一种催化裂化油浆的净化装置及方法与流程

本发明涉及一种油浆的净化装置及方法，具体涉及一种催化裂化油浆的净化装置及方法。

背景技术：

催化裂化是炼油行业的重要二次加工手段之一，是生产液化石油气和高辛烷值汽油的主要方法。分馏塔底油浆中催化剂固含量约为500～7000μg/g，残留在物料中的催化剂会磨损下游设备和管线，而且影响油浆的再利用和销售价值。

目前，工业上去除催化裂化油浆中固体颗粒一般采用沉降法、离心分离法、静电分离法和过滤法。其中，过滤法由于具有设备简单、投资少、性能可靠等优点，是催化裂化油浆净化的主要方法。

cn208395107a公开了一种沉降法与压榨过滤回收催化剂颗粒的工艺方法，虽然实现了催化剂固体颗粒与油浆的分离，但是，该方法中沉降效果一般，由于催化剂用压榨机压榨过滤，滤布精度有限，催化剂拦截效果一般，滤后油浆质量不高，油浆回收率低。

cn1239135a公开了一种常规过滤设备与催化裂化装置相结合的工艺方法，虽然实现了催化剂固体颗粒与油浆的分离，但是，该方法所用过滤器为死端过滤，易堵，反冲洗液体量大，反冲时催化剂颗粒会跑损部分到滤后油浆里，且该方法过滤效果一般，油浆品质和回收率不高。

cn102002385a公开了一种从催化裂化油浆中分离残留物的装置及方法，是利用至少两组由预过滤器和精过滤器串联组成的过滤器组，从催化裂化油浆中分离残留物的方法，虽然通过改良现有过滤分离方法，提高了过滤清液的品质，但是，该方法所使用的滤芯为锲型金属缠绕丝滤芯，过滤精度为0.2～1.0μm，过滤精度低，过滤效果一般，油浆产品质量和回收率不高。

cn201793528a公开了一种陶瓷膜错流过滤分离油浆中催化剂颗粒的工艺及设备，降低了传统过滤设备易堵的几率，过滤反冲装置避免了堵塞现象的发生，实现了装置长周期连续运行，大大提高了滤后油浆的产品质量，回收的油浆固含量也较低，但是，由于该工艺方法只有一级过滤，总收率仅80～90%。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种处理后的油浆固含量低、收率高的催化裂化油浆的净化装置。

本发明进一步要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单、成本低、适宜于工业化生产的催化裂化油浆的净化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种催化裂化油浆的净化装置，包括油浆原料罐、油浆原料过滤装置、油浆浓缩液罐、油浆浓缩液过滤装置和外甩油浆罐；所述油浆原料罐的上端设有进料口，所述油浆原料罐的出料口通过泵与油浆原料过滤装置的进料口相连；所述油浆原料过滤装置的出料口分别通过流量控制阀与油浆原料罐的循环进料口和油浆浓缩液罐的进料口相连；所述油浆浓缩液罐的出料口通过泵与油浆浓缩液过滤装置的进料口相连；所述油浆浓缩液过滤装置的出料口通过流量控制阀分别与油浆浓缩液罐的循环进料口和外甩油浆罐的进料口相连；所述油浆原料过滤装置和油浆浓缩液过滤装置上均设有净化油出料口。本发明装置中，油浆原料过滤装置为第一级过滤，原料油浆经过滤装置处理后，滤后油浆作为产品；油浆浓缩液罐作为中间储罐，也是第二级过滤系统中的循环罐；油浆浓缩液过滤装置是将第一级过滤装置处理后的浓缩油浆进一步过滤处理。

本发明装置的工作过程为：将催化裂化油浆通过进料口加入油浆原料罐，加热保温后，通过泵从油浆原料过滤装置的进料口送入油浆原料过滤装置过滤，净化油从油浆原料过滤装置的净化油出料口排出，油浆浓缩液从油浆原料过滤装置的出料口分别通过流量控制阀控量送入油浆原料罐和油浆浓缩液罐，油浆浓缩液罐中的油浆浓缩液经加热保温后，油浆浓缩液通过泵从油浆浓缩液过滤装置的进料口送入油浆浓缩液过滤装置过滤，净化油从油浆浓缩液过滤装置的净化油出料口排出，外甩油浆从油浆浓缩液过滤装置的出料口通过流量控制阀分别控量送入油浆浓缩液罐和外甩油浆罐。

优选地，所述油浆原料罐和油浆浓缩液罐内均设有加热组件。

优选地，所述油浆原料过滤装置和油浆浓缩液过滤装置均为1个过滤器或≥2个过滤器串联、并联或串并联而成。以4个过滤器两两串联再并联为例，说明过滤器的连接方式为：1#、3#过滤器的出料口分别与2#、4#过滤器的进料口串联连接，油浆原料罐的出料口通过泵分别与并联的1#、3#过滤器的进料口连接，并联的2#、4#过滤器的出料口分别通过流量控制阀与油浆原料罐的循环进料口和油浆浓缩液罐的进料口相连。

优选地，所述过滤器为错流膜过滤器。

优选地，所述错流膜的滤芯为陶瓷膜滤芯或金属材料膜滤芯。

优选地，所述滤芯的过滤精度为10～1000nm（更优选50～200nm）。

本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种催化裂化油浆的净化方法，将催化裂化油浆通过进料口加入油浆原料罐，催化裂化油浆经加热保温后，泵入油浆原料过滤装置连续过滤，净化油从净化油出料口排出，油浆浓缩液从油浆原料过滤装置的出料口分别通过流量控制阀控量送入油浆原料罐和油浆浓缩液罐，油浆浓缩液罐中的油浆浓缩液经加热保温后，泵入油浆浓缩液过滤装置连续过滤，净化油从油浆浓缩液过滤装置的净化油出料口排出，外甩油浆从油浆浓缩液过滤装置的出料口通过流量控制阀分别控量送入油浆浓缩液罐和外甩油浆罐。

优选地，所述催化裂化油浆的固含量为500～7000μg/g。所述催化裂化油浆的密度大，残炭值高，h/c比低，主要组成是饱和分、芳香分、胶质和沥青质，其中，芳烃的含量一般在60%以上，催化裂化油浆的固含量主要是催化剂粉末。

优选地，所述油浆原料罐中，加热保温后的温度为130～320℃。加热保温的作用是防止温度过低导致油浆粘度过大，影响系统运行。

优选地，所述油浆浓缩液罐中，加热保温后的温度为130～300℃。冬天或停车后系统温度会降低，需要加热维持系统的温度，降低粘度，保持良好的流动性。

优选地，所述油浆原料过滤装置过滤的温度为130～320℃，压力为0.2～1.5mpa。

优选地，所述油浆浓缩液过滤装置过滤的温度为130～300℃，压力为0.2～1.0mpa。

若温度低，则粘度高，故要确保流动性好，必须将过滤温度维持在130℃以上；若压力低，则跨膜压差低，通量低，若压力高，则压降大，易堵。

优选地，所述过滤的膜速度均控制在1.5～5.0m/s。通过控制合适的过滤的膜速度，可以将滤芯内壁膜层沉积的杂质及时冲散，保持膜过滤通量稳定，避免膜管堵塞。

优选地，所述油浆原料过滤装置排出的净化油的质量相当于催化裂化油浆进料量的80～85%。15～20%为油浆浓缩液进入下一级。若净化油排出比例低，则效率低，能耗大，若净化油排出比例高，则跨膜压差高，膜管易堵。

优选地，所述油浆浓缩液通过流量控制阀送入油浆浓缩液罐的质量相当于催化裂化油浆进料量的15～20%。剩余的油浆浓缩液则通过循环返回油浆原料罐。若送入油浆浓缩液罐的比例低，则系统油浆固含量高，若送入油浆浓缩液罐的比例高，则油浆产品收率低。

优选地，所述油浆浓缩液过滤装置排出的净化油的质量相当于送入油浆浓缩液罐的油浆浓缩液质量的90～95%。5～10%为外甩油浆进入下一级。若净化油的排出量低，则效率低，能耗大，若净化油的排出量高，则跨膜压差高，膜管易堵。

优选地，所述外甩油浆通过流量控制阀送入外甩油浆罐的质量相当于送入油浆浓缩液罐的油浆浓缩液质量的5～10%。剩余的外甩油浆则通过循环返回油浆浓缩液罐。若送入油浆浓缩液罐的比例低，则油浆产品收率低，若送入油浆浓缩液罐的比例高，则循环量大，系统固含量高。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明装置处理后的裂化油浆固含量低至15μg/g，收率高达99.0%；

（2）本发明方法工艺简单、成本低、适宜于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例1的催化裂化油浆的净化装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

本发明实施例所使用的催化裂化油浆来源于中石化某炼厂，固含量为4000μg/g；本发明实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。

一种催化裂化油浆的净化装置实施例1～3

如图1所示，所述催化裂化油浆的净化装置包括油浆原料罐1、油浆原料过滤装置2、油浆浓缩液罐3、油浆浓缩液错流膜过滤器4和外甩油浆罐5；所述油浆原料罐1的上端设有进料口1-1；所述油浆原料过滤装置2由1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4串并联而成，1#、3#错流膜过滤器2-1、2-3的出料口2-1-2、2-3-2分别与2#、4#错流膜过滤器2-2、2-4的进料口2-2-1、2-4-1串联连接，所述油浆原料罐1的出料口1-2通过泵6-1分别与并联的1#、3#错流膜过滤器2-1、2-3的进料口2-1-1、2-3-1相连，并联的2#、4#错流膜过滤器2-2、2-4的出料口2-2-2、2-4-2分别通过流量控制阀7-1、7-2与油浆原料罐1的循环进料口1-3和油浆浓缩液罐3的进料口3-1相连；所述油浆浓缩液罐3的出料口3-2通过泵6-2与油浆浓缩液错流膜过滤器4的进料口4-1相连；所述油浆浓缩液错流膜过滤器4的出料口4-2通过流量控制阀7-3分别与油浆浓缩液罐3的循环进料口3-3和外甩油浆罐5的进料口5-1相连；所述1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4和油浆浓缩液错流膜过滤器4上均设有净化油出料口2-1-3、2-2-3、2-3-3、2-4-3、4-3；所述油浆原料罐1、油浆浓缩液罐3内均设有加热组件1-4、3-4；所述错流膜的滤芯均为陶瓷膜滤芯，所述陶瓷膜滤芯的过滤精度为100nm。

本发明装置的工作过程为：将催化裂化油浆通过进料口1-1加入油浆原料罐1，加热保温后，通过泵6-1从1#、3#错流膜过滤器2-1、2-3的进料口2-1-1、2-3-1送入油浆原料过滤装置2过滤，净化油从1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4的净化油出料口2-1-3、2-2-3、2-3-3、2-4-3排出，油浆浓缩液从2#、4#错流膜过滤器2-2、2-4的出料口2-2-2、2-4-2分别通过流量控制阀7-1、7-2控量送入油浆原料罐1和油浆浓缩液罐3，油浆浓缩液罐3中的油浆浓缩液经加热保温后，油浆浓缩液通过泵6-2从油浆浓缩液错流膜过滤器4的进料口4-1送入油浆浓缩液错流膜过滤器4过滤，净化油从油浆浓缩液错流膜过滤器4的净化油出料口4-3排出，外甩油浆从油浆浓缩液错流膜过滤器4的出料口4-2通过流量控制阀7-3分别控量送入油浆浓缩液罐3和外甩油浆罐5。

一种催化裂化油浆的净化方法实施例1

将催化裂化油浆通过进料口1-1以100t/h的进料量加入油浆原料罐1，催化裂化油浆经130℃加热保温后，泵入由1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4串并联而成的油浆原料过滤装置2，在130℃、1.5mpa下，以2.5m/s的错流膜速度连续过滤，净化油以总量80t/h的排量，分别从1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4的净化油出料口2-1-3、2-2-3、2-3-3、2-4-3排出，油浆浓缩液从2#、4#错流膜过滤器2-2、2-4的出料口2-2-2、2-4-2分别通过流量控制阀7-1、7-2控量送入油浆原料罐1和油浆浓缩液罐3（油浆浓缩液罐的送入量为20t/h），油浆浓缩液罐3中的油浆浓缩液，经130℃加热保温后，泵入油浆浓缩液错流膜过滤器4，在130℃、1.0mpa下，以2.5m/s的错流膜速度连续过滤，净化油以18t/h的排量，从油浆浓缩液错流膜过滤器4的净化油出料口4-3排出，外甩油浆从油浆浓缩液错流膜过滤器4的出料口4-2通过流量控制阀7-3分别控量送入油浆浓缩液罐3和外甩油浆罐5（外甩油浆罐的送入量为2t/h）。

经计算，油浆回收率=1-送入外甩油浆罐的量/催化裂化油浆进料量*100%=1-2t/h/100t/h*100%=98.0%。

经检测，所得净化油的平均固含量为15μg/g。

一种催化裂化油浆的净化方法实施例2

将催化裂化油浆通过进料口1-1以100t/h的进料量加入油浆原料罐1，催化裂化油浆经320℃加热保温后，泵入由1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4串并联而成的油浆原料过滤装置2，在320℃、0.2mpa下，以1.5m/s的错流膜速度连续过滤，净化油以总量82t/h的排量，分别从1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4的净化油出料口2-1-3、2-2-3、2-3-3、2-4-3排出，油浆浓缩液从2#、4#错流膜过滤器2-2、2-4的出料口2-2-2、2-4-2分别通过流量控制阀7-1、7-2控量送入油浆原料罐1和油浆浓缩液罐3（油浆浓缩液罐的送入量为18t/h），油浆浓缩液罐3中的油浆浓缩液，经300℃加热保温后，泵入油浆浓缩液错流膜过滤器4，在300℃、0.2mpa下，以1.5m/s的错流膜速度连续过滤，净化油以16.2t/h的排量，从油浆浓缩液错流膜过滤器4的净化油出料口4-3排出，外甩油浆从油浆浓缩液错流膜过滤器4的出料口4-2通过流量控制阀7-3分别控量送入油浆浓缩液罐3和外甩油浆罐5（外甩油浆罐的送入量为1.8t/h）。

经计算，油浆回收率=1-送入外甩油浆罐的量/催化裂化油浆进料量*100%=1-1.8t/h/100t/h*100%=98.2%。

经检测，所得净化油的平均固含量为18μg/g。

一种催化裂化油浆的净化方法实施例3

将催化裂化油浆通过进料口1-1以100t/h的进料量加入油浆原料罐1，催化裂化油浆经220℃加热保温后，泵入由1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4串并联而成的油浆原料过滤装置2，在220℃、0.8mpa下，以5.0m/s的错流膜速度连续过滤，净化油以总量85t/h的排量，分别从1#、2#、3#、4#错流膜过滤器2-1、2-2、2-3、2-4的净化油出料口2-1-3、2-2-3、2-3-3、2-4-3排出，油浆浓缩液从2#、4#错流膜过滤器2-2、2-4的出料口2-2-2、2-4-2分别通过流量控制阀7-1、7-2控量送入油浆原料罐1和油浆浓缩液罐3（油浆浓缩液罐的送入量为15t/h），油浆浓缩液罐3中的油浆浓缩液，经220℃加热保温后，泵入油浆浓缩液错流膜过滤器4，在220℃、0.8mpa下，以5.0m/s的错流膜速度连续过滤，净化油以14t/h的排量，从油浆浓缩液错流膜过滤器4的净化油出料口4-3排出，外甩油浆从油浆浓缩液错流膜过滤器4的出料口4-2通过流量控制阀7-3分别控量送入油浆浓缩液罐3和外甩油浆罐5（外甩油浆罐的送入量为1t/h）。

经计算，油浆回收率=1-送入外甩油浆罐的量/催化裂化油浆进料量*100%=1-1t/h/100t/h*100%=99.0%。

经检测，所得净化油的平均固含量为19μg/g。