CN107723024A - 一种集约型油浆综合利用系统及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种集约型油浆综合利用系统，包括用于储存待处理油浆的油浆储罐、油泵、用于预热的第一预热器及第二预热器、用于加热蒸馏的管式炉、洗涤塔、分离过滤器、轻油储罐、炭黑油槽，所述第一预热器设有第一吸热通道及其两端的第一吸热入口、第一吸热出口，所述第二预热器设有第二吸热通道及其两端的第二吸热入口、第二吸热出口、放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述洗涤塔设有重组分出口、轻组分出口，所述油浆储罐、油泵、第一预热器的第一吸热通道、第二预热器的第二吸热通道、管式炉、洗涤塔依次连通，所述重组分出口依次与所述分离过滤器、炭黑油槽连通，所述轻组分出口与所述轻油储罐连通。

Description

一种集约型油浆综合利用系统及其处理工艺

技术领域

本发明涉及炼油及石油化工技术领域，具体地，涉及炼油及化工副产品综合利用及深入加工，尤指一种集约型油浆综合利用系统及其处理工艺。

背景技术

催化裂化是目前炼油厂进行原油第二次深入加工、增加汽油柴油收率的重要工艺手段之一，也是当今世界最主要的重油轻质化过程之一。

催化油浆的缩合度高，其中所含的饱和烃具有很好的催化裂化性能，可再用作FCC原料。而芳香烃中，除部分单环和双环芳烃具有好的催化裂化性能以外，其他短链侧链稠环芳烃可作为生产炭黑、针状焦、增塑剂等附加值高的化工产品的原料。催化油浆中含有大量的稠环芳烃，合理高值化利用催化油浆开发高附加值的产品，成为企业首要解决的重要问题，具有重大意义。

油浆中富含的大量催化剂粉末易造成炉管堵塞结焦。因此，催化油浆的净化处理和综合利用成为炼油厂急需解决的关键问题。

国内的炼油企业为解决催化裂化工艺中催化剂结焦严重的问题通常采用外甩油浆的办法，一般催化油裂化油浆外甩量约占催化裂化加工量的6％-10％。外甩的油浆常作为废油做燃料烧掉，也有炼厂将外甩油浆作为燃料油的调和油低价卖掉。这些方法不仅经济价值较低，损失了大量的催化油浆原料油。

炭黑是一种生产过程中能耗很高的产品，在国际油价不断攀升、国内炭黑企业产能高效益低和我国能源面临短缺的现状下，炭黑生产过程中节约能源成本就尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集约型油浆综合利用系统及其处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种集约型油浆综合利用系统，包括用于储存待处理油浆的油浆储罐、油泵、用于预热的第一预热器及第二预热器、用于加热蒸馏的管式炉、洗涤塔、分离过滤器、轻油储罐、炭黑油槽，所述第一预热器设有第一吸热通道及其两端的第一吸热入口、第一吸热出口，所述第二预热器设有第二吸热通道及其两端的第二吸热入口、第二吸热出口、放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述洗涤塔设有重组分出口、轻组分出口，所述油浆储罐、油泵、第一预热器的第一吸热通道、第二预热器的第二吸热通道、管式炉、洗涤塔依次连通，所述重组分出口依次与所述分离过滤器、炭黑油槽连通，所述轻组分出口与所述轻油储罐连通。

为充分运用经所述管式炉加热后的高温轻组分的余热，优选的，所述第一预热器设有第一放热通道及其两端的第一放热入口、第一放热出口，所述轻组分出口通过管道与所述第一预热器的第一放热入口连接，经所述第一放热通道、第一放热出口与所述轻油储罐连通。使高温的轻组分与低温的待处理油浆换热，有利于节约管式炉热能的消耗，实现节能环保。

由于经分离过滤后的重组分液体的温度高于经洗涤塔冷凝的轻组分液体的温度，为充分运用经所述管式炉加热后的高温重组分的余热，优选的，所述第二预热器设有第二放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述重组分出口通过管道、所述分离过滤器后，与所述第二预热器的第二放热入口连接，经所述第二放热通道、第二放热出口与所述炭黑油槽连通。从而，尽可能地利用过滤后重组分液体的余热，进一步提升待处理油浆的温度，节约热源，使待处理油浆的温度不断接近所述管式炉内温度。

所述分离过滤器用于重组分中的无机物、金属等固体杂质的分离过滤。优选的，所述分离过滤器可选用电磁分离过滤器、静电分离过滤器等电分离过滤器或者离心分离过滤器、以不锈钢烧结网作为滤芯的机械分离过滤器。这里，尤以美国LaBaer公司生产的电分离器最适合应用于此处。

为更好地说明本发明，以下详细描述本发明的工作流程及相关工艺：

一种集约型油浆综合利用处理工艺，包括以下步骤：

S1.待处理油浆在所述油泵的抽取下，从所述油浆储罐、第一吸热入口、进入第一吸热通道进行一次吸热升温，从所述第一吸热出口流出时，待处理油浆温度提升到150-180℃；

S2.经第一预热器预热的待处理油浆从所述第二预热器的第二吸热入口进入，在第二吸热通道进行二次吸热升温，从所述第二吸热出口流出时，待处理油浆温度进一步提升到180℃-240℃；

S3.经二次预热后的待处理油浆进入所述管式炉内进行加热蒸馏，所述管式炉的操作运行温度控制待处理油浆的性质确定，优选在270℃-300℃范围,在高温条件下，待处理油浆中的轻组分在这一温度下被蒸馏形成蒸汽，而仍处于沸点温度之下的重组分保持液相，轻组分与重组分组成气固混合物；

S4.气固混合物从所述管式炉进入所述洗涤塔后，重组分液体沉积于所述洗涤塔的底部，首先从所述重组分出口流出；轻组分蒸汽在所述洗涤塔遇热换热，重新凝结回液体后，经所述轻组分出口流出；

这里，洗涤塔内的换热介质可为冷凝水。与在该过程中约有30％-40％的待处理油浆在洗涤塔中遇冷凝结成轻质油浆，密度约为0.98-1.0g/cm3；重组分温度约为280℃,密度约为1.13g/cm3，更适合作为炭黑原料油的重组分重油，该轻组分部分占30％-40％，剩余的重组分离开洗涤塔进入分离过滤器。

S5.重组分液体从所述重组分出口进入所述分离过滤器进行脱固处理，在所述分离过滤器中脱除所携带的催化剂粉末和其他金属固体颗粒后流出。

优选的，所述轻组分出口流出的轻组分液体，经所述第一放热入口流入第一放热通道，与待处理油浆在第一预热器中换热，放热降温后再从所述第一放热出口流入所述轻油储罐储存。这里，轻组分液体可可作为燃料油或进一步深加工，进行合理利用。

优选的，所述分离过滤器流出的重组分液体，经所述第二放热入口流入第二放热通道，与经过一次吸热升温后的待处理油浆在第二预热器中换热，放热降温后再从所述第二放热出口流入所述炭黑油槽储存。

优选的，所述待处理的油浆可为催化油浆、重质燃料油、芳烃油等。

经所述分离过滤器处理后的重组分液体中固体浓度根据待处理的油浆的固含量浓度的不同而适当调整。优选的，所述分离过滤器将重组分液体中所含的直径范围为0.1-500μm的固体颗粒分离过滤掉，脱固之后的重组分液体固体含量浓度低于500ppm。经过蒸发了轻组分、过滤脱固的重组分液体，具有浓度高、杂质少等优点。如，处理后的催化油浆的重组分液体，是很好的生产炭黑的原料油浆，可作为特种炭黑生产的原料代替传统的煤焦油和乙烯焦油生产炭黑甚至特种炭黑，便于后续炭黑生产线作为原料利用，为炭黑企业带来不菲的经济效益。

另选的，从所述第一放热出口流出的轻组分液体，可经管道连入所述分离过滤器，在所述分离过滤器停机时，用于对所述分离过滤器进行反冲洗。

为进一步提高重组分液体的浓度、减少杂质，另选的，从所述第二放热出口流出的重组分液体，可经管路重新依次进入所述管式炉、洗涤塔和分离过滤器进行处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的集约型油浆综合利用系统及其处理工艺，通过管式炉加热蒸馏使待处理油浆分离为经济价值更高的轻组分部分和炭黑产率更高的重组分部分，随后对高固体含量的重组分部分进行脱固处理，分别充分利用轻组分、重组分液体余热先后对待处理油浆进行预热，具有对原料油浆集约处理程度高、热能消耗低、便于产品深加工、工艺流程简单等特点，有效解决了催化油浆脱固净化的工艺难题，节约了炼油企业处理油浆的能源成本及生产成本，实现对催化油浆价值的合理利用，将帮助炭黑产业向节能环保、多功能和专用化方向发展。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图；

其中：1.油浆储罐，2.油泵，3.第一预热器，4.第二预热器，5.管式炉，6.洗涤塔，7.过滤器，8.轻油储罐，9.炭黑油槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，以处理催化油浆为例进行介绍。一种集约型油浆综合利用系统，包括用于储存待处理催化油浆的油浆储罐1、油泵2、用于预热的第一预热器3及第二预热器4、用于加热蒸馏的管式炉5、用于冷凝的洗涤塔6、用于脱固处理的分离过滤器7、轻油储罐8、炭黑油槽9，所述第一预热器3设有第一吸热通道及其两端的第一吸热入口、第一吸热出口，所述第二预热器4设有第二吸热通道及其两端的第二吸热入口、第二吸热出口、放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述洗涤塔6设有重组分出口、轻组分出口，所述油浆储罐1、油泵2、第一预热器3的第一吸热通道、第二预热器4的第二吸热通道、管式炉5、洗涤塔6依次连通，所述重组分出口依次与所述分离过滤器7、炭黑油槽9连通，所述轻组分出口与所述轻油储罐8连通。

为充分运用经所述管式炉5加热后的高温轻组分的余热，所述第一预热器3设有第一放热通道及其两端的第一放热入口、第一放热出口，所述轻组分出口通过管道与所述第一预热器3的第一放热入口连接，经所述第一放热通道、第一放热出口与所述轻油储罐8连通。使高温的轻组分与低温的待处理催化油浆换热，有利于节约管式炉5热能的消耗，实现节能环保。

由于经分离过滤后的重组分液体的温度高于经洗涤塔6冷凝的轻组分液体的温度，为充分运用经所述管式炉5加热后的高温重组分的余热，所述第二预热器4设有第二放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述重组分出口通过管道、所述分离过滤器7后，与所述第二预热器4的第二放热入口连接，经所述第二放热通道、第二放热出口与所述炭黑油槽9连通。从而，尽可能地利用过滤后重组分液体的余热，进一步提升待处理催化油浆的温度，节约热源，使待处理催化油浆的温度不断接近所述管式炉5内温度。

所述分离过滤器7用于重组分中的无机物、金属等固体杂质的分离过滤。所述分离过滤器7可选用电磁分离过滤器7、静电分离过滤器7等电分离过滤器7或者离心分离过滤器7、以不锈钢烧结网作为滤芯的机械分离过滤器7。这里，所述分离过滤器7采用美国LaBaer拉贝尔公司研发的重油电磁过滤器7，在强电场的作用下，催化油浆与其他金属杂质完成液固分离，将原始未净化处理的催化油浆中所含的直径范围0.1-500μm的固体颗粒分离出来，形成重质澄清油。

为更好地说明本实施例，以下详细描述其工作流程及相关工艺：

一种集约型油浆综合利用处理工艺，包括以下步骤：

S1.待处理催化油浆在所述油泵2的抽取下，从所述油浆储罐1、第一吸热入口、进入第一吸热通道进行一次吸热升温，从所述第一吸热出口流出时，待处理催化油浆温度提升到150-180℃；

S2.经第一预热器3预热的待处理催化油浆从所述第二预热器4的第二吸热入口进入，在第二吸热通道进行二次吸热升温，从所述第二吸热出口流出时，待处理催化油浆温度进一步提升到180℃-240℃；

S3.经二次预热后的待处理催化油浆进入所述管式炉5内进行加热蒸馏，所述管式炉5的操作运行温度控制待处理催化油浆的性质确定，优选在270℃-300℃范围,在高温条件下，待处理催化油浆中的轻组分在这一温度下被蒸馏形成蒸汽，而仍处于沸点温度之下的重组分保持液相，轻组分与重组分组成气固混合物；

S4.气固混合物从所述管式炉5进入所述洗涤塔6后，占比为待处理催化油浆60-70％的重组分液体沉积于所述洗涤塔6的底部，首先从所述重组分出口流出，其温度约为280℃,密度约为1.13g/cm3；占比为待处理催化油浆30％-40％的轻组分蒸汽在所述洗涤塔6遇热换热，通过洗涤塔6中温度约为20℃的循环水对其进行吸热降温，重新凝结回液体后，经所述轻组分出口流出，其密度约为0.98-1.0g/cm3；

S5.重组分液体从所述重组分出口进入所述分离过滤器7进行脱固处理，在所述分离过滤器7中脱除所携带的催化剂粉末和其他金属固体颗粒后流出。

所述轻组分出口流出的轻组分液体，经所述第一放热入口流入第一放热通道，与待处理催化油浆在第一预热器3中换热，放热降温后再从所述第一放热出口流入所述轻油储罐8储存。这里，轻组分液体可可作为燃料油或进一步深加工，如加氢裂化等，进行合理利用。

所述分离过滤器7流出的重组分液体，经所述第二放热入口流入第二放热通道，与经过一次吸热升温后的待处理催化油浆在第二预热器4中换热，放热降温后再从所述第二放热出口流入所述炭黑油槽9储存。

这里，所述待处理的油浆并不限于催化油浆、也可以为重质燃料油、芳烃油等。

经所述分离过滤器7处理后的重组分液体中固体浓度根据待处理的油浆的固含量浓度的不同而适当调整。所述分离过滤器7将重组分液体中所含的直径范围为0.1-500μm的固体颗粒分离过滤掉，脱固之后的重组分液体固体含量浓度低于500ppm。经过蒸发了轻组分、过滤脱固的重组分液体，具有浓度高、杂质少等优点。如，处理后的催化油浆的重组分液体，是很好的生产炭黑的原料油浆，可作为特种炭黑生产的原料代替传统的煤焦油和乙烯焦油生产炭黑甚至特种炭黑，便于后续炭黑生产线作为原料利用，为炭黑企业带来不菲的经济效益。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种集约型油浆综合利用系统，其特征在于，包括用于储存待处理油浆的油浆储罐、油泵、用于预热的第一预热器及第二预热器、用于加热蒸馏的管式炉、洗涤塔、分离过滤器、轻油储罐、炭黑油槽，所述第一预热器设有第一吸热通道及其两端的第一吸热入口、第一吸热出口，所述第二预热器设有第二吸热通道及其两端的第二吸热入口、第二吸热出口、放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述洗涤塔设有重组分出口、轻组分出口，所述油浆储罐、油泵、第一预热器的第一吸热通道、第二预热器的第二吸热通道、管式炉、洗涤塔依次连通，所述重组分出口依次与所述分离过滤器、炭黑油槽连通，所述轻组分出口与所述轻油储罐连通。

2.根据权利要求1所述的集约型油浆综合利用系统，其特征在于，所述第一预热器设有第一放热通道及其两端的第一放热入口、第一放热出口，所述轻组分出口通过管道与所述第一预热器的第一放热入口连接，经所述第一放热通道、第一放热出口与所述轻油储罐连通。

3.根据权利要求1或2所述的集约型油浆综合利用系统，其特征在于，所述第二预热器设有第二放热通道及其两端的第二放热入口、第二放热出口，所述重组分出口通过管道、所述分离过滤器后，与所述第二预热器的第二放热入口连接，经所述第二放热通道、第二放热出口与所述炭黑油槽连通。

4.根据权利要求3所述的集约型油浆综合利用系统，其特征在于，所述分离过滤器为电磁分离过滤器、静电分离过滤器、离心分离过滤器或机械分离过滤器。

5.一种集约型油浆综合利用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.待处理油浆在所述油泵的抽取下，从所述油浆储罐、第一吸热入口、进入第一吸热通道进行一次吸热升温，从所述第一吸热出口流出时，待处理油浆温度提升到150-180℃；

S2.经第一预热器预热的待处理油浆从所述第二预热器的第二吸热入口进入，在第二吸热通道进行二次吸热升温，从所述第二吸热出口流出时，待处理油浆温度进一步提升到180℃-240℃；

S3.经二次预热后的待处理油浆进入所述管式炉内进行加热蒸馏，所述管式炉的操作运行温度控制在270℃-300℃范围,在高温条件下，待处理油浆中的轻组分在这一温度下被蒸馏形成蒸汽，而仍处于沸点温度之下的重组分保持液相，轻组分与重组分组成气固混合物；

S4.气固混合物从所述管式炉进入所述洗涤塔后，重组分液体沉积于所述洗涤塔的底部，首先从所述重组分出口流出；轻组分蒸汽在所述洗涤塔遇热换热，重新凝结回液体后，经所述轻组分出口流出；

S5.重组分液体从所述重组分出口进入所述分离过滤器进行脱固处理，在所述分离过滤器中脱除所携带的催化剂粉末和其他金属固体颗粒后流出。

6.根据权利要求5所述的集约型油浆综合利用处理工艺，其特征在于，所述轻组分出口流出的轻组分液体，经所述第一放热入口流入第一放热通道，与待处理油浆在第一预热器中换热，放热降温后再从所述第一放热出口流入所述轻油储罐储存。

7.根据权利要求5或6所述的集约型油浆综合利用处理工艺，其特征在于，所述分离过滤器流出的重组分液体，经所述第二放热入口流入第二放热通道，与经过一次吸热升温后的待处理油浆在第二预热器中换热，放热降温后再从所述第二放热出口流入所述炭黑油槽储存。

8.根据权利要求5或6所述的集约型油浆综合利用处理工艺，其特征在于，所述分离过滤器将重组分液体中所含的粒径范围为0.1-500μm的固体颗粒分离过滤掉，脱固之后的重组分液体固体含量浓度低于500ppm。

9.根据权利要求5所述的集约型油浆综合利用处理工艺，其特征在于，从所述第一放热出口流出的轻组分液体，可经管道连入所述分离过滤器，在所述分离过滤器停机时，用于对所述分离过滤器进行反冲洗。

10.根据权利要求5或9所述的集约型油浆综合利用处理工艺，其特征在于，从所述第二放热出口流出的重组分液体，可经管路重新依次进入所述管式炉、洗涤塔和分离过滤器进行处理。