所述旋风分离器的出气口与所述填料式旋风分离罐的进气口连通，所述填料式旋风分离罐的出气口与所述循环气换热器的管程入口连通，所述循环气换热器的管程出口与所述冷却水换热器的管程入口连通，所述冷却水换热器的管程出口与所述循环气增压机的进气口连通，所述循环气增压机的出气口与所述循环气换热器的壳程入口连通，所述循环气换热器的壳程出口通过加热炉与位于所述悬浮床筒体底部的循环气入口连通；
控制单元，其被配置为控制所述过滤单元、所述反吹单元、所述气体循环及换热单元工作。
2.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述悬浮床筒体上部设有搅拌桨；所述浆料罐内设有搅拌桨。
3.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述滤液收集罐、浆料罐、补液罐、反吹液体收集罐和反吹气体收集罐均配有伴热装置。
4.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述过滤组件包括至少一根竖直设置的管式过滤器，所述过滤组件的总入口处安装有分布器。
5.如权利要求4所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述管式过滤器中心对称排布，所述管式过滤器为烧结金属网、烧结金属粉末滤芯、金属纤维膜、烧结金属毡、激光打孔网、楔形金属网、或复合金属滤芯，所述管式过滤器的直径为10-200mm，长度为10-2000mm。
6.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述滤液收集罐还包括称重单元；所述滤液收集罐的出气口处设置有包括湿式流量计的释放气缓冲罐。
7.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述悬浮床筒体与所述浆料罐之间设有一排污管线。
8.如权利要求4所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述反吹单元采用气体等压反吹和液体等容反吹相结合的方式进行反吹，其中，所述液体等容反吹采用的液体量为所述管式过滤器容积的4-20倍，所述气体等压反吹的反吹次数为2-15、单次反吹持续时间为5-60s。
9.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述循环气换热器的管程出口与所述冷却水换热器的管程入口之间设置有气液分离罐。
10.如权利要求1所述的三相悬浮床在线过滤***，其特征在于，所述循环气增压机前后均设置循环气缓冲罐；所述循环气缓冲罐内安装有除沫网。
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