催化裂化油浆中催化剂的净化系统的制作方法

本实用新型涉及一种催化裂化油浆中催化剂的净化系统。

背景技术：

催化裂化油浆(FCC)是一种炼油副产物，因其含有大量的带短侧链芳烃，是一种制备炭黑、针状焦、碳纤维、橡胶软化剂、沥青及导热油等化工产品的优质原料，在石油化工及新材料等领域应用广泛。但是，FCC中含有1000ppm～9000ppm的催化剂粉末，这些催化剂对设备磨损较大，极大地制约了FCC成为高附加值的产品。因此需要脱除FCC中的催化剂粉末才能够更好地应用FCC。现有的脱除FCC中催化剂粉末的设备的设计的局限性，导致FCC中催化剂的脱除效率较低且FCC中的油回收率较低。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种催化剂的脱除效率较高且油回收率较高的催化裂化油浆中催化剂的净化系统。

一种催化裂化油浆中催化剂的净化系统，包括：

沉降设备，包括混合罐及沉降罐，所述混合罐用于将催化裂化油浆与沉降剂混合得到混合液，所述沉降罐与所述混合罐连通，所述沉降罐能够对所述混合罐输送的所述混合液进行沉降处理得到第一上清液与沉降物；

过滤设备，与所述沉降罐连通，所述过滤设备能够对所述沉降罐输送的所述沉降物进行过滤处理得到第二上清液与滤渣；

压榨设备，与所述过滤设备、所述混合罐均连通，所述压榨设备能够对所述过滤设备输送的所述滤渣进行压榨处理得到残渣与第三上清液，并将所述第三上清液输送至所述混合罐中与所述沉降剂混合得到混合液。

上述净化系统包括沉降设备、过滤设备及压榨设备，通过沉降设备能够部分去除催化裂化油浆中的油并得到沉降物，以避免大量的油污进入过滤设备中而堵塞过滤设备，过滤设备能够对沉降物进一步地过滤，以去除较小粒径的催化剂，压榨设备能够对滤渣进行压榨得到残渣与第三上清液，进一步降低残渣中的油含量，且第三上清液能够进入混合罐中与沉降剂混合并净化，以提高油的回收率，进而降低催化剂的脱除成本。上述催化裂化油浆中催化剂的净化系统的催化剂的脱除效率较高且油回收率较高。

在其中一个实施例中，所述沉降设备还包括超声发生器，所述超声发生器与所述混合罐连接，所述超声发生器用于给所述混合罐提供超声波，以使所述催化裂化油浆与所述沉降剂混合均匀。

在其中一个实施例中，所述超声发生器为探头式超声发生器，所述超声发生器的频率为25KHz～40KHz。

在其中一个实施例中，所述混合罐的高径比为5：1～12：1。

在其中一个实施例中，所述混合罐间隔设有催化裂化油浆注入口及沉降剂注入口，所述催化裂化油浆注入口与所述沉降剂注入口呈相交设置。

在其中一个实施例中，所述沉降罐设有挡板，所述挡板固定地收容于所述沉降罐。

在其中一个实施例中，所述过滤设备包括过滤器及驱动器，所述过滤器与所述沉降罐连通，所述过滤器能够对所述沉降罐输送的所述沉降物进行过滤处理得到所述第二上清与所述滤渣，所述驱动器与所述过滤器连接，所述驱动器能够给所述过滤器提供动力。

在其中一个实施例中，所述过滤器包括滤壳及滤芯，所述滤壳开设进料口、出渣口、出料口及清洗物入口，所述进料口、所述出渣口间隔设于滤壳的一侧，所述出料口与所述清洗物入口间隔设于所述滤壳的另一侧，所述滤芯收容于滤壳中，且所述滤芯位于所述进料口与所述出料口之间。

在其中一个实施例中，所述过滤设备为至少两个，至少两个所述过滤设备间隔设置，且至少两个所述过滤设备与所述沉降罐、所述压榨设备均连通。

在其中一个实施例中，所述压榨系统包括存储罐与压榨机，所述存储罐与所述过滤设备连通，所述存储罐用于存储所述过滤设备输送的所述滤渣，所述压榨机与所述存储罐、所述混合罐均连通，所述压榨机能够对所述存储罐输送的所述滤渣进行压榨处理得到残渣及第三上清液，并能够将所述第三上清液输送至所述混合罐中与所述沉降剂混合。

附图说明

图1为一实施方式的催化裂化油浆中催化剂的净化系统的结构示意图；

图2为图1所示的催化裂化油浆中催化剂的净化系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，一实施方式的催化裂化油浆中催化剂的净化系统10包括沉降设备100、过滤设备200及压榨设备300。

沉降设备100用于使催化裂化油浆与沉降剂混合及沉降处理。沉降设备100包括混合罐110、超声发生器120及沉降罐130。混合罐110用于将催化裂化油浆与沉降剂混合得到混合物。混合罐110包括罐体111、搅拌器113、加热器115及温度感应器(图未示)。

罐体111为混合罐110的主体。罐体111的高径比为5:1～12:1。高径比为5:1～12:1能够保证催化裂化油浆在罐体111内有足够的停留时间，以使催化裂化油浆能够与沉降剂混合均匀，进而充分发挥沉降剂的絮凝及沉降作用。进一步地，罐体111具有相对的顶部与底部。

罐体111设有油浆注入口1110及沉降剂注入口1112。催化裂化油浆经油浆注入口1110进入罐体111中，沉降剂经沉降剂注入口1112进入罐体111并与催化裂化油浆混合。油浆注入口1110与沉降剂注入口1112间隔设于罐体111的一侧，且油浆注入口1110与沉降剂注入口1112相交。通过使油浆注入口1110与沉降剂注入口1112相交，能够使催化裂化油浆与沉降剂形成类似液相连续相撞击流，提高待测样本样品与沉降剂之间的传质效率，促进催化裂化油浆与沉降剂的混合。优选地，油浆注入口1110与沉降剂注入口1112相交呈90°～180°角度设置。

在图示实施方式中，油浆注入口1110开设于罐体111的顶部，沉降剂注入口1112开设于罐体111的侧壁，且沉降剂注入口1112靠近油浆注入口1110设置。罐体111设有出样口1114，混合液能经出样口1114流出。在图示实施方式中，出样口1114设置于罐体111的底部。

搅拌器113用于使催化裂化油浆与沉降剂混合均匀。搅拌器113包括搅拌杆1131、搅拌部1133及电机(图未示)。在图示实施方式中，搅拌杆1131收容于罐体111中，且搅拌杆1131的一端可转动地连接于固定于罐体111靠近油浆注入口1110的一端。

搅拌部1133收容于罐体111内，且固定于搅拌杆1131的另一端，以使搅拌部1133能够随搅拌杆1131相对于罐体111转动。其中，搅拌部1133为直叶圆盘涡轮浆、直叶开启涡轮浆、斜叶开启涡轮浆或弯叶开启涡轮浆。在图示实施方式中，搅拌部1133共有三个，三个搅拌部1133间隔设置于搅拌杆1131的另一端。当然，需要说明的是，搅拌部1133的数量不限于三个，也可以为一个，还可以为四个，可以根据实际情况进行设置。

电机用于驱动搅拌杆1131。电机位于罐体111的外侧，且与罐体111固接。进一步地，电机设置于搅拌杆1131远离搅拌部1133的一端，以驱动搅拌杆1131转动，进而带动搅拌部1133转动。

在其中一个实施例中，搅拌器113的搅拌速度为250r/min～600r/min。

加热器115固定地收容于罐体111中。进一步地，加热器115能够使罐体111的温度保持于170℃～340℃，既可以降低催化裂化油浆的粘度，也不会致使催化裂化油浆结焦。在图示实施方式中，加热器115收容于罐体111中，且与罐体111的内壁固接。温度感应器(图未示)收容于罐体111中，且能够与混合液接触，以监测混合液的温度。

超声发生器120与混合罐110连接，超声发生器120用于给混合罐110提供超声波，以使催化裂化油浆与沉降剂混合均匀。在图示实施方式中，超声发生器120收容于罐体111中，且固定于罐体111的侧壁。通过超声发生器120与搅拌器113的共同作用，能够使催化裂化油浆与沉降剂充分混合，促进催化裂化油浆中的催化剂絮凝，从而提高催化剂在沉降罐130中的沉降效率。其中，超声发生器120为探头式超发生器，且超声发生器120的频率为25KHz～40KHz。

沉降罐130与混合罐110连通，沉降罐130能够对混合罐110输送的混合液进行沉降处理得到第一上清液与沉降物。沉降罐130具有相对的底部及顶部。在图示实施方式中，沉降罐130的罐底呈圆锥形。进一步地，沉降罐130设有进样口131，进样口131与出样口1114连通，以使混合罐110与沉降罐130连通，混合罐110输送的混合液依次经出样口1114、进样口131流入沉降罐130。在图示实施方式中，进样口131开设于沉降罐130的中部。

沉降罐130设有出油口133，第一上清液经出油口133流出沉降罐130。在图示实施方式中，出油口133开设于沉降罐130的侧壁，且靠近沉降罐130的顶部设置。进一步地，沉降罐130设有出样口135，沉降物经出样口135流出。在图示实施方式中，出样口135开设于沉降罐130的底部。

进一步地，沉降罐130内设有挡板137，挡板137收容于沉降罐130中，且与沉降罐130的内壁固接。在净化系统10连续运行的过程中，挡板137的设置能够减小混合液进入沉降罐130时搅动沉降罐130中第一上清液，以防止沉降物窜到第一上清液中。进一步地，挡板137为多个，多个挡板137间隔固定于沉降罐130的内壁。在图示实施方式中，挡板137共有三个，且相邻两个挡板137中的一个垂直于沉降罐130的内壁设置，相邻两个挡板137中的另一个与沉降罐130的内壁呈倾斜设置。

过滤设备200与沉降罐130连通，过滤设备200能够对沉降罐130输送的沉降物进行过滤处理得到第二上清液与滤渣。过滤设备200包括过滤器210及驱动器(图未示)。过滤器210包括滤壳211及滤芯213。

滤壳211具有相对的底部及顶部。滤壳211间隔设有进料口2110与出料口2112，进料口2110与出样口135连通，沉降罐130输送的沉降物经进料口2110进入滤壳211中，第二上清液能够经出料口2112流出。在图示实施方式中，进料口2110与出料口2112均开设于滤壳211的侧壁，进料口2110靠近滤壳211的底部，而出料口2112靠近滤壳211的顶部。滤壳211开设有出渣口2114，滤渣能够经出渣口2114流出。在图示实施方式中，出渣口2114开设于滤壳211的底部。

滤壳211开设有气口2116，能够经气口2116对滤壳211进行抽真空处理，以提高过滤器210的过滤效率。在图示实施方式中，气口2116开设于滤壳211的顶部。滤壳211开设有清洗物入口2118，以便于通入清洗物对过滤器210进行冲洗。在图示实施方式中，清洗物入口2118开设于滤壳211的顶部，且与气口2116间隔设置。在一些实施方式中，清洗物选自清洗液及压缩气体中至少一种。具体的，清洗液为芳烃，压缩气体为高压脉冲氮气。

滤芯213收容于滤壳211中。在图示实施方式中，滤芯213为耐60℃～350℃、孔径为0.1μm～20μm的陶瓷膜，以使滤芯213具有过滤效率高、不易堵塞且可再生的特点。滤芯213固定地收容于滤壳211中，且滤芯213位于进料口2110与进样口2112之间。从进料口2110进入滤壳211的沉降物能够经滤芯213过滤后，滤渣截留于滤芯213靠近进料口2110的一侧且从出渣口2114流出，第二上清液能够经出料口2112流出。

驱动器与过滤器210连接，驱动器能够给过滤器210提供动力。具体地，驱动器能够与气口2116，且能够经气口2116向滤壳211中通入气体或抽吸气体。进一步地，在图示实施方式中，过滤设备200为两个，两个过滤设备200间隔设置，且两个过滤设备200与沉降罐130均连通。此时，当两个过滤设备200中的一个因压力较大而无法运行时，两个过滤设备200中的另一个能够继续运行，进而保证连续生产。

压榨设备300与过滤设备200、混合罐110均连通，压榨设备300能够对过滤设备200输送的滤渣进行压榨处理得到残渣与第三上清液，第三上清液能够输送至混合罐110中与沉降剂混合得到混合液。

压榨系统300包括存储罐310、高压泵320及压榨机330。存储罐310与过滤设备200连通，存储罐310用于存储过滤设备200输送的滤渣。在图示实施方式中，存储罐310为高位罐，存储罐310与出渣口2114连通，以使过滤设备200输送的滤渣能够进入存储罐310。当存储罐310中的滤渣达到预定液位后可将滤渣输送至压榨机330中。

高压泵320位于存储罐310、出渣口2114均连接，通过高压泵320能够将滤渣从过滤设备200输送至存储罐310。

压榨机330与存储罐310、混合罐110均连通，压榨机330能够对存储罐310输送的滤渣进行压榨处理得到残渣及第三上清液，并能够将第三上清液输送至混合罐110中与沉降剂混合得到混合液。压榨机330具有相对的顶部与底部。压榨机330开设进样口331，进样口331与存储罐310连通，以使压榨机330中的滤渣能够经进样口331进入存储罐310中。在图示实施方式中，进样口331开设于压榨机330的顶部。

压榨机330开设出样口333，出样口333与油浆注入口1110连通，以使压榨机330中的第三上清液能够依次经出样口333与油浆注入口1110进入混合罐110中。在图示实施方式中，出样口333开设于压榨机330的中部。进一步地，压榨机330开设出渣口335，残渣能够经出渣口335流出。在图示实施方式中，出渣口335开设于压榨机330的底部。

进一步地，压榨机330的压力为10MPa～40Mpa。高压能够将滤渣中含有的油尽可能的挤压出来，以使含有催化剂的残渣的含油率小于20％，第三上清液能够进入混合罐110中与沉降剂混合并净化，以提高油的回收率，进而降低催化剂的脱除成本。

上述实施方式的催化裂化油浆中催化剂的净化系统10的具体操作如下：

(1)将催化裂化油浆与沉降剂分别经油浆注入口1110、沉降剂注入口1112通入混合罐110中，开启搅拌器113且将搅拌转速控制于250r/min～600r/min，开启加热器115使罐体111的温度保持于170℃～340℃，开启超声发生器120并将其频率设置于25KHz～40KHz，将催化裂化油浆与沉降剂混合15min～90min得到混合液。将混合液输送至沉降罐130沉降30min～120min得到第一上清及沉降物。

(2)将沉降物经进料口2110输送至滤壳211，在驱动器的作用下将沉降物分离成第二上清液及滤渣。滤渣经出渣口2114流入存储罐310中，当存储罐310中的滤渣达到预定液位后，通过高压泵320将滤渣输送至压榨机330中。滤渣在压榨机330中于10MPa～40MPa下分离成第三上清液与残渣，其中，残渣中含有催化剂，第三上清液依次经出样口333与油浆注入口1110进入混合罐110中与沉降剂混合并进行下一个循环。

(3)当过滤器210的内压降达到3KPa时，需要对过滤器210进行反冲洗操作。具体操作如下：关闭过滤器210的进料口2110，然后打开过滤器210的气口2116，向滤壳211内充入高压脉冲氮气，持续30min～120min后停止，随后从清洗物入口2118加入芳烃，继续用高压脉冲氮气吹扫60min～240min，即可实现对滤芯213的冲洗。

当然，需要说明的是，由于上述催化裂化油浆中催化剂的净化系统10能够连续循环运行，在该净化系统10连续循环运行的过程中，当第三上清液开始连续通入混合罐110中时，新鲜的催化裂化油浆也可以连续通入混合罐110中，同时新鲜的沉降剂也可以连续通入混合罐110中，此时，后续的连续循环运行过程中均无需混合时间和沉降时间，通过控制第三上清液、新鲜的催化裂化油浆及新鲜的沉降剂的流入混合罐110的速率、沉降罐130中流出第一上清液和沉降物的速率、过滤设备200的过滤速率来达到混合与沉降的目的。

上述实施方式的催化裂化油浆中催化剂的净化系统10的至少具有如下优点：

(1)上述净化系统10包括沉降设备100、过滤设备200及压榨设备300，通过沉降设备100能够部分去除催化裂化油浆中的油并得到沉降物，以避免大量的油污进入过滤设备200中而堵塞过滤设备，过滤设备200能够对沉降物进一步地过滤，以去除较小粒径的催化剂，压榨设备300能够对滤渣进行压榨得到残渣与第三上清液，进一步降低残渣中的油含量，且第三上清液能够进入混合罐130中与沉降剂混合并净化，以提高油的回收率，进而降低催化剂的脱除成本。

(2)上述净化系统10的混合罐110的油浆注入口1110与沉降剂注入口1112相交，能够使催化裂化油浆与沉降剂形成类似液相连续相撞击流，提高待测样本样品与沉降剂之间的传质效率，促进催化裂化油浆与沉降剂的混合。

(3)上述净化系统10的搅拌器113、加热器115及超声发生器120共同作用较大程度上加快催化裂化油浆与沉降剂的混合，从而沉降剂可在较短的时间内充分发挥其絮凝沉降作用，促使催化裂化油浆中细小的催化剂快速团聚，进而提高催化剂在沉降罐130中的沉降效率。

可以理解，过滤设备200不限于为两个，也可以为一个，还可以为多个。可以理解，当过滤设备200为两个以上时，两个以上的过滤设备200间隔设置，两个以上的过滤设备200均可以与沉降罐130、压榨设备300连接，两个以上的过滤设备200也可以依次连接后再与沉降罐130、压榨设备300连接，进而形成多级过滤的模式。

以下为具体实施例部分。

实施例1

本实施例的催化裂化油浆中催化剂的净化过程如下：

(1)将催化裂化油浆、沉降剂分别经油浆注入口1110、沉降剂注入口1112进入混合罐110于300r/min、280℃、25KHz下混合15min得到混合液，其中，催化裂化油浆为中石化A公司的催化裂化油浆，沉降剂为威海翔宇型号为AS-204的沉降剂，油浆注入口1110、沉降剂注入口1112呈120°设置，混合罐110的高径比为8:1。

(2)将混合液输送至沉降罐130沉降90min得到第一上清及沉降物。其中，挡板137为三层。将沉降物输送至滤壳211，在驱动器的作用下将沉降物分离成第二上清液及滤渣。其中，滤芯213的孔径为1μm～10μm。

(3)滤渣流入存储罐310中，当存储罐310中的滤渣达到预定液位后，通过高压泵320将滤渣输送至压榨机330中。滤渣在压榨机330中于10MPa下分离成第三上清液与残渣，其中，残渣中含有催化剂，第三上清液进入混合罐110中与沉降剂混合并进行下一个循环。

实施例2

本实施例的催化裂化油浆中催化剂的净化过程如下：

(1)将催化裂化油浆、沉降剂分别经油浆注入口1110、沉降剂注入口1112进入混合罐110于250r/min、170℃、40KHz下混合60min得到混合液，其中，催化裂化油浆为中石化B公司的催化裂化油浆，沉降剂为浙江江南工贸集团有限公司型号为SSA-1的沉降剂，油浆注入口1110、沉降剂注入口1112呈90°设置，混合罐110的高径比为5:1。

(2)将混合液输送至沉降罐130沉降30min得到第一上清及沉降物。其中，挡板137为三层。将沉降物输送至滤壳211，在驱动器的作用下将沉降物分离成第二上清液及滤渣。其中，滤芯213的孔径为1μm～20μm。

(3)滤渣流入存储罐310中，当存储罐310中的滤渣达到预定液位后，通过高压泵320将滤渣输送至压榨机330中。滤渣在压榨机330中于40MPa下分离成第三上清液与残渣，其中，残渣中含有催化剂，第三上清液进入混合罐110中与沉降剂混合并进行下一个循环。

实施例3

本实施例的催化裂化油浆中催化剂的净化过程如下：

(1)将催化裂化油浆、沉降剂分别经油浆注入口1110、沉降剂注入口1112进入混合罐110于600r/min、340℃、25KHz下混合90min得到混合液，其中，催化裂化油浆为中石化B公司的催化裂化油浆，沉降剂为洛阳石油化工工程有限公司型号为LSA-1的沉降剂，油浆注入口1110、沉降剂注入口1112呈180°设置，混合罐110的高径比为12:1。

(2)将混合液输送至沉降罐130沉降120min得到第一上清及沉降物。其中，挡板137为三层。将沉降物输送至滤壳211，在驱动器的作用下将沉降物分离成第二上清液及滤渣。其中，滤芯213的孔径为0.1μm～5μm。

(3)滤渣流入存储罐310中，当存储罐310中的滤渣达到预定液位后，通过高压泵320将滤渣输送至压榨机330中。滤渣在压榨机330中于20MPa下分离成第三上清液与残渣，其中，残渣中含有催化剂，第三上清液进入混合罐110中与沉降剂混合并进行下一个循环。

测试：

采用GB/T 508-1985(2004)分别测定实施例1～3的催化裂化油浆、第一上清液及第二上清液中的灰分含量(即质量百分含量)。采用GB/T6521-1986(抽提法)分别测定实施例1～3的残渣的含量，进而计算含油量。测定结果详见表1。表1表示的实施例1～3的催化裂化油浆、第一上清液、第二上清液中的灰分含量及残渣的含量。

表1

由表1可以看出，实施例1～3中，经沉降处理后得到的第一上清液中的灰分含量为113ppm～170ppm，经过滤处理后得到的第二上清液中灰分含量降低至210ppm以下，说明经本实用新型的净化系统能够去除绝大部分的催化剂，同时，经压榨处理后，残渣的含油量均低于18％，说明本实用新型的净化系统能够有效地避免油的浪费，提高油的回收率。综上，本实用新型的净化系统的催化剂的脱除效率较高且油回收率较高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。