RU2774124C1 - Diesel fuel filtration plant - Google Patents

Abstract

FIELD: petrochemical industry.

SUBSTANCE: invention relates to the field of diesel fuel purification. A diesel fuel filtration unit is proposed, including 3 filtration units performing 3 filtration stages, where the first pretreatment unit includes two filter housings installed in parallel with the possibility of alternating operation, and each filter housing includes a magnetic filtration unit and a mesh filter, the second filtration unit using diatomaceous earth includes a press filter and an installation for applying filtering particles into the filtered diesel fuel stream, with the possibility of creating a pre-filtration layer of diatomaceous earth on the filtration element and further pumping the flow of diesel fuel treated and mixed with diatomaceous earth particles, and the third block is a cartridge filtration unit.

EFFECT: increase in the efficiency of diesel fuel purification.

1 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к области очистки и транспортировки жидкостей нефтяного происхождения, преимущественно дизельных топлив, содержащих продукты окисления углеводородов, от механических примесей, эмульсионной воды и смолистых соединений.The present invention relates to the field of purification and transportation of liquids of petroleum origin, mainly diesel fuels containing hydrocarbon oxidation products, from mechanical impurities, emulsion water and resinous compounds.

Потребность в совершенствовании средств очистки дизельного топлива вызвана повышением требований к его чистоте, обусловленных усложнением конструкции дизельных двигателей с целью повышения их мощности, экономичности и долговечности, а также экологическими соображениями.The need to improve the means of cleaning diesel fuel is caused by an increase in the requirements for its purity, due to the complication of the design of diesel engines in order to increase their power, efficiency and durability, as well as environmental considerations.

Известны установки фильтрации жидкостей нефтяного происхождения содержащие фильтры грубой и тонкой очистки, использующие металлические - сетчатые фильтрующие элементы, бумажные либо коагулирующие фильтрующие элементы, фильтры с цилиндрическими или дисковыми фильтрующими элементами.Known installations for filtering liquids of petroleum origin containing coarse and fine filters using metal - mesh filter elements, paper or coagulating filter elements, filters with cylindrical or disc filter elements.

Известна установка фильтрации дизельного топлива, включающая два фильтрующих корпуса, установленных параллельно с возможностью попеременной работы (RU 2446858 C2).A diesel fuel filtration unit is known, which includes two filter housings installed in parallel with the possibility of alternate operation (RU 2446858 C2).

Известен фильтрующий корпус, включающий магнитный фильтрационный блок и сетчатый фильтр (RU 77171 U1).Known filter housing, including a magnetic filtration unit and a strainer (RU 77171 U1).

Известна фильтрация с применением диатомовой земли (CN 2917740 Y).Known filtration using diatomaceous earth (CN 2917740 Y).

Общими недостатками известных устройств является недостаточная эффективность процесса фильтрации, достаточно быстрое загрязнение фильтрующих элементов, необходимость частой остановки процесса очистки жидкости для замены или регенерации фильтрующих элементов, а также высокая стоимость фильтрующих элементов.Common disadvantages of the known devices are the insufficient efficiency of the filtration process, rather rapid contamination of the filter elements, the need for frequent shutdown of the liquid purification process to replace or regenerate the filter elements, and the high cost of the filter elements.

В качестве ближайшего аналога можно принять установку фильтрации дизельного топлива по RU 2446858 C2.As the closest analogue, we can take the diesel fuel filtration unit according to RU 2446858 C2.

Для устранения недостатков известных устройств предлагается проводить фильтрацию последовательно в три ступени.To eliminate the shortcomings of the known devices, it is proposed to carry out filtering sequentially in three stages.

Предлагается установка фильтрации дизельного топлива, включающая 3 фильтрационных блока, выполняющих 3 ступени фильтрации, первый блок предварительной очистки включает два фильтрующих корпуса, установленных параллельно с возможностью попеременной работы, причем каждый фильтрующий корпус включает магнитный фильтрационный блок и сетчатый фильтр, второй блок фильтрации с использованием диатомовой земли включает пресс-фильтр и установку для внесения фильтрующих частиц в фильтруемый поток дизельного топлива, с обеспечением возможности создания предварительного фильтрационного слоя диатомовой земли на фильтрационном элементе и дальнейшей прокачки потока дизельного топлива, обработанного и смешанного с частицами диатомовой земли, третий блок представляет собой блок картриджной фильтрации.A diesel fuel filtration unit is proposed, which includes 3 filtration units performing 3 filtration stages, the first pre-treatment unit includes two filter housings installed in parallel with the possibility of alternating operation, each filter housing including a magnetic filtration unit and a strainer, the second filtration unit using diatomaceous earth includes a press filter and an installation for introducing filter particles into the filtered diesel fuel stream, with the possibility of creating a preliminary filtration layer of diatomaceous earth on the filter element and further pumping the diesel fuel stream, processed and mixed with diatomaceous earth particles, the third block is a block of cartridge filtration.

Техническим результатом является повышение эффективности очистки дизельного топлива, что, в свою очередь, повышает экономичность и долговечность дизельных двигателей, а также обеспечивает снижение затрат на сменные фильтры.The technical result is to increase the efficiency of diesel fuel purification, which, in turn, increases the efficiency and durability of diesel engines, and also reduces the cost of replacement filters.

Изобретение поясняется иллюстрациями, фиг.1 - 3.The invention is illustrated by illustrations, Fig.1 - 3.

На фиг.1 показана установка фильтрации дизельного топлива.Figure 1 shows a diesel fuel filtration plant.

На фиг.2 показана схема фильтрации с применением диатомовой земли.Figure 2 shows a filtration scheme using diatomaceous earth.

На фиг.3 приведена технологическая схема смешивающего блока. Позициями обозначены:Figure 3 shows the flow diagram of the mixing unit. The positions are marked:

1. подача загрязненного дизельного топлива,1. supply of contaminated diesel fuel,

2. блок предварительной фильтрации,2. pre-filtering unit,

3. пресс-фильтр,3. press filter,

4. шламо-смешивающая установка,4. sludge mixing plant,

5. блок финальной фильтрации,5. final filtration unit,

6. очищенное дизельное топливо.6. refined diesel fuel.

7. поддон фильтра,7. filter pan,

8. DN 150 PN 16 выходной фланец (N 4) на пресс-фильтр ФК 31/4 (N8),8. DN 150 PN 16 outlet flange (N 4) for press filter FK 31/4 (N8),

9. DN 150 PN 16 входной фланец (N5) от пресс-фильтра ФК 31/4 (N9),9. DN 150 PN 16 inlet flange (N5) from press filter FK 31/4 (N9),

10. DN 150 PN 16 входной фланец (N6) от ФК 31/1 (N2),10. DN 150 PN 16 inlet flange (N6) from FK 31/1 (N2),

11. DN 150 PN 16 выходной фланец (N7) в фильтр ФК 31/2 (N10),11. DN 150 PN 16 outlet flange (N7) to filter FK 31/2 (N10),

12. миксер 1,12. mixer 1,

13. миксер 213. mixer 2

14. насос,14. pump,

15. намывной насос,15. priming pump,

16. DN 150 дисковый клапан выхода на фильтр ФК31/4,16. DN 150 disc valve for filter outlet FK31/4,

17. дренажный шаровый кран поддона 1”,17. drain ball valve sump 1”,

18. DN 150 байпасный дисковый клапан,18. DN 150 bypass disc valve,

19. DN 150 главный выходной дисковый клапан на ФК 31/2,19. DN 150 main outlet disc valve for FC 31/2,

20. DN 100 выходной дисковый клапан намывного насоса,20. DN 100 flush pump outlet disc valve,

21. DN 100 входной дисковый клапан емкости миксера 1 (возврат DE),21. DN 100 inlet disc valve of mixer tank 1 (return DE),

22. DN 100 дисковый клапан предварительного наполнения DE,22. DN 100 pre-filling disc valve DE,

23. DN 100 дисковый клапан возврата рабочего раствора с DE,23. DN 100 disc return valve with DE,

24. DN 50 дисковый клапан питающей смеси с DE,24. DN 50 mixing valve with DE,

25. DN 100 выравнивающий дисковый клапан,25. DN 100 leveling disc valve,

26. дренажный шаровый кран емкости миксера 1, 1”,26. mixer tank drain ball valve 1, 1”,

27. дренажный шаровый кран емкости миксера 2, 1”,27. mixer tank drain ball valve 2, 1”,

28. управление скоростью миксера 1,28. mixer speed control 1,

29. управление скоростью миксера 2,29. mixer speed control 2,

30. “½ “ кран подачи воздуха на намывной насос,30. “½” valve for air supply to the priming pump,

31. “½ “ кран подачи воздуха на насос,31. “½” valve for air supply to the pump,

32. “1” кран подачи воздуха на миксер 1,32. “1” air supply valve to mixer 1,

33. “1” кран подачи воздуха на миксер 2,33. “1” air supply valve to mixer 2,

34. подача воздуха от компрессора К 31/1, минимум 7 bar,34. air supply from compressor K 31/1, minimum 7 bar,

35. DN 150 главный входной дисковый клапан от ФК 31/1,35. DN 150 main inlet disc valve from FK 31/1,

36. сужающее устройство DN 100 x DN 150,36. narrowing device DN 100 x DN 150,

37. грязная жидкость,37. dirty liquid,

38. фильтрующая пластина,38. filter plate,

39. чистая жидкость,39. clear liquid,

40. закупоренный фильтрационный слой частиц,40. clogged filtration layer of particles,

41. пористый возобновляемый фильтрационный слой частиц,41. porous renewable particle filter bed,

42. без добавления фильтрующих частиц,42. without adding filter particles,

43. разовое добавление частиц / предварительно нанесенный слой,43. one-time addition of particles / pre-applied layer,

44. регулярное добавление частиц на предварительно нанесенный слой частиц.44. regular addition of particles on a pre-applied layer of particles.

Блочная установка заводского изготовления включает в себя 3 фильтрационных блока выполняющих 3 ступени по фильтрации загрязненного дизельного топлива. Установка может быть выполнена как в стационарном, так и в мобильном исполнении.The prefabricated block plant includes 3 filtration units performing 3 stages of polluted diesel fuel filtration. The installation can be performed both in stationary and mobile versions.

Установка функционирует следующим образом.The installation functions as follows.

Ступень 1. Производится предварительная очистка магнитным фильтрационным блоком и опционным сетчатым фильтром, удаление металлических частиц из фильтруемого потока. Первую ступень очистки обеспечивают два фильтрующих корпуса, установленных параллельно. Когда один из корпусов блока задействован и находится в работе, второй корпус должен находиться в чистом состоянии и быть подготовленным к эксплуатации. По мере необходимости магнитные фильтры можно извлечь из не задействованного корпуса и очистить.Stage 1. Pre-cleaning is carried out with a magnetic filtration unit and an optional mesh filter, removing metal particles from the filtered stream. The first stage of purification is provided by two filter housings installed in parallel. When one of the housings of the unit is activated and in operation, the second housing must be in a clean condition and be prepared for operation. As needed, the magnetic filters can be removed from the unused housing and cleaned.

Ступень 2. Производится фильтрация с использованием Диатомовой Земли (ДЗ). Выполняется при помощи пресс-фильтра и сдвоенной шламовой установкой для внесения фильтрующих частиц в фильтруемый поток дизельного топлива, для создания предварительного фильтрационного слоя ДЗ на фильтрационном элементе и дальнейшей прокачки потока дизельного топлива обработанного и смешанного с частицами ДЗ с целью достижения эффективности фильтрации до 98%, при производительности от 300 до 500 м3/ч и тонкостью фильтрации 2-4 микрона.Stage 2. Filtration is performed using Diatomaceous Earth (DZ). It is carried out using a press filter and a double sludge unit for introducing filter particles into the filtered diesel fuel stream, to create a preliminary filtration layer of diesel fuel on the filtration element and further pumping the diesel fuel stream processed and mixed with diesel particles in order to achieve filtration efficiency up to 98%, with a capacity of 300 to 500 m3 / h and a filtration fineness of 2-4 microns.

Пресс-фильтр оснащен смешивающим блоком для подготовки фильтрующего слоя и его нанесения на пластины пресс-фильтра. Смешивающий блок снабжен пневматическим диафрагменным насосом для предварительного приготовления смеси и подпитывающим пневматическим диафрагменным насосом. Емкость смешивания оборудована воздушной системой перемешивания для создания однородный смеси фильтрующих частиц (диатомовая земля) с жидкостью.The filter press is equipped with a mixing unit for preparing the filter layer and applying it to the press filter plates. The mixing block is equipped with a pneumatic diaphragm pump for pre-mixing and a feed pneumatic diaphragm pump. The mixing tank is equipped with an air agitation system to create a homogeneous mixture of filter particles (diatomaceous earth) with the liquid.

Принцип работы пресс-фильтра.The principle of operation of the press filter.

Процесс работы пресс-фильтра основан на принципе фильтрации потока,The working process of the filter press is based on the principle of flow filtration,

проходящего через пористый фильтрующий слой, или несколько фильтрующих слоев, созданных при помощи фильтрующих частиц диатомовой земли, который фиксируется на пластинах пресс-фильтра.passing through a porous filter layer, or several filter layers created with diatomaceous earth filter particles, which is fixed on the press filter plates.

Фильтрационные пластины пресс-фильтра покрыты сверхмощной тканью состоящей из полипропилена.The filtration plates of the filter press are covered with a heavy-duty polypropylene fabric.

Фильтрующий пористый слой действует, как физический барьер на частицы грязи и улавливает их. Периодическое добавление фильтрующих частиц в грязную жидкость во время проведения фильтрации, способствуют не закупоривать пористые слои фильтрующего элемента.The filter porous layer acts as a physical barrier to dirt particles and traps them. The periodic addition of filter particles to the dirty liquid during filtration helps not to clog the porous layers of the filter element.

Фильтрующие частицы добавляются в наполненную емкость смешивающего блока с фильтруемой жидкостью, производится перемешивание, при помощи Миксера 1 с пневмоприводом расположенного в емкости. Далее смесь намывным насосом перекачивается через пресс-фильтр обратно в емкость, происходит намыв фильтрующего слоя частиц на пластинах пресс-фильтра. Необходимо циркулировать смесь через пресс-фильтр до тех пор, пока жидкость перемешанная с частицами, не станет очищенной.The filter particles are added to the filled container of the mixing block with the liquid to be filtered, mixing is carried out using Mixer 1 with a pneumatic drive located in the container. Next, the mixture is pumped through the pre-wash pump through the press filter back into the tank, the filtering layer of particles is washed on the plates of the press filter. It is necessary to circulate the mixture through the press filter until the liquid mixed with the particles becomes clear.

После проведения операции предварительного покрытия намывной насос остается в работе. Далее, в процессе фильтрации, производится регулярное добавление фильтрующих частиц через смешивающий блок при помощиAfter the pre-coating operation, the priming pump remains in operation. Further, during the filtration process, filter particles are regularly added through the mixing block using

”питающего насоса” в поток фильтруемой жидкости поступающей на фильтрационные пластины пресс-фильтра. Скорость добавления фильтрующих частиц, зависит от уровня загрязненности жидкости, количества включения твердых частиц."feed pump" into the flow of the filtered liquid entering the filtration plates of the press filter. The rate of addition of filter particles depends on the level of contamination of the liquid, the amount of inclusion of solid particles.

Добавление фильтрующих частиц необходимо производить на протяжении всего периода фильтрации, до момента остановки и раскрытия пресс-фильтра для очистки и удаления накопившихся частиц грязи.The addition of filter particles must be carried out throughout the entire filtration period, until the stop and opening of the filter press to clean and remove accumulated dirt particles.

Технологическая схема смешивающего блока приведена на фиг.3.The flow diagram of the mixing unit is shown in Fig.3.

Ступень 3. Производится финальная предохранительная фильтрация. В случае, если частицы ДЗ смогут проникнуть через фильтрационный слой пресс- фильтра, блок картриджной фильтрации (с тонкостью фильтрации 4 микрон)Stage 3. The final safety filtration is carried out. In the event that the particles of DZ can penetrate through the filtration layer of the press filter, a cartridge filtration unit (with a filtration fineness of 4 microns)

полностью удалит частицы ДЗ и/или выполнит финальную фильтрацию дизельного топлива от остаточных частиц грязи.completely remove diesel particles and / or perform final filtration of diesel fuel from residual dirt particles.

Результаты испытаний устройства для очистки дизельного топлива приведены в таблице 1.The test results of the device for cleaning diesel fuel are shown in table 1.

Настоящее изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки дизельного топлива и снижение затрат на сменные фильтра.The present invention improves the purification efficiency of diesel fuel and reduces the cost of replacement filters.

Установка фильтрующих блоков в определенной последовательности в три ступени обеспечивает повышение эффективности очистки дизельного топлива, что, в свою очередь, повышает экономичность и долговечность дизельных двигателей, а также обеспечивает снижение затрат на сменные фильтры.The installation of filter blocks in a certain sequence in three stages improves the efficiency of diesel fuel cleaning, which, in turn, increases the efficiency and durability of diesel engines, as well as reduces the cost of replacement filters.

Claims (1)

Установка фильтрации дизельного топлива, включающая 3 фильтрационных блока, выполняющих 3 ступени фильтрации, первый блок предварительной очистки включает два фильтрующих корпуса, установленных параллельно с возможностью попеременной работы, причём каждый фильтрующий корпус включает магнитный фильтрационный блок и сетчатый фильтр, второй блок фильтрации с использованием диатомовой земли включает пресс-фильтр и установку для внесения фильтрующих частиц в фильтруемый поток дизельного топлива, с обеспечением возможности создания предварительного фильтрационного слоя диатомовой земли на фильтрационном элементе и дальнейшей прокачки потока дизельного топлива, обработанного и смешанного с частицами диатомовой земли, третий блок представляет собой блок картриджной фильтрации. Diesel fuel filtration unit, including 3 filtration units performing 3 stages of filtration, the first pre-treatment unit includes two filter housings installed in parallel with the possibility of alternating operation, each filter housing including a magnetic filtration unit and a strainer, the second filtration unit using diatomaceous earth includes a press filter and an installation for introducing filter particles into the filtered diesel fuel stream, with the possibility of creating a preliminary filtration layer of diatomaceous earth on the filter element and further pumping the diesel fuel stream, processed and mixed with diatomaceous earth particles, the third block is a cartridge filtration unit .

Images