一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置及方法与流程

本发明涉及催化裂化油浆处理设备技术领域，特别是一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置及方法。

背景技术：

目前，对催化裂化油浆的利用，主要集中在两个方面：一是将催化裂化油浆直接作为原料与其他炼化工艺联合形成组合工艺；二是将重油催化裂化油浆进行分离，脱除其中的催化剂颗粒，作为调和重质船用燃料油的原料，也可以进一步加工生产优质的石油焦、炭黑以及碳素纤维材料等高价值产品。但催化裂化油浆中含有大量固体杂质(主要由催化剂颗粒及附着在催化剂上的胶质和沥青质组成)，对催化油浆的利用和后续加工均带来了严重的不利影响，无法满足后续综合利用及深加工对固体颗粒含量的要求，阻碍了油浆的利用。

根据国际海事组织(imo)《国际防止船舶造成污染公约》规定，2020年1月1日起，全球船舶必须使用硫含量不高于0.5％的船用燃料，硫含量从3.5％下降至0.5％，下降了86％，将给全球船用油市场带来巨大变革，给炼油企业带来机遇和挑战。中国石化大力践行绿色低碳发展战略，将自2020年1月1日起，在中国沿海全部港口供应合规稳定、绿色经济的低硫重质船用燃料油。目前中国石化油浆产量约300万吨/年，作为生产低硫船用燃料油的原料，可大大降低低硫船燃的生产成本。但是，油浆也必须经过脱固净化处理，才可作为低硫燃料油的原料。

目前使用的催化裂化油浆的处理技术为静电分离法、自然沉降法、离心分离技术、金属滤芯过滤法分离技术和无机膜过滤法分离技术等等，其中常见的为无机膜过滤法，但就目前的此类设备而言，存在一定的缺陷；其一，管路设计死板，针对不同油品的催化裂化油浆适用性较差，因此往往会大大增加净化成本，效率也较为低下；其二，在进行管路的清洗时，设备往往需要停机，导致油浆停流，设备再重启往往会增大成本。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明公开了一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置及方法。

具体的技术方案如下：

一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其特征在于，包括进料管路、油浆循环泵、净化管路、特种膜过滤器、净化液管路和浓缩液管路，所述进料管路上设有进料控制阀，其末端连通第一管路，所述油浆循环泵设置于进料管路中部，所述第一管路与净化管路连通，所述净化管路的数量多为组，并联设置于第一管路和第二管路之间，净化管路上串联设有多个特种膜过滤器，所述特种膜过滤器的净化液出口与净化液管路连通，所述第二管路与浓缩液管路连通，所述浓缩液管路上设排放阀。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述第二管路与进料管路之间通过循环管路连通，所述循环管路上设有循环控制阀。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述第一管路和第二管路之间通过第三管路连通，所述第三管路上设有第一阀门，所述净化管路串联的多个特种膜过滤器之间设有第四管路，所述第四管路的两端分别与净化管路、循环管路连通，所述第四管路设有并联控制阀。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述第一管路和第二管路之间设置清洗管路，所述清洗管路上设置有清洗剂存储罐、清洗循环泵和清洗控制阀，所述进料管路与第一管路之间设置第二阀门。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述进料管路与循环管路之间连通有稳压管路，所述稳压管路的两端设有稳压控制阀，其中部设有中间罐。

一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置的净化方法，其特征在于，包括大并联净化模式、小并联净化模式以及清洗模式；

(1)所述的大并联净化模式：进料管路、第一管路、净化管路、第二管路和浓缩液管路依次连通，净化液管路处于通路状态，并联控制阀、清洗控制阀关闭，第二管路和清洗管路处于闭路状态；

油浆循环泵启动，进料管路向脱固净化装置内输送催化裂化油浆，催化裂化油浆经第一管路，进入并联设置的多组净化管路中，并依次经过多个串联设置的特种膜过滤器，滤得的净化油浆自净化液管路排出，剩余高杂质污油自浓缩液管路排出；

大并联净化模式下的循环净化：在进行大并联净化模式时，关闭排放阀，打开循环控制阀，此时，浓缩液管路闭路、循环管路通路，经特种膜过滤器过滤后的高杂质污油自循环管路回到进料管路中，并随同新注入的少量催化裂化油浆，重新进入特种膜过滤器，循环净化，油浆循环时间可设定，当油浆循环时间截止，排放阀自动打开，循环控制阀自动关闭，浓缩液管路开路、循环管路闭路，脱固净化装置内的高杂质污油自浓缩液管路排出；

(2)所述的小并联净化模式：在大并联净化模式的基础上，打开第一阀门和并联控制阀，第三管路和第四管路通路；

油浆循环泵启动，进料管路向脱固净化装置内输送催化裂化油浆，催化裂化油浆经第一管路，进入并联设置的多组净化管路中，同时，经过净化管路中的多个并联设置的特种膜过滤器，滤得的净化油浆自净化液管路排出，剩余高杂质污油自浓缩液管路排出；

小并联净化模式下的循环净化：在进行小并联净化模式时，关闭排放阀，打开循环控制阀，此时，浓缩液管路闭路、循环管路通路，经特种膜过滤器过滤后的高杂质污油自循环管路回到进料管路中，并随同新注入的少量催化裂化油浆，重新进入特种膜过滤器，循环净化，油浆循环时间可设定，当油浆循环时间截止，排放阀自动打开，循环控制阀自动关闭，浓缩液管路开路、循环管路闭路，脱固净化装置内的高杂质污油自浓缩液管路排出；

(3)所述的清洗模式：第二阀门关闭，将进料管路与第一管路截断，清洗控制阀开启、稳压控制阀打开，循环控制阀关闭，使进料管路、稳压管路和循环管路连通并循环，使第一管路、净化管路、循环管路和清洗管路连通并循环；

油浆循环泵启动，催化裂化油浆在进料管路、稳压管路和循环管路之间循环，管路过载的催化裂化油浆存于中间罐中，清洗循环泵启动，清洗剂自清洗剂存储罐中流出，在清洗管路、第一管路、净化管路和循环管路之间循环，直至清洗完成；

清洗完成后，清洗管路进端的清洗控制阀管壁，排放阀打开，清洗剂废液自浓缩液管路排出，当清洗剂废液完全排出，清洗控制阀全部关闭，清洗循环泵关闭，清洗管路闭路，此时，关闭稳压管路进端的稳压控制阀，第二阀门打开，催化裂化油浆重新进入第一管路，进行大并联净化或小并联净化，中间罐中的催化裂化油浆通过中间罐内的油泵，缓慢补充至进料管路，直至中间罐内催化裂化油浆完全泵出，此时，稳压控制阀全部关闭，稳压管路闭路。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述进料控制阀、排放阀、循环控制阀、清洗控制阀、第二阀门和稳压控制阀均由plc控制开闭。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述油浆循环泵和清洗循环泵均由plc控制开关。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述清洗剂存储罐上端设补液口，下端设排空口，所述补液口和排空口处均设有阀门。

上述的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述清洗剂存储罐内的清洗剂通过补液口进行补给，并通过排空口进行排空。

本发明的有益效果为：

本发明公开的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置及方法，包括进料管路、油浆循环泵、净化管路、特种膜过滤器、净化液管路和浓缩液管路，还包括循环管路、清洗管路和稳压管路，本发明结构合理，原理简单，用于催化裂化油浆的净化分离，通过对管路的控制，可实现特种膜过滤器的串并联调节，有效适应不同油品油浆的过滤净化要求，有助于整体效率的提升，同时，实现了油浆不停流情况下的特种膜过滤器清洗，不仅有助于清洗特种膜过滤器、维持其过滤性能，也节约了油浆停流后重新的成本。

附图说明

图1为本发明示意图。

图2为实施例一状态下，本发明示意图。

图3为实施例二状态下，本发明示意图。

图4为实施例三状态下，本发明示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合实施例对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

实施例一

本实施例的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，包括进料管路1、油浆循环泵2、净化管路3、特种膜过滤器4、净化液管路5和浓缩液管路6，所述进料管路1上设有进料控制阀7，其末端连通第一管路8，所述油浆循环泵2设置于进料管路1中部，所述第一管路8与净化管路3连通，所述净化管路3的数量多为组，并联设置于第一管路8和第二管路9之间，净化管路3上串联设有多个特种膜过滤器4，所述特种膜过滤器4的净化液出口与净化液管路5连通，所述第二管路9与浓缩液管路6连通，所述浓缩液管路6上设排放阀10；

本实施例用于催化裂化油浆的膜过滤法分离净化油浆，催化裂化油浆由油浆循环泵输送，进入特种膜过滤器，进行膜过滤，得到净化油浆，过滤后得到的高杂质污油则排出，可用于焦化原料进行炼焦；

本实施例中，特种膜过滤器采用传利方式连接，可大大提高过滤效果，提高出油率，净化管路可并联扩展，增大催化裂化油浆的净化处理量。

实施例二

基于实施例一，本实施例的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述第二管路9与进料管路1之间通过循环管路11连通，所述循环管路11上设有循环控制阀12；

本实施例通过连接循环管路，实现催化裂化油浆的循环过滤，保证催化裂化油浆的利用效率。

实施例三

基于上述实施例，本实施例的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述第一管路8和第二管路9之间通过第三管路13连通，所述第三管路13上设有第一阀门14，所述净化管路3串联的多个特种膜过滤器4之间设有第四管路15，所述第四管路15的两端分别与净化管路3、循环管路11连通，所述第四管路15设有并联控制阀16；

本实施例中，通过第三管路连通第一管路和第二管路，并通过第四管路实现特种膜过滤器之间的并联，适用于油品相对较好的催化裂化油浆，可大大提高催化裂化油浆的净化处理效率。

实施例四

基于上述实施例，本实施例的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述第一管路8和第二管路9之间设置清洗管路17，所述清洗管路17上设置有清洗剂存储罐18、清洗循环泵19和清洗控制阀20，所述进料管路1与第一管路8之间设置第二阀门21；

所述进料管路1与循环管路11之间连通有稳压管路22，所述稳压管路22的两端设有稳压控制阀23，其中部设有中间罐24；

本实施例中，关闭第二阀门，可将进料管路与第一管路截断，配合清洗管路、稳压管路形成2个独立的管路循环，稳压管路用于催化裂化油浆的自循环，防止催化裂化油浆停流，不利于后续净化处理的再进行，清洗管路则用于特种膜过滤器的清洗，以维持其过滤性能。

实施例五。

基于上述实施例，本实施例公开了一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置的净化方法，其特征在于，包括大并联净化模式、小并联净化模式以及清洗模式；

(1)所述的大并联净化模式：进料管路1、第一管路8、净化管路3、第二管路9和浓缩液管路6依次连通，净化液管路5处于通路状态，并联控制阀16、清洗控制阀20关闭，第二管路9和清洗管路17处于闭路状态；

油浆循环泵2启动，进料管路1向脱固净化装置内输送催化裂化油浆，催化裂化油浆经第一管路8，进入并联设置的多组净化管路3中，并依次经过多个串联设置的特种膜过滤器4，滤得的净化油浆自净化液管路5排出，剩余高杂质污油自浓缩液管路6排出；

大并联净化模式下的循环净化：在进行大并联净化模式时，关闭排放阀10，打开循环控制阀12，此时，浓缩液管路6闭路、循环管路11通路，经特种膜过滤器4过滤后的高杂质污油自循环管路11回到进料管路1中，并随同新注入的少量催化裂化油浆，重新进入特种膜过滤器4，循环净化，油浆循环时间可设定，当油浆循环时间截止，排放阀10自动打开，循环控制阀12自动关闭，浓缩液管路6开路、循环管路11闭路，脱固净化装置内的高杂质污油自浓缩液管路6排出；

(2)所述的小并联净化模式：在大并联净化模式的基础上，打开第一阀门14和并联控制阀16，第三管路13和第四管路15通路；

油浆循环泵2启动，进料管路1向脱固净化装置内输送催化裂化油浆，催化裂化油浆经第一管路8，进入并联设置的多组净化管路3中，同时，经过净化管路3中的多个并联设置的特种膜过滤器4，滤得的净化油浆自净化液管路5排出，剩余高杂质污油自浓缩液管路6排出；

小并联净化模式下的循环净化：在进行小并联净化模式时，关闭排放阀10，打开循环控制阀12，此时，浓缩液管路6闭路、循环管路11通路，经特种膜过滤器4过滤后的高杂质污油自循环管路11回到进料管路1中，并随同新注入的少量催化裂化油浆，重新进入特种膜过滤器4，循环净化，油浆循环时间可设定，当油浆循环时间截止，排放阀10自动打开，循环控制阀12自动关闭，浓缩液管路6开路、循环管路11闭路，脱固净化装置内的高杂质污油自浓缩液管路6排出；

(3)所述的清洗模式：第二阀门21关闭，将进料管路1与第一管路8截断，清洗控制阀20开启、稳压控制阀23打开，循环控制阀12关闭，使进料管路1、稳压管路22和循环管路11连通并循环，使第一管路8、净化管路3、循环管路11和清洗管路17连通并循环；

油浆循环泵2启动，催化裂化油浆在进料管路1、稳压管路22和循环管路11之间循环，管路过载的催化裂化油浆存于中间罐24中，清洗循环泵19启动，清洗剂自清洗剂存储罐18中流出，在清洗管路17、第一管路8、净化管路3和循环管路11之间循环，直至清洗完成；

清洗完成后，清洗管路17进端的清洗控制阀20管壁，排放阀10打开，清洗剂废液自浓缩液管路6排出，当清洗剂废液完全排出，清洗控制阀20全部关闭，清洗循环泵19关闭，清洗管路17闭路，此时，关闭稳压管路22进端的稳压控制阀23，第二阀门21打开，催化裂化油浆重新进入第一管路8，进行大并联净化或小并联净化，中间罐24中的催化裂化油浆通过中间罐24内的油泵，缓慢补充至进料管路1，直至中间罐24内催化裂化油浆完全泵出，此时，稳压控制阀23全部关闭，稳压管路22闭路。

实施例六

本实施例的一种催化裂化油浆工业化脱固净化装置，其中，所述进料控制阀7、排放阀10、循环控制阀12、清洗控制阀20、第二阀门21和稳压控制阀23均由plc控制开闭，所述油浆循环泵2和清洗循环泵19均由plc控制开关；

其中，所述清洗剂存储罐18上端设补液口25，下端设排空口26，所述补液口25和排空口26处均设有阀门，所述清洗剂存储罐18内的清洗剂通过补液口25进行补给，并通过排空口26进行排空；

上述实施例中所述的特种膜过滤器为江苏赛瑞迈科新材料有限公司生产的膜过滤器，其型号/编号为srmk-mg19o50yj01，该特种膜过滤器采用经过表面亲油改性的特种膜材料，具有极佳的亲油性能，相比市面上常见的无机膜过滤器，同等条件下，油浆通过膜孔的效率提升10％以上。

综上所述，本发明结构合理，原理简单，用于催化裂化油浆的净化分离，通过对管路的控制，可实现特种膜过滤器的串并联调节，有效适应不同油品油浆的过滤净化要求，有助于整体效率的提升，同时，实现了油浆不停流情况下的特种膜过滤器清洗，不仅有助于清洗特种膜过滤器、维持其过滤性能，也节约了油浆停流后重新的成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。