费托合成反应器过滤元件的原位再生方法和应用原位再生方法的费托合成系统与流程

文档序号:16981818发布日期:2019-02-26 19:41阅读:396来源:国知局
费托合成反应器过滤元件的原位再生方法和应用原位再生方法的费托合成系统与流程

本发明涉及费托合成反应器过滤元件的再生领域,具体涉及费托合成反应器过滤元件的原位再生方法和应用原位再生方法的费托合成系统。



背景技术:

浆态床费托合成常用的催化剂是铁基和钴基催化剂。铁基催化剂的主要组分是铁、铜、钾、硅;钴基催化剂是金属钴负载在氧化铝或氧化硅载体上。在费托合成反应过程中,催化剂为细小的颗粒,混在溶剂和合成的重质产物中,因而浆态床费托合成要得到反应产物需要采用过滤法实现费托合成重质产物与催化剂的过滤分离。常用的过滤元件是不锈钢丝网烧结管或不锈钢粉末烧结管。在过滤过程中,催化剂颗粒会在浆液侧逐渐形成滤饼。但随着不断沉积滤饼,过滤压降逐渐增大影响过滤过程,需要定期采用淸液冲洗。

cn104606945a公开了一种滤芯化学清洗装置及清洗方法,包括:将待清洗循环利用滤芯放入浸泡桶槽中;打开进水管,对所述浸泡桶槽注入去离子水,直至淹没所述待清洗循环利用滤芯预定高度;打开化学物品管,对所述浸泡桶槽注入双氧水,直至所述浸泡桶槽内的双氧水达到预定浓度;使所述待清洗循环利用滤芯浸泡预定时间。该方法只是将滤芯拆卸下来通过浸泡的方式进行清洗,不能有效去除催化剂过滤管含有的无机物或金属氧化物。

cn102688724b公开了一种费托合成浆态床反应器中费托蜡与催化剂过滤及反冲方法,包括:1)生产模式下,开启清液抽出系统,将费托蜡油抽出至已设定好压力的粗蜡产物缓冲罐中;2)生产模式下,当反冲时间间隔值达到设定值时,开启反冲系统对滤芯进行反冲;3)当反冲时间达到设定值时,关闭所述反冲系统,开始清液抽出延时;当所述清液抽出延时达到设定值,打开所述清液抽出系统,将所述费托蜡油抽出至已设定好压力的所述粗蜡产物缓冲罐中。该方法提供了反冲洗的方法实现对费托合成浆态床反应器中的过滤器进行清洗。但是由于过滤管的孔并非直孔,一些细小的催化剂颗粒进入过滤管孔内后,容易卡在孔内,既不能穿过过滤管,因而反冲洗时也不能将其冲洗出来,这些细小颗粒在孔内越积越多,造成过滤管堵塞。因此该方法实际使用中存在不能将这些卡在过滤管内的颗粒清洗出来的缺陷。

此外,浆态床费托合成催化剂与重质合成油的过滤分离方式,可以用内过滤法,也可以用外过滤法。内过滤法将过滤元件安装在反应器内,重质合成油从过滤管外穿过过滤层进入管内,然后流出反应器,催化剂留在反应器内。内过滤法更换过滤元件时,需要反应器停车。外过滤法将过滤元件安装在浆态床反应器外部的过滤器中,催化剂与重质合成油的浆液从反应器引出进入外过滤器。在外过滤器内,重质合成油从过滤管外穿过过滤层进入管内,然后流出过滤器,剩余的催化剂浆液再循环回浆态床反应器。在浆态床反应器外部可以设置两个或多个外过滤器,由于有备用外过滤器,外过滤法更换过滤元件时,不需要反应器停车,但需要将过滤器从浆态床反应器系统中隔离,而且需要拆开过滤器将过滤元件卸出,更换上新过滤元件。因此,为了外过滤法更为简便、有效地清洗过滤管,不拆除过滤器,需要更好的方法。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服费托合成浆态床反应器的外过滤管清洗不方便,细小颗粒清洗不彻底的问题,提供了费托合成反应器过滤元件的原位再生方法和应用原位再生方法的费托合成系统,该方法可以使外过滤法具有不需拆卸过滤器,过滤管清洗效果更好,简便的优点。

为了实现上述目的,本发明的第一方面,提供一种费托合成反应器过滤元件的原位再生方法,包括:

(1)在生产模式下,用氮气将设置在费托合成反应器之外的外过滤器中的催化剂浆液进行清空;

(2)用水蒸汽吹扫设置在外过滤器内的过滤元件,除去所述过滤元件内残留的合成油,得到待再生过滤元件;

(3)用碱液浸泡并冲洗、再以水清洗所述待再生过滤元件,得到再生过滤元件;

(4)用热氮气吹干得到再生过滤元件的外过滤器,并将所述外过滤器加压达到接近费托合成反应器内的压力。

本发明的第二方面,提供一种应用本发明的费托合成反应器过滤元件的原位再生方法的费托合成系统,该系统包括:

费托合成反应器e-1、带有多个过滤元件e-3的多个外过滤器e-2、碱液循环泵e-4、碱液储罐e-5和碱液泵e-6;其中,

多个外过滤器e-2相互并联,并通过催化剂浆液输入管线p-1和催化剂浆液排出管线p-9与费托合成反应器e-1相连通;

碱液储罐e-5通过碱液排出管线p-8与外过滤器e-2的底部连通,并通过碱液泵e-6和碱液进入管线p-6连接至外过滤器e-2的顶部,用于实现使用碱液对过滤元件e-3的浸泡;

碱液循环泵e-4连通外过滤器e-2的底部,并通过碱液循环管线p-7与外过滤器e-2的顶部连通,用于实现使用碱液对过滤元件e-3的冲洗;

外过滤器e-2的顶部还设置有外连的氮气进入管线p-2、水蒸汽进入管线p-3、水进入管线p-4和合成油输出管线p-5;

外过滤器e-2的底部还设置有外连的废水排出管线p-10和氮气出口管线p-11;

通过氮气进入管线p-2、水蒸汽进入管线p-3、水进入管线p-4、合成油输出管线p-5、废水排出管线p-10和氮气出口管线p-11,实现对外过滤器e-2的清空和干燥,以及对过滤元件e-3的水蒸汽吹扫和以水清洗。

通过上述技术方案,对于浆态床的费托合成反应器的外过滤器,可以实现不拆卸过滤元件即可完成过滤元件的原位清洗。本发明提供的方法中,在生产模式下,在外过滤器在线的情况下,依次对外过滤器进行催化剂浆液清空、水蒸汽吹扫,然后采用碱液进行浸泡和冲洗,再以水清洗,可以更好地将过滤元件内的细小催化剂颗粒溶解或使其碎裂,从而实现过滤元件更彻底地被清洗,以使过滤元件实现原位再生。

附图说明

图1是本发明的费托合成反应器过滤元件的原位再生方法的示意图。

附图标记说明

e-1费托合成反应器e-2外过滤器e-3过滤元件

e-4碱液循环泵e-5碱液储罐e-6碱液泵

p-1催化剂浆液输入管线p-2氮气进入管线p-3水蒸汽进入管线

p-4水进入管线p-5合成油输出管线p-6碱液进入管线

p-7循环碱液进入管线p-8碱液排出管线p-9催化剂浆液排出管线

p-10废水排出管线p-11氮气出口管线

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明的第一方面提供了一种费托合成反应器过滤元件e-3的原位再生方法,如图1所示,包括:

(1)在生产模式下,用氮气将设置在费托合成反应器e-1之外的外过滤器e-2中的催化剂浆液进行清空;

(2)用水蒸汽吹扫设置在外过滤器e-2内的过滤元件e-3,除去所述过滤元件内残留的合成油,得到待再生过滤元件;

(3)用碱液浸泡并冲洗、再以水清洗所述待再生过滤元件,得到再生过滤元件;

(4)用热氮气吹干得到再生过滤元件的外过滤器,并将所述外过滤器加压达到接近费托合成反应器e-1内的压力。

本发明提供的方法用于浆态床形式的费托合成反应器的外过滤器内的过滤元件的清洗再生。费托合成反应器中,合成气在细粉状的费托合成催化剂的作用下,反应合成得到液相产物,其中混合有催化剂,成为催化剂浆液。该催化剂浆液被引送到费托合成反应器之外的外过滤器内,通过过滤元件进行液相产物和催化剂的过滤分离。一段运转时间后,过滤元件被过滤下的催化剂堵塞。一般地,费托合成反应器有两个以上的外过滤器,可以采用本发明的方法实现交替进行清洗,而费托合成的生产模式仍然继续进行。本发明提供的方法不需要因为过滤器被催化剂颗粒堵塞要清洗而停止反应;同时,每个外过滤器均可以各自进行过滤元件的原位再生,也不需拆卸外过滤器,即可实现过滤元件的清洗。

本发明中,生产模式下是指费托合成反应器不停止费托合成反应。只是费托合成反应器连通的多个外过滤器中的一个进行如图1所示的过滤元件的原位再生方式。外过滤器e-2上连接有多个管线:催化剂浆液输入管线p-1、氮气进入管线p-2、水蒸汽进入管线p-3、水进入管线p-4、合成油输出管线p-5、碱液进入管线p-6、循环碱液进入管线p-7、碱液排出管线p-8、催化剂浆液排出管线p-9、废水排出管线p-10、氮气出口管线p-11。上述管线上都分别设置开关阀门,控制不同操作步骤下通过相应管线向外过滤器输入或输出各种物料,完成各步骤的清洗。例如在催化剂浆液输入管线p-1上设置浆液入口阀,在氮气进入管线p-2上设置氮气进入阀、在水蒸汽进入管线p-3上设置水蒸汽入口阀,在水进入管线p-4上设置清水入口阀,在合成油输出管线p-5上设置合成油出口阀,在碱液进入管线p-6上设置碱液入口阀,在循环碱液进入管线p-7上设置循环碱液入口阀,在碱液排出管线p-8上设置碱液出口阀,在催化剂浆液排出管线p-9上设置浆液出口阀,在废水排出管线p-10上设置废水出口阀,在氮气出口管线p-11上设置废气出口阀。

根据本发明,优选地,步骤(1)中所述清空的过程包括:关闭所述外过滤器的浆液入口阀和合成油出口阀,用3~5mpa的氮气将所述外过滤器中的催化剂浆液压入浆态床反应器后,停止氮气通入并关闭所述外过滤器的浆液出口阀。进行所述清空的过程中,仅氮气进入管线p-2上的氮气进入阀和催化剂浆液排出管线p-9上的浆液出口阀为打开,其余各管线上的阀门均为关闭。完成所述清空后,关闭浆液出口阀,并打开氮气出口管线p-11上的废气出口阀,将所述外过滤器内的压力降至常压,然后关闭氮气进入阀。

根据本发明,优选地,步骤(2)中所述水蒸汽吹扫的过程包括:打开所述外过滤器的水蒸汽入口阀和废水出口阀,向所述外过滤器中通入水蒸汽;除去残留的合成油后关闭水蒸汽入口阀和废水出口阀;水蒸汽吹扫时间为10~30min,水蒸汽的温度为120~200℃。进行所述水蒸汽吹扫的过程中,仅水蒸汽进入管线p-3上的水蒸汽入口阀和蒸汽废水排出管线p-10上的废水出口阀为打开,其余各管线上的阀门均为关闭。完成所述水蒸汽吹扫后,水蒸汽入口阀和废水出口阀也全部关闭。

根据本发明,优选地,步骤(3)中所述碱液浸泡的过程包括:打开所述外过滤器的碱液入口阀,用碱液浸没所述过滤元件,并在25~150℃下浸泡所述过滤元件0.1~24h。可以启动碱液泵e-6将碱液储罐中的碱液通过碱液进入管线p-6加入外过滤器e-2中,仅打开碱液进入管线p-6上的碱液入口阀。当加入所述外过滤器内的碱液浸没了所述过滤元件后,停止碱液泵e-6,并关闭碱液入口阀。优选地,碱液浸泡温度为25~100℃。浸泡时间为0.5~10h。

根据本发明,优选地,步骤(3)中所述冲洗的过程包括:启动碱液循环泵e-4,将碱液循环穿过所述过滤元件进行反冲洗,碱液循环时间为0.5~2h。在所述冲洗的过程中,仅启动碱液循环泵e-4和循环碱液进入管线p-7上的循环碱液入口阀,使外过滤器e-2中浸泡所述过滤元件的碱液能够循环流动,碱液成连续流动地穿过所述过滤元件,可以利用碱液对所述过滤元件的孔隙进行冲洗,特别是进行反冲洗,即碱液穿过所述过滤元件的方向是从所述过滤元件的内侧向所述过滤元件的外侧,这与进行催化剂浆液过滤催化剂颗粒时催化剂浆液的流动方向是从所述过滤元件的外侧向所述过滤元件的内侧相反的。可以更好地以碱液处理所述过滤元件的孔隙中沉积的催化剂细小颗粒,提高再生的效果。

根据本发明,优选地,所述碱液选自碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐或碱金属的酸式碳酸盐的水溶液;优选,所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

根据本发明,优选地,所述碱液的质量分数为0.5~35重量%,优选为2~20重量%,更优选为5~15重量%;所述碱液浸泡的表压压力为0~1mpa,优选为0~0.3mpa。

根据本发明,优选地,步骤(3)中所述以水清洗的过程包括:将水引入对所述过滤元件进行冲洗或反冲洗,直至排出水的ph值为7~8。在所述清洗的过程中,仅将水进入管线p-4上的清水入口阀和废水排出管线p-10上的废水出口阀打开,以清水冲洗所述外过滤器的内部,除去残留的碱液。并以在废水排出管线p-10处检测排出水的ph值确定停止所述清洗。

根据本发明,优选地,步骤(4)的过程包括:将90~150℃的0.1~3mpa的氮气充入所述外过滤器内0.5~3h进行干燥。可以仅将氮气进入管线p-2上的氮气进入阀和氮气出口管线p-11上的废气出口阀打开,其余各管线上的阀门均为关闭。可以通过测定出口氮气中的水含量确定完成所述外过滤器的干燥。

本发明的第二方面,提供一种应用本发明的费托合成反应器过滤元件的原位再生方法的费托合成系统,该系统包括:

费托合成反应器e-1、带有多个过滤元件e-3的多个外过滤器e-2、碱液循环泵e-4、碱液储罐e-5和碱液泵e-6;其中,

多个外过滤器e-2相互并联,并通过催化剂浆液输入管线p-1和催化剂浆液排出管线p-9与费托合成反应器e-1相连通;

碱液储罐e-5通过碱液排出管线p-8与外过滤器e-2的底部连通,并通过碱液泵e-6和碱液进入管线p-6连接至外过滤器e-2的顶部,用于实现使用碱液对过滤元件e-3的浸泡;

碱液循环泵e-4连通外过滤器e-2的底部,并通过碱液循环管线p-7与外过滤器e-2的顶部连通,用于实现使用碱液对过滤元件e-3的冲洗;

外过滤器e-2的顶部还设置有外连的氮气进入管线p-2、水蒸汽进入管线p-3、水进入管线p-4和合成油输出管线p-5;

外过滤器e-2的底部还设置有外连的废水排出管线p-10和氮气出口管线p-11;

通过氮气进入管线p-2、水蒸汽进入管线p-3、水进入管线p-4、合成油输出管线p-5、废水排出管线p-10和氮气出口管线p-11,实现对外过滤器e-2的清空和干燥,以及对过滤元件e-3的水蒸汽吹扫和以水清洗。

根据本发明,费托合成反应器可以包括至少2个所述外过滤器,交替进行原位再生。可以保证费托合成反应过程的连续进行,不需要停止反应器,也不需要拆卸所述外过滤器进行过滤元件的清洗。

本发明中,可以通过测定所述过滤元件的过滤通量(q)确定再生的效果。具体方法可以为:对于已知过滤面积(s)的过滤元件,在温度200~250℃、过滤压降0.05mpa的条件下,进行合成油催化剂浆液的过滤操作,计量一定时间(t)过滤出的合成油体积(v),按照下式得到过滤通量(q):

根据图1,本发明提供的方法的实施过程可以如下:

在费托合成反应器e-1中进行费托合成反应得到的催化剂浆液通过催化剂浆液输入管线p-1输送进外过滤器e-2,从过滤元件e-3穿过,分离出的催化剂颗粒在过滤元件的外侧,过滤元件的内侧得到合成油从合成油输出管线p-5排出。经过一段时间,过滤元件e-3的过滤通量下降,需要再生,将费托合成反应器e-1排出的催化剂浆液转换输出到另外的外过滤器,待再生的外过滤器开始进行原位再生。

关闭费托合成反应器e-1向外过滤器e-2输送催化剂浆液的催化剂浆液管线p-1上的浆液入口阀,关闭外过滤器e-2的合成油输出管线p-5上的合成油出口阀;打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀门,向外过滤器e-2内引入3~5mpa的氮气,将外过滤器e-2内的催化剂浆液通过催化剂浆液排出管线p-9压入费托合成反应器e-1,清空外过滤器e-2内的催化剂浆液,关闭催化剂浆液排出管线p-9上的浆液出口阀;关闭氮气进入阀门,打开氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将外过滤器的压力降至常压,并关闭氮气出口阀。

打开水蒸汽进入管线p-3上的蒸汽入口阀,向外过滤器e-2内通入120~200℃的水蒸汽,水蒸汽穿过过滤元件上的孔隙,将过滤元件中残存的合成油吹出,从废水排出管p-10排出;水蒸汽吹扫10~30min后关闭蒸汽入口阀和废水出口阀。

打开碱液进入管线p-6上的碱液入口阀,启动碱液泵e-6,将碱液储罐e-5中的碱液打入外过滤器e-2内,使碱液浸没过滤元件e-3,停止碱液泵e-6,关闭碱液入口阀,将过滤元件e-3在25~150℃下在碱液中浸泡0.1-24h,使用碱液破坏过滤元件e-3的孔隙中堵塞的催化剂。

打开碱液循环管线p-7上的循环碱液入口阀,启动碱液循环泵e-4,将外过滤器e-2中的碱液进行循环,在碱液循环过程中,使碱液从过滤元件e-3的内侧到过滤元件e-3的外侧穿过过滤元件e-3的孔隙,进行反冲洗将孔隙中已被碱液破坏的催化剂颗粒带出,从而实现过滤管再生;碱液循环时间为0.5~2h,停止碱液循环泵e-4,关闭循环碱液入口阀。

打开碱液排出管线p-8上的碱液出口阀,将外过滤器e-2中的碱液放空至碱液储罐e-5中,然后关闭循环碱液入口阀。

打开水进入管线p-4上的清水入口阀向外过滤器e-2引入清水,冲洗过滤元件内残余的碱液;打开废水排出管线p-10上的废水出口阀将冲洗水排出,直至排出水的ph值为7~8关闭清水入口阀和废水出口阀。

打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀和氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,引入90~150℃的0.1~3mpa的氮气进入外过滤器e-2吹扫0.5~3h进行干燥,完成再生。

完成再生后,关闭氮气出口阀,将外过滤器加压至与费托合成反应器e-1内的压力接近,关闭氮气进口阀。

打开催化剂浆液输入管线p-1上的浆液入口阀和催化剂浆液排出管线p-9上的浆液出口阀,将催化剂浆液引入外过滤器e-2,并打开外过滤器e-2的合成油输出管线p-5上的合成油出口阀,投用外过滤器e-2。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,过滤通量通过测得。

实施例1

本实施例用于说明本发明的费托合成过滤元件的原位再生方法。

费托合成系统中,浆态床费托合成反应器e-1中使用铁基费托合成催化剂进行费托合成反应。系统中有两个外过滤器e-2与费托合成反应器e-1连通,每个外过滤器e-2中安装2个过滤元件e-3,过滤管e-3是不锈钢丝网烧结管,直径25.4mm,长度1.2m,孔径15μm。

其中一个外过滤器e-2中的过滤元件e-3使用1500h,在最高0.1mpa的过滤压降下,反冲洗时间间隔已缩短到5min,在0.05mpa的过滤压降下,过滤通量降至0.08m3/m2·h。该外过滤器e-2需要在生产模式下进行再生,如图1所示。

(1)关闭催化剂浆液管线p-1上的浆液入口阀,关闭合成油输出管线p-5上的合成油出口阀;打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀门,向外过滤器内引入3.2mpa的氮气,将外过滤器内的催化剂浆液通过催化剂浆液排出管线p-9压入费托合成反应器e-1;

关闭浆液出口阀和氮气进入阀门,打开氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将外过滤器的压力降至常压。

(2)打开水蒸汽进入管线p-3上的蒸汽入口阀和废水排出管线p-10上的废水出口阀,经水蒸汽进入管线p-3向外过滤器e-2通入150℃的水蒸汽进行吹扫20min,然后关闭蒸汽入口阀和废水出口阀。

(3)打开碱液进入管线p-6上的碱液入口阀,启动碱液泵e-6,将碱液储罐e-5中的氢氧化钠溶液(浓度为15重量%)打入外过滤器e-2内,使碱液浸没过滤元件e-3,停止碱液泵e-6,关闭碱液入口阀,将过滤元件e-3在80℃的下浸泡4h。

(4)打开碱液循环管线p-7上的循环碱液入口阀,启动碱液循环泵e-4,将外过滤器e-2中的碱液进行循环30min,停止碱液循环泵e-4,关闭循环碱液入口阀;打开碱液排出管线p-8上的碱液出口阀,将外过滤器e-2中的碱液放空至碱液储罐e-5中,然后关闭循环碱液入口阀。

(5)打开水进入管线p-4上的清水入口阀向外过滤器e-2引入清水进行冲洗,打开废水排出管线p-10上的废水出口阀将冲洗水排出,至排出水的ph值为8时,关闭清水入口阀和废水出口阀。

(6)打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀和氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将90℃的0.1mpa的氮气进入外过滤器e-2吹扫3.0h进行干燥,完成再生。

(7)关闭氮气出口阀,继续向外过滤器通入氮气,当外过滤器内压力比费托合成反应器内压力低0.3mpa时,关闭氮气进口阀。

(8)打开催化剂浆液输入管线p-1上的浆液入口阀和催化剂浆液排出管线p-9上的浆液出口阀,将催化剂浆液引入外过滤器e-2,并打开外过滤器e-2的合成油输出管线p-5上的合成油出口阀,投用外过滤器e-2。

检测过滤元件e-3在最高0.1mpa的过滤压降下,反冲洗时间间隔提高至70min,在过滤压降0.05mpa下,过滤通量提高至0.47m3/m2·h;再生效果良好。

实施例2

费托合成系统中,浆态床费托合成反应器e-1中使用铁基费托合成催化剂进行费托合成反应。系统中有三个外过滤器e-2与费托合成反应器e-1连通,每个外过滤器e-2中安装2个过滤元件e-3,过滤管e-3是不锈钢丝网烧结管,直径25.4mm,长度1.2m,孔径15μm。

其中一个外过滤器e-2中的过滤元件e-3使用1500h,在最高0.1mpa的过滤压降下,反冲洗时间间隔已缩短到5min,在0.05mpa的过滤压降下,过滤通量降至0.08m3/m2·h。该外过滤器e-2需要在生产模式下进行再生,如图1所示。

(1)关闭催化剂浆液管线p-1上的浆液入口阀,关闭合成油输出管线p-5上的合成油出口阀;打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀门,向外过滤器内引入4.0mpa的氮气,将外过滤器内的催化剂浆液通过催化剂浆液排出管线p-9压入费托合成反应器e-1;

关闭浆液出口阀和氮气进入阀门,打开氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将外过滤器的压力降至常压。

(2)打开水蒸汽进入管线p-3上的蒸汽入口阀和废水排出管线p-10上的废水出口阀,经水蒸汽进入管线p-3向外过滤器e-2通入200℃的水蒸汽进行吹扫10min,然后关闭蒸汽入口阀和废水出口阀。

(3)打开碱液进入管线p-6上的碱液入口阀,启动碱液泵e-6,将碱液储罐e-5中的氢氧化钠溶液(浓度为10重量%)打入外过滤器e-2内,使碱液浸没过滤元件e-3,停止碱液泵e-6,关闭碱液入口阀,将过滤元件e-3在50℃的下浸泡8h。

(4)打开碱液循环管线p-7上的循环碱液入口阀,启动碱液循环泵e-4,将外过滤器e-2中的碱液进行循环100min,停止碱液循环泵e-4,关闭循环碱液入口阀;打开碱液排出管线p-8上的碱液出口阀,将外过滤器e-2中的碱液放空至碱液储罐e-5中,然后关闭循环碱液入口阀。

(5)打开水进入管线p-4上的清水入口阀向外过滤器e-2引入清水进行冲洗,打开废水排出管线p-10上的废水出口阀将冲洗水排出,至排出水的ph值为7.5时,关闭清水入口阀和废水出口阀。

(6)打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀和氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将150℃的0.5mpa的氮气进入外过滤器e-2吹扫0.5h进行干燥,完成再生。

(7)关闭氮气出口阀,继续向外过滤器通入氮气,当外过滤器内压力比费托合成反应器内压力低0.3mpa时,关闭氮气进口阀。

(8)打开催化剂浆液输入管线p-1上的浆液入口阀和催化剂浆液排出管线p-9上的浆液出口阀,将催化剂浆液引入外过滤器e-2,并打开外过滤器e-2的合成油输出管线p-5上的合成油出口阀,投用外过滤器e-2。

检测过滤元件e-3在最高0.1mpa的过滤压降下,反冲洗时间间隔提高至80min,在过滤压降0.05mpa下,过滤通量提高至0.50m3/m2·h;再生效果良好。

实施例3

费托合成系统中,浆态床费托合成反应器e-1中使用铁基费托合成催化剂进行费托合成反应。系统中有四个外过滤器e-2与费托合成反应器e-1连通,每个外过滤器e-2中安装2个过滤元件e-3,过滤管e-3是不锈钢丝网烧结管,直径25.4mm,长度1.2m,孔径15μm。

其中一个外过滤器e-2中的过滤元件e-3使用1500h,在最高0.1mpa的过滤压降下,反冲洗时间间隔已缩短到5min,在0.05mpa的过滤压降下,过滤通量降至0.08m3/m2·h。该外过滤器e-2需要在生产模式下进行再生,如图1所示。

(1)关闭催化剂浆液管线p-1上的浆液入口阀,关闭合成油输出管线p-5上的合成油出口阀;打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀门,向外过滤器内引入5.0mpa的氮气,将外过滤器内的催化剂浆液通过催化剂浆液排出管线p-9压入费托合成反应器e-1;

关闭浆液出口阀和氮气进入阀门,打开氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将外过滤器的压力降至常压。

(2)打开水蒸汽进入管线p-3上的蒸汽入口阀和废水排出管线p-10上的废水出口阀,经水蒸汽进入管线p-3向外过滤器e-2通入120℃的水蒸汽进行吹扫30min,然后关闭蒸汽入口阀和废水出口阀。

(3)打开碱液进入管线p-6上的碱液入口阀,启动碱液泵e-6,将碱液储罐e-5中的氢氧化钾溶液(浓度为6重量%)打入外过滤器e-2内,使碱液浸没过滤元件e-3,停止碱液泵e-6,关闭碱液入口阀,将过滤元件e-3在100℃的下浸泡10h。

(4)打开碱液循环管线p-7上的循环碱液入口阀,启动碱液循环泵e-4,将外过滤器e-2中的碱液进行循环60min,停止碱液循环泵e-4,关闭循环碱液入口阀;打开碱液排出管线p-8上的碱液出口阀,将外过滤器e-2中的碱液放空至碱液储罐e-5中,然后关闭循环碱液入口阀。

(5)打开水进入管线p-4上的清水入口阀向外过滤器e-2引入清水进行冲洗,打开废水排出管线p-10上的废水出口阀将冲洗水排出,至排出水的ph值为7时,关闭清水入口阀和废水出口阀。

(6)打开氮气进入管线p-2上的氮气进入阀和氮气出口管线p-11上的氮气出口阀,将120℃的0.3mpa的氮气进入外过滤器e-2吹扫1.5h进行干燥,完成再生。

(7)关闭氮气出口阀,继续向外过滤器通入氮气,当外过滤器内压力比费托合成反应器内压力低0.3mpa时,关闭氮气进口阀。

(8)打开催化剂浆液输入管线p-1上的浆液入口阀和催化剂浆液排出管线p-9上的浆液出口阀,将催化剂浆液引入外过滤器e-2,并打开外过滤器e-2的合成油输出管线p-5上的合成油出口阀,投用外过滤器e-2。

检测过滤元件e-3在最高0.1mpa的过滤压降下,反冲洗时间间隔提高至60min,在过滤压降0.05mpa下,过滤通量提高至0.42m3/m2·h;再生效果良好。

从上述实施例可以看出,采用本发明提供的原位再生方法,本发明提供的费托合成系统可以在不拆卸外过滤器的情况下,有效地将过滤元件进行清洗,恢复过滤元件的过滤效果,过滤通量相比于再生前,提高了5.25~6.25倍。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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