CN113476949A - 一种含固烃类产品过滤分离的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含固烃类产品过滤分离的装置，包括依次连接的圆盘过滤装置、竖直叶片式过滤器、保安过滤器，圆盘过滤装置的滤液出口与竖直叶片式过滤器的过滤液进口连接，竖直叶片式过滤器的滤液出口与保安过滤器的过滤液进口连接；预涂剂罐，圆盘过滤器和竖直叶片式过滤器分别与预涂剂罐连接。在保安过滤器之前通过设置一级竖直叶片式过滤器就可以实现达到与设计两级相同的过滤效果，合格产品固含量≤20ppm。
Description
技术领域
本发明属于烃类产品过滤分离的技术领域，具体涉及一种含固烃类产品过滤分离的装置。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
低温费托合成技术的核心是费托合成浆态床反应器及所专用催化剂，其烃类产品主要包括石蜡、高温冷凝物和低温冷凝物。烃类产品和低温费托合成催化剂在浆态床反应器内均匀分布，为了维持费托合成反应的高效进行，需定期置换反应器内催化剂，低温费托合成产生的烃类产品需经过滤分离方法去除催化剂颗粒后，送往油品精制工段深加工得到合格的油品及附属产品。
在煤制油过程中，由于费托合成反应器浆液浓度高，高浓度浆液无法有效长期存储，高浓度浆液过滤***达不到设计要求，过滤器***频繁切换并入***及增加维检修工作，人工卸渣工作量大，未得到合格的产品，且不合格烃类产品无法有效存储。含催化剂的反应器高浓度浆液可直接排放并作为粗产品直接销售，但相对于合格的产品品质差、价格低，因此反应器烃类产品和催化剂的有效分离是国内费托合成技术中需要不断探索研究的问题。
现有的烃类产品过滤方法需要经过复杂的过滤步骤或者较多的过滤设备才能实现达到合格的要求。但是对于生产的过程中，前期的投入较大，而且设备的占地面积较大，需要对较多的设备进行维护和管理，占用了较大的资源。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种含固烃类产品过滤分离的装置。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种含固烃类产品过滤分离的装置，包括依次连接的圆盘过滤装置、竖直叶片式过滤器、保安过滤器，圆盘过滤装置的滤液出口与竖直叶片式过滤器的过滤液进口连接，竖直叶片式过滤器的滤液出口与保安过滤器的过滤液进口连接；
预涂剂罐，圆盘过滤器和竖直叶片式过滤器分别与预涂剂罐连接。
费托合成反应得到的烃类产品，主要包括石蜡、高温冷凝物和低温冷凝物。需要经过过滤去除催化剂颗粒，现有的过滤分离的方法，是将烃类产品经过圆盘过滤装置后，需要经过两级竖直叶片式过滤器，然后经过保安过滤器，才能得到合格的烃类产品，合格产品固含量≤20ppm。现有技术无法对费托合成反应器浆液进行过滤回收，直接外排处置。
煤制油费托合成装置催化剂正常更新及***波动需要排放反应器内部石蜡浆液，而石蜡浆液中催化剂含量较高(最大可达33％)，现场采用南非SLFC公司提供过滤器，通过压滤方式进行过滤，小颗粒催化剂容易透滤，一次过滤很难得到合格的产品，且过滤效率低。不能得到合格石蜡产品，导致石蜡浆液长期外排，作为粗蜡销售，造成资源浪费、减少经济收入，同时排放过程中，高温蜡蒸汽又造成环境污染。采用南非SLFC公司设备投资成本高，日常维修费用大，导致过滤***生产成本高。
本发明的含固烃类产品过滤分离的装置利用圆盘过滤器和一级竖直叶片式过滤器、保安过滤器进行过滤就能得到合格的产品；因为圆盘过滤器和竖直叶片式过滤器分别与预涂剂罐连接，在运行之前，将预涂剂罐中的预涂剂经过充液循环预涂，使过滤器中附着上预涂剂层，这样预涂剂层形成过滤层，烃类产品经过过滤层进行过滤，过滤效果更好，能够截留更多的催化剂颗粒。
本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：
含固烃类产品过滤分离的装置，通过两级过滤加上保安过滤的配合，实现了百万吨费托合成反应器得到的烃类产品外排长期存储的要求；实现了低温费托合成反应器高浓度烃类产品一次性过滤达到合格产品要求。
相比于现有的过滤装置，能够减少一级过滤装置，能够节约能源，减少过滤的时间，减少设备维护的时间，并且能够得到合格的产品。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为烃类产品的制备装置图；
图2为一级过滤的装置图；
图3为二级过滤的装置图；
图4为鼓泡结构的结构图；
其中，1.一级反应器、2.一级粗蜡原料槽、3.一级压滤机、4.二级反应器、5.二级粗蜡原料槽、6.二级压滤机、7.合格石蜡收集槽、8、粗蜡收集槽、9.圆盘过滤器、10.一级过滤循环槽、11.一级预涂剂罐、12.一级滤后液收集槽、13.二级过滤循环槽、14.竖直叶片过滤器、15.二级预涂剂罐、16.二级助滤剂罐、17.保安过滤器、18.合格产品收集槽，19、鼓泡圆环体。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种含固烃类产品过滤分离的装置，包括依次连接的圆盘过滤装置、竖直叶片式过滤器、保安过滤器，圆盘过滤装置的滤液出口与竖直叶片式过滤器的过滤液进口连接，竖直叶片式过滤器的滤液出口与保安过滤器的过滤液进口连接；
预涂剂罐，圆盘过滤器和竖直叶片式过滤器分别与预涂剂罐连接。
在本发明的一些实施方式中，还包括粗蜡收集槽，粗蜡收集槽的侧壁中部与圆盘过滤器连接。粗蜡原料槽可从锥底及侧线两路进行采出，若浆液固含量较低时，建议从锥底采出，若浆液固含量较高时(浓度＞20％)，则建议从侧线采出，可以更有利于采出得到更均匀的浆液，在相同的时间内，浆液中的含固量比较稳定。
在本发明的一些实施方式中，粗蜡收集槽的底部设置鼓泡结构，粗蜡收集槽的底部为锥型结构。粗蜡收集槽中设置鼓泡结构，起到对烃类产品的搅拌的作用，能够防止高固含量浆液的催化剂在储槽内部及管线中沉积。这样可以更好的让催化剂随着浆液流出进行过滤。
在本发明的一些实施方式中，鼓泡结构包括若干层鼓泡圆环体，鼓泡圆环体与粗蜡收集槽的内侧壁固定连接，若干层鼓泡圆环体在粗蜡原料槽的底部纵向排列，鼓泡圆环体的底部开设气孔。鼓泡结构与充气装置连接，鼓泡结构配合粗蜡原料槽的锥型结构，可以使横向上的不同的区域进行均匀鼓泡，粗蜡原料槽在顶部搅拌器及底部鼓泡的共同作用下，促使设备内石蜡浆液介质搅拌更充分、更均匀，使原料母液性质稳定，便于形成稳定流。鼓泡结构中的充气一般为氮气。如图4所示。
若干鼓泡圆环体分别与进气管连接。
进一步，粗蜡收集槽的底部设置锥底管道鼓泡氮气口。防止管道内催化剂浆液沉积。
在本发明的一些实施方式中，还包括粗蜡制备装置，粗蜡制备装置包括依次连接的反应器、粗蜡原料槽、过滤器。进一步，粗蜡制备装置设置两套，两套粗蜡制备装置的过滤器的液体出口与石蜡储存槽连接。反应器产出的烃类产品经内置过滤元件采出或通过直排浆液管线置换后排放至粗蜡原料槽，经过粗蜡原料槽在搅拌器及锥底鼓泡氮气充分搅拌后进入到过滤器中进行二级过滤然后进入到合格石蜡收集槽中。
在本发明的一些实施方式中，圆盘过滤器、粗蜡收集槽分别设置若干个，若干个粗蜡收集槽并联设置，若干个圆盘过滤器并联设置。可以提高烃类产品的过滤生产产量，可以一次完成较大量的烃类产品的过滤过程。根据产量进行设置数量。
在本发明的一些实施方式中，还包括一级过滤循环槽，圆盘过滤器的出液口与一级过滤循环槽连接，一级过滤循环槽的出液口与圆盘过滤器的进液口连接。经过圆盘过滤器过滤后得到滤液如果过滤效果不好，就进入到一级过滤循环槽，再返回到圆盘过滤器中进行再过滤。
在本发明的一些实施方式中，一级预涂剂罐的预涂液出口与圆盘过滤器的预涂液进口通过预涂泵连接，圆盘过滤器的液体出口与一级预涂剂罐连接。预涂剂为硅藻土、活性白土、活性炭、珍珠岩、纤维素、石棉、石墨粉、锯屑、氧化镁、石膏、酸性白土等中的一种或多种。一级圆盘过滤器先通过一级预涂剂罐预涂泵进行充液循环预涂，将预涂剂附着在过滤器内部的圆盘上层。
在本发明的一些实施方式中，还包括一级滤后液收集槽、二级过滤循环槽，圆盘过滤器与一级滤后液收集槽连接，一级滤后液收集槽与二级过滤循环槽连接，二级过滤循环槽与竖直叶片式过滤器连接。
在本发明的一些实施方式中，竖直叶片式过滤器、圆盘过滤器设置若干个，若干竖直叶片式过滤器、圆盘过滤器分别并联设置。
在本发明的一些实施方式中，二级预涂剂罐与竖直叶片式过滤器的预涂液进口通过预涂泵连接，竖直叶片式过滤器的液体出口与二级预涂剂罐连接。竖直叶片式过滤器先通过二级预涂剂罐及预涂泵进行充液循环预涂，将硅藻土附着在过滤器内部的滤板外层，然后进行过滤。
在本发明的一些实施方式中，还包括助滤剂罐，助滤剂罐的出液口与竖直叶片式过滤器的进液口连接。通过泵将一级滤后液输送至竖直叶片式过滤器，同时将助滤剂罐中配置好的硅藻土助剂溶液通过泵输送至竖直叶片式过滤器的入料口，同一级滤后液混合进入竖直叶片式过滤器。
如图1所示，粗蜡制备装置包括两套，一套制备装置包括依次连接的一级反应器1、一级粗蜡原料槽2、一级压滤机3。另一套制备装置包括二级反应器4、二级粗蜡原料槽5、二级压滤机6、经一级圆盘过滤器和二级竖直叶片式过滤器得到的合格滤液送入合格产品收集槽18，然后通过泵送入下游程序中。
过滤具体过程如下：
(1)一级过滤流程描述
如图2所示，一级过滤采用水平圆盘式过滤器，其工作原理为：粗蜡收集槽8中的费托合成催化剂浆液中添加吸附剂，经过搅拌及锥底鼓泡氮气，使费托合成浆液内催化剂分散均匀并对催化剂中小颗粒进行吸附絮凝，粗蜡收集槽8通过锥底鼓泡氮气及顶部充压管线分别通入氮气升压至0.6Mpa，圆盘过滤器9先通过一级预涂剂罐11及预涂泵进行充液循环预涂，将硅藻土附着在过滤器内部的圆盘上层，待圆盘过滤器9进出口压差稳定后，导通粗蜡收集槽8底部侧线采出出料口至圆盘过滤器9的流程，粗蜡在压差的作用下，流入圆盘过滤器9，粗蜡中的催化剂在水平圆盘上形成滤饼层，粗蜡中的液体石蜡通过滤饼层，大部分的催化剂颗粒被拦截，部分细小的催化剂颗粒通过滤饼层及预涂层中的空隙透滤后，若过滤效果好，则滤液送至一级滤后液收集槽12，若过滤效果不佳，滤后液进入一级过滤循环槽10，通过泵循环过滤，待滤饼层厚度积累到一定厚度后，将滤后液输送至一级滤后液收集槽12，作为二级过滤原料液。
过滤一定量粗蜡后，滤饼层厚度达到设计要求，此时，关闭粗蜡收集槽8侧线采出出料阀，关闭圆盘过滤器9入料阀，圆盘过滤器9顶部充氮气，将圆盘过滤器9内部液体介质压送至后***的一级滤后液收集槽12，过滤器锥底残液压至粗蜡收集槽8，在通过氮气吹扫干燥，降低滤饼中的石蜡介质含量，最后，将圆盘过滤器压力卸除，打开圆盘过滤器底阀，启动圆盘过滤器甩渣电机，通过离心作用将废渣从滤盘上甩出，排放至底部的埋刮板输送机。
(2)二级过滤***流程描述
如图3所示，一级滤后液收集槽12，收集一级滤后液至一定量后，通过泵输送至二级过滤循环槽13，竖直叶片过滤器14先通过二级预涂剂罐15及预涂泵进行充液循环预涂，将硅藻土(硅藻土选用特定型号：颗粒度及渗透率满足一定范围要求的型号进行配置)附着在竖直叶片过滤器14内部的滤板外层，待竖直叶片过滤器14进出口压差稳定后，二级过滤循环槽13通过泵将一级滤后液输送至竖直叶片过滤器14，同时将二级助剂罐16中配置好的硅藻土助剂溶液通过泵输送至竖直叶片过滤器14的入料口，同一级滤后液混合进入竖直叶片过滤器14，滤液中的硅藻土助滤剂及绝大部分的催化剂颗粒不断堆积在滤板表面的硅藻土层外表面，滤液中微小颗粒随介质石蜡透过滤板，再进入保安过滤器17，滤液中存在的微小催化剂颗粒被进一步拦截，得到合格的石蜡产品，输送至合格产品收集槽18，再通过泵输送至下游工序进一步加工。
在二级过滤流程中，过滤器可实现并联操作，实现最大工作效率；也可实现串联操作，实现最大过滤精度。
竖直叶片过滤器14运行一定时间后，停止进料和助滤剂添加，过滤器充氮气，将过滤器内部滤液中的石蜡通过滤板排至二级过滤循环槽13，滤板上附着的硅藻土及催化剂通过氮气吹扫干燥，蒸汽吹扫钝化，氮气吹扫冷却后，卸尽竖直叶片过滤器14内部压力，底部排渣阀打开，竖直叶片过滤器14通过滤板连接的振动装置将附着在滤板上的硅藻土和催化剂排出，排放至底部的埋刮板输送机。
(3)烃类产品各级过滤***滤渣自动化处理
本发明中，圆盘过滤器9、竖直叶片过滤器14、保安过滤器设计排料筒与下方的埋刮板输送机连接，排出的废渣落入埋刮板输送机，输送机将滤渣输送至机头料仓，最终排放至运渣车上完成自动化卸渣。实现了过滤器排渣机械化升级优化，降低了人工劳动强度，降低了人工卸渣操作中的安全隐患及环境影响，有利于过滤器卸渣操作，创造良好舒适工作环境。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：包括依次连接的圆盘过滤装置、竖直叶片式过滤器、保安过滤器，圆盘过滤装置的滤液出口与竖直叶片式过滤器的过滤液进口连接，竖直叶片式过滤器的滤液出口与保安过滤器的过滤液进口连接；
预涂剂罐，圆盘过滤器和竖直叶片式过滤器分别与预涂剂罐连接。
2.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：还包括粗蜡收集槽，粗蜡收集槽的侧壁中部与圆盘过滤器连接。
3.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：粗蜡收集槽的底部设置鼓泡结构，粗蜡收集槽的底部为锥型结构。
4.如权利要求3所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：鼓泡结构包括若干层鼓泡圆环体，若干层鼓泡圆环体在粗蜡原料槽的底部纵向排列，鼓泡圆环体的底部开设气孔。
5.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：还包括粗蜡制备装置，粗蜡制备装置包括依次连接的反应器、粗蜡原料槽、压滤机。
6.如权利要求2所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：圆盘过滤器、粗蜡收集槽分别设置若干个，若干个粗蜡收集槽并联设置，若干个圆盘过滤器并联设置。
7.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：还包括一级过滤循环槽，圆盘过滤器的出液口与一级过滤循环槽连接，一级过滤循环槽的出液口与圆盘过滤器的进液口连接。
8.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：一级预涂剂罐的预涂液出口与圆盘过滤器的预涂液进口通过预涂泵连接，圆盘过滤器的液体出口与一级预涂剂罐连接。
9.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：还包括一级滤后液收集槽、二级过滤循环槽，圆盘过滤器与一级滤后液收集槽连接，一级滤后液收集槽与二级过滤循环槽连接，二级过滤循环槽与竖直叶片式过滤器连接。
10.如权利要求1所述的含固烃类产品过滤分离的装置，其特征在于：竖直叶片式过滤器、圆盘过滤器设置若干个，若干竖直叶片式过滤器、圆盘过滤器分别并联设置；
或，二级预涂剂罐与竖直叶片式过滤器的预涂液进口通过预涂泵连接，竖直叶片式过滤器的液体出口与二级预涂剂罐连接；
或，还包括助滤剂罐，助滤剂罐的出液口与竖直叶片式过滤器的进液口连接。
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