一种用于净化焦化含硫污水的无机膜及其膜组件的制作方法

文档序号:14877321发布日期:2018-07-07 08:12阅读:197来源:国知局

本发明涉及新材料领域以及石化过程工艺技术领域,尤其涉及一种用于焦化含硫污水净化用的新型无机膜。



背景技术:

延迟焦化装置是炼油工业中最主要的炼油装置之一,是使重质油品加热裂解,聚合生成轻质油、中间馏分油和焦炭的重要炼油加工装置。对提高油品的综合利用率,增加炼油经济效益起着积极的作用。但装置产生的含硫污水因含油量高,焦粉携带量大,对炼厂水处理工作带来极大的负担。对比现有净化技术,利用分子筛分原理的无机膜过滤是具有应用价值的分离技术。无机膜过滤法除油是利用微孔膜的孔径大小拦截油粒和微小杂质,用于去除乳化油、溶解油和焦粉等微小颗粒的效果明显。针对焦化含硫污水中污油的种类及特性,通过改变膜材料的配方,在保证膜材料的微孔精度的同时,提高其对污油和焦粉颗粒的抗性,降低膜的污染周期,同时易于恢复膜通量,提高再生恢复性能。使其能够实现炼厂连续稳定的工业化生产需求。



技术实现要素:

本发明正是针对上述问题,提供了一种用于净化焦化含硫污水的无机膜。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案,其由多孔材料制备的多通道膜管,每个通道由三个连续的非对称结构层组成,三个结构层由外到内依次为支撑体层、过渡层和分离层,支撑体层的厚度为2-5mm,其上的孔径为500~800nm,过渡层的厚度为1~2μm,其上的孔径为100~300nm,分离层的厚度为0.5~1μm,其上的孔径为30~50nm;

支撑体层由粒径为1~5μm的氧化铝粉和氧化锆粉按照100:1~5的重量比混合均匀,在1400~1650℃煅烧而成,氧化锆颗粒与氧化铝颗粒均匀交联;

过渡层由粒径为0.8~1.2μm的氧化铝粉和氧化钛粉按照100:7~15的重量比混合均匀,在1300~1400℃煅烧而成;

分离层由异丙醇铝与mtes以及15%的hcl溶液按照45:2:15的重量比混合均匀后,在350~500℃煅烧而成。

应用上述无机膜的无机膜组件,可装填1~138根无机膜管,无机膜管按照正三角形的排列方式均匀排布在膜壳内,相邻两根膜管之间的间距均相同,为10~30mm;无机膜管与膜壳之间采用密封花盘、氟橡胶o型圈和耐高温塑料环进行密封。

膜壳、密封花盘均由不锈钢或玻璃钢制成。

o型圈的为内径外径线径4mm,由改性氟橡胶制成,最高耐受温度为280℃。

耐高温塑料环内径外径高3mm,由改性ptfe塑料制成,最高耐受温度为280℃。

本发明的有益效果:

本发明所制备的无机膜较现有无机膜在膜孔精度上作出调整,支撑体中值精度在650nm,过渡层中值精度在200nm,分离层中值精度在40nm,提高了无机膜的分离精度。制的无机膜支撑体增添了氧化锆成分,提高了无机膜整体韧性,过渡层和分离层增加了氧化钛和氧化硅成分,提高膜表面的抗油、抗污能力,降低了无机膜处理焦化含硫污水过程中的清洗频率,在不改变通量的情况下,提高了对含硫污水中油和焦粉的截留率。利益方面,膜组件中膜管的排布采用正三角形排布,每根膜管间间距相同,在原料流体经过时,起到整流作用,使每根膜管处理物料的流量处在同一水平,提高膜组件的利用率。

附图说明:

图1为本发明的成品及截面示意图。

图1中,7为分离层,8为过渡层,9为支撑体层。

图2为膜组件结构示意图。

图2中,1-密封花盘;2-耐高温塑封换;3-氟橡胶o型圈;4-膜壳渗透液出口;5-膜壳筒体;6-无机膜管。

图3为密封花盘结构示意图。

图3中,1-密封花盘;6-无机膜管。

具体实施方式:

由图1-3可知,本发明由多孔材料制备的多通道膜管,每个通道由三个连续的非对称结构层组成,三个结构层由外到内依次为支撑体层、过渡层和分离层,支撑体层的厚度为2-5mm,其上的孔径为500~800nm,过渡层的厚度为1~2μm,其上的孔径为100~300nm,分离层的厚度为0.5~1μm,其上的孔径为30~50nm;

支撑体层由粒径为1~5μm的氧化铝粉和氧化锆粉按照100:1~5的重量比混合均匀,在1400~1650℃煅烧而成,氧化锆颗粒与氧化铝颗粒均匀交联;

过渡层由粒径为0.8~1.2μm的氧化铝粉和氧化钛粉按照100:7~15的重量比混合均匀,在1300~1400℃煅烧而成;

分离层由异丙醇铝与mtes以及15%的hcl溶液按照45:2:15的重量比混合均匀后,在350~500℃煅烧而成。

应用上述无机膜的无机膜组件,可装填1~138根无机膜管,无机膜管按照正三角形的排列方式均匀排布在膜壳内,相邻两根膜管之间的间距均相同,为10~30mm;无机膜管与膜壳之间采用密封花盘、氟橡胶o型圈和耐高温塑料环进行密封。

膜壳、密封花盘均由不锈钢或玻璃钢制成。

o型圈的为内径外径线径4mm,由改性氟橡胶制成,最高耐受温度为280℃。

耐高温塑料环内径外径高3mm,由改性ptfe塑料制成,最高耐受温度为280℃。

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