CN108441255A - 催化裂化油浆净化处理的静电分离装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种催化裂化油浆净化处理的静电分离装置及方法，属催化裂化油浆的净化处理技术和资源化综合利用领域。装置中静电分离器外壳接地并形成静电分离器腔体，净化油浆收集器与油浆原料分布器分别将静电分离器腔体分隔成第一腔室、第二腔室及第三腔室。油浆原料分布器和净化油浆收集器分别设有第一通孔与第二通孔。高压电极设于第二腔室，绝缘套筒套设于高压电极，高压引入接口设于静电分离器外壳并穿过静电分离器外壳及绝缘套筒与高压电极连接，填料填充于第二腔室的剩余空间部分。上述装置结构简单，操作方便，能解决常规分离方法难以脱除固体超细颗粒的问题，提高固体颗粒脱除效率，适合长周期运转。净化处理方法简单、效果好。

Description

催化裂化油浆净化处理的静电分离装置及方法

技术领域

本发明涉及油浆处理领域，且特别涉及一种催化裂化油浆净化处理的静电分离装置及方法。

背景技术

目前我国催化裂化年加工量已经超过1.5亿吨，油浆的产量约占催化裂化处理量的5％-10％，催化裂化副产品油浆产量逐年增加。由于催化裂化油浆中含有大量的催化剂颗粒和稠环芳烃，在循环回炼过程中易使催化剂生焦并放出大量热，使装置的安全稳定性降低，而且严重影响催化裂化的产品性质和质量。因此，对于催化裂化油浆，炼厂一般采取减少油浆回炼比，增产外甩部分油浆的应对措施。针对外甩油浆，目前国内许多炼油企业将其作为燃料油的调和组分，虽然有效地解决了油浆的实际出路问题，但是对油浆的利用率还是比较低。如何综合利用油浆，提高经济效益和社会效益，是炼化企业亟待解决的重大问题。

综合利用催化裂化油浆可以开发高附加值产品，如针状焦、炭黑、碳纤维、橡胶软化剂、芳烃增塑剂、沥青等，但是油浆中一般存在大量的催化剂固体颗粒，严重限制了油浆的高效利用。油浆的净化处理是油浆综合利用的前提和关键，目前国内外催化裂化油浆的净化处理方法主要包括自然沉降法、离心分离法、过滤分离法、溶剂萃取法和静电分离法等。

自然沉降法虽然投资低、操作简单，但其沉降时间长、占地面积大，分离效率低，难以达到深加工的要求。离心分离法，对于10μm以上固体颗粒的脱除效果较好，而在工业生产中，需配备多台大功率离心机，投资大，操作成本高。过滤分离法，工业应用较普遍，操作费用较低，对于大粒径的固体颗粒脱除效果较好，但在脱除微米级细小颗粒时需要开发特殊的过滤器，过滤材料的研制及过滤器的反冲洗均是该技术的难点。溶剂萃取法，溶剂用量大，运行成本较高，虽然可将绝大部分颗粒转移到抽余油中，但主要问题是抽出油的收率太低，且大量的抽余油难以找到出路。

我国在1988年由金陵石化南京炼油厂引进了海湾公司的轴向静电分离装置，用于处理外甩的重油催化裂化油浆，并已于1991年试车。然而，由于国内油浆与国外油浆性质差别较大，国内的油浆原料密度大，黏度大，催化剂颗粒浓度大、粒径小，且富含细小的焦粉和极性组分，导致介质电导率升高，操作电压下降，净化效率下降，供电电源频繁跳闸，反冲洗频次增加，装置稳定性变差，操作难度加大。静电分离效果受到诸多因素的不利影响，该装置难以正常稳定运行，目前已经停车。

因此，需对现有的油浆净化处理的装置及工艺进行改进。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，该静电分离装置结构简单，操作方便，能解决常规分离方法难以脱除固体超细颗粒的问题，提高了固体颗粒脱除效率，适合长周期运转。

本发明的另一目的在于提供一种上述催化裂化油浆净化处理的方法，该方法简单、效果好。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明实施例提出了一种催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其静电分离器外壳、净化油浆收集器、油浆原料分布器、高压电极、绝缘套筒以及高压引入接口。

用于接地的静电分离器外壳围合形成静电分离器腔体，净化油浆收集器与油浆原料分布器分别设置于静电分离器腔体的两端并用于将静电分离器腔体依次分隔成用于收集净化油浆的第一腔室、用于静电分离油浆原料和反冲洗填料的第二腔室以及用于容纳油浆原料的第三腔室；油浆原料分布器设置有用于连通第二腔室与第三腔室的第一通孔，净化油浆收集器设置有用于连通第二腔室与第一腔室的第二通孔。

高压电极设置于第二腔室，绝缘套筒套设于高压电极，用于引入高压电源的高压引入接口设置于静电分离器外壳的与第二腔室对应的部分并依次穿过静电分离器外壳及绝缘套筒与高压电极连接，用于分离油浆原料中的固体颗粒的填料填充于第二腔室的剩余空间部分。

进一步地，在本发明较佳实施例中，高压电极包括金属电极部分与绝缘电极部分，绝缘电极部分覆盖或包裹于金属电极部分的表面。

优选地，金属电极部分为圆柱形不锈钢钢制品，圆柱形不锈钢钢制品的横截面的直径为5-50mm。

优选地，绝缘电极部分的层数至少为两层，每层的厚度为0.1-10mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，高压电极为多段式、圆柱形复合电极，多段式、圆柱形复合电极包括3-6段金属电极部分以及3-6段绝缘电极部分。

进一步地，在本发明较佳实施例中，绝缘电极部分所用的绝缘材料的介电常数为2-6。

优选地，绝缘材料包括PTFE聚四氟乙烯、FEP氟氧化乙烯丙烯共聚物、PVC聚氯乙烯、环氧树脂、石英和陶瓷中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，高压电源的数量为多个，高压引入接口、绝缘套筒以及高压电极的数量均与高压电源的数量相等且一一对应，多个高压电极沿静电分离器外壳的高度方向依次设置于第二腔室，多个高压电源的电压沿靠近第三腔室到远离第三腔室的方向依次升高。

进一步地，在本发明较佳实施例中，静电分离装置还包括原料入口和原料出口，原料入口设置于静电分离器外壳并与第三腔室连通，原料出口设置于静电分离器外壳并与第一腔室连通。

进一步地，在本发明较佳实施例中，静电分离装置还包括反冲洗入口和反冲洗出口，反冲洗入口设置于静电分离器外壳并与第二腔室的靠近第一腔室的一端连通，反冲洗出口设置于静电分离器外壳并与第二腔室的靠近第三腔室的一端连通。

进一步地，在本发明较佳实施例中，静电分离装置还包括绝缘吊挂支撑件，绝缘吊挂支撑件的一端连接于绝缘套筒，绝缘吊挂支撑件的远离绝缘套筒的另一端连接于静电分离器外壳的内壁。

优选地，绝缘吊挂支撑件为“十”字形绝缘吊挂支撑件。

进一步地，在本发明较佳实施例中，油浆原料分布器为填料支撑板，填料支撑板设置有至少一个连通第二腔室与第三腔室的第一通孔和/或净化油浆收集器设置为填料压板，填料压板设置有至少一个连通第二腔室与第一腔室的第二通孔。

进一步地，在本发明较佳实施例中，填料为玻璃珠，玻璃珠的粒径为1-20mm。

本发明实施例还提出了一种上述催化裂化油浆净化处理的方法，使用上述催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，按如下步骤进行：油浆原料经油浆原料分布器进入第二腔室，接通高压电源并由高压电源向高压电极供电以形成电场，油浆原料中的固体催化剂颗粒吸附于填料表面，分离出净化油浆。

切断高压电源，于第二腔室中加入催化油浆反冲洗液以冲洗填料。

本发明实施例中催化裂化油浆净化处理的静电分离装置及方法的有益效果包括：

第一，采用静电强化固液分离技术，可处理不同固体颗粒含量的催化油浆。高压电源通过高压引入接口和绝缘套筒连接高压电极，静电分离器外壳接地，形成电路回路，施加电场于填料和油浆，填料和油浆中的固体颗粒均被极化，油浆中的固体颗粒聚结长大，并吸附于填料床层中，填料吸附饱和后，可通过反冲洗来净化再生填料。反冲洗操作有助于静电分离器内部和填料表面的固体颗粒物，油浆中的极性物质和重组分的及时排出，能在下一轮的静电分离操作中使电流降低，有效电场强度增大，防止静电分离过程中频繁跳闸现象的发生，有利于静电分离器的安全稳定运行。

第二，采用填料吸附技术，有利于深度脱除固体超细颗粒。

第三，本工艺及装置具有深度脱除催化剂固体超细颗粒的特性，能显著提高固体颗粒脱除效率，满足催化油浆高纯度净化要求，净化油浆可作为下游装置的原料，高度净化的油浆收率达到95％以上，实现了油浆的综合高效利用。

第四，本工艺及装置净化处理催化油浆，静电分离效率高，净化效果显著，油浆回收率高，装置能耗低、操作方便，能够实现长周期平稳运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置未加装玻璃珠填料的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置加装玻璃珠填料后的结构示意图；

图3为图2中截面A-A’的结构示意图；

图4为图2中截面B-B’的结构示意图；

图5为图2中截面C-C’的结构示意图；

图6为图2中截面D-D’的结构示意图；

图7为图2中截面E-E’的结构示意图；

图8为图2中截面F-F’的结构示意图；

图9为图2中截面G-G’的结构示意图；

图10为图2中截面H-H’的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置中高压电极的结构示意图；

图12为图11中高压电极的截面放大示意图；

图13为本发明实施例提供的催化裂化油浆净化处理的流程图。

图标：14-催化裂化油浆净化处理的静电分离装置；141-第一腔室；142-第二腔室；143-第三腔室；1-原料入口；2-净化油浆出口；3-高压引入接口；4-绝缘套筒；5-高压电极；51-第一高压电极；52-第二高压电极；53-第三高压电极；6-静电分离器外壳；7-绝缘吊挂支撑件；8-反冲洗入口；9-反冲洗出口；10-净化油浆收集器；11-原料分布器；12-上封头；13-下封头；15-高压电源；16-绝缘电极部分；17-金属电极部分。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明。

实施例

请一并参照图1至图12，本发明实施例提供一种催化裂化油浆净化处理的静电分离装置14，其主要包括静电分离器外壳6、净化油浆收集器10、油浆原料分布器11、高压电极5、绝缘套筒4以及高压引入接口3。

其中，静电分离器外壳6用于接地，该静电分离器外壳6围合形成一个静电分离器腔体。静电分离器外壳6包括上封头12和下封头13，上封头12对应第一腔室141设置，下封头13对应第三腔室143设置，上封头12和下封头13均可自由拆卸。操作中，打开上封头12，即可加注填料。

净化油浆收集器10与油浆原料分布器11分别设置于静电分离器腔体的两端并用于将静电分离器腔体依次分隔成用于收集净化油浆的第一腔室141、用于静电分离油浆原料和反冲洗填料的第二腔室142以及用于容纳油浆原料的第三腔室143。第一腔室141、第二腔室142与第三腔室143沿静电分离器的高度方向依次连通。

油浆原料分布器11设置有用于连通第二腔室142与第三腔室143的第一通孔，净化油浆收集器10设置有用于连通第二腔室142与第一腔室141的第二通孔。

作为可选地，上述油浆原料分布器11可以为填料支撑板，以具有制成填料的作用。填料支撑板设置有至少一个连通第二腔室142与第三腔室143的第一通孔，从而可以均匀分布原料并使原料均匀分散地进入第二腔室142。

净化油浆收集器10可以为填料压板，以起到压实填料的作用。填料压板设置有至少一个连通第二腔室142与第一腔室141的第二通孔，从而可以使原料均匀地进入第一腔室141，以充分收集净化后的油浆。

通过填料支撑板与填料压板相互配合，可以对第二腔室142内的填料起到紧实作用，有利于提高吸附效果。

本实施例中，所用的填料可以选用高介电材料，例如玻璃珠，将其作为填料可增强静电分离装置中静电场的极化作用以及增大静电吸附容量。可选地，上述玻璃珠的粒径可以为1-20mm，可优选为1.5mm、2.5mm、3.0mm、5.0mm、6.0mm、8.0mm、9.0mm、10.0mm、12.0mm或15.0mm。

高压电极5设置于第二腔室142，绝缘套筒4套设于高压电极5，用于引入高压电源15(请结合图13)的高压引入接口3设置于静电分离器外壳6的与第二腔室142对应的部分并依次穿过静电分离器外壳6及绝缘套筒4与高压电极5连接，用于分离油浆原料中的固体颗粒的填料填充于第二腔室142的剩余空间部分(也即除去高压电极5、绝缘套筒4以及高压引入接口3的其余部分)。

可选地，本实施例中高压电极5包括金属电极部分17与绝缘电极部分16，绝缘电极部分16覆盖或包裹于金属电极部分17的表面。其中，金属电极部分17用于形成直接作用的静电极化强电场，绝缘电极部分16(加上绝缘套筒4部分)用于形成间接作用的静电感应弱电场。

较佳地，金属电极部分17为横截面呈圆形的圆柱形不锈钢钢制品，例如不锈钢钢管或不锈钢钢棒。圆柱形不锈钢钢制品的横截面的直径通常可以为5-50mm。值得说明的是，该处的直径指圆柱形不锈钢钢制品的横截面的外直径。

较佳地，覆盖或包裹于金属电极部分17的表面的绝缘电极部分16的层数至少为两层，每层的厚度可以为0.1-10mm。

可参考的，本实施例中的高压电极5例如可以为多段式、圆柱形复合电极，该多段式、圆柱形复合电极例如可以包括3-6段金属电极部分17以及对应的3-6段绝缘电极部分16。

较佳地，本实施例中的多段式、圆柱形复合电极中单个电极作用区，由下往上(也即沿第三腔室143到第一腔室141的方向)形成强电场-弱电场形式的交替电场。极性物质如胶质、沥青质等在交替电场下，聚集沉降，这样可以防止极性物质架桥形成短路，降低电流，防止跳闸，可使自身得到保护。

作为可选地，绝缘电极部分16所用的绝缘材料的介电常数可以为2-6。其具体可包括PTFE聚四氟乙烯、FEP氟氧化乙烯丙烯共聚物、PVC聚氯乙烯、环氧树脂、石英和陶瓷中的至少一种。

本实施例中，高压电源15的数量为多个，高压引入接口3、绝缘套筒4以及高压电极5的数量均与高压电源15的数量相等且一一对应，也即每个高压电源15均分别配有一个与其对应的高压引入接口3、绝缘套筒4以及高压电极5。多个高压电极5沿静电分离器外壳6的高度方向依次设置于第二腔室142，多个高压电源15的电压沿靠近第三腔室143到远离第三腔室143的方向依次升高。

高压电源15通过高压引入接口3、绝缘套筒4与高压电极5连接，静电分离器外壳6接地，形成电路回路，施加梯度电场于第二腔室142内的填料和油浆原料，填料和油浆原料中的固体颗粒均被极化，油浆中的固体颗粒聚结长大，并吸附于玻璃珠填料床层中，净化后的油浆即可进入第一腔室141得以收集。

进一步地，本实施例中的静电分离装置还包括原料入口1和原料出口，原料入口1设置于静电分离器外壳6并与第三腔室143连通，原料出口设置于静电分离器外壳6并与第一腔室141连通。

进一步地，本实施例中静电分离装置还包括反冲洗入口8和反冲洗出口9，反冲洗入口8设置于静电分离器外壳6并与第二腔室142的靠近第一腔室141的一端连通，反冲洗出口9设置于静电分离器外壳6并与第二腔室142的靠近第三腔室143的一端连通。玻璃珠填料吸附饱和后，可通过反冲洗来净化再生填料。反冲洗的催化油浆从反冲洗入口8进入静电分离装置内部，对玻璃珠进行冲刷洗涤，携带催化剂固体颗粒从反冲洗出口9出装置。

为固定和稳定高压电极5，静电分离装置还可包括绝缘吊挂支撑件7，绝缘吊挂支撑件7的一端连接于绝缘套筒4，绝缘吊挂支撑件7的远离绝缘套筒4的另一端连接于静电分离器外壳6的内壁。可参考地，绝缘吊挂支撑件7可以为“十”字形绝缘吊挂支撑件7。该类型的绝缘吊挂支撑件7不仅能够起到较稳定的支撑作用，而且还能减小爬电效应、防止短路。

此外，本实施例还提供了一种催化裂化油浆净化处理的方法，可参考地，使用上述催化裂化油浆净化处理的静电分离装置14，按如下步骤进行：油浆原料经油浆原料分布器11进入第二腔室142，接通高压电源15并由高压电源15向高压电极5供电以形成电场，油浆原料中的固体催化剂颗粒吸附于填料的表面，分离出净化油浆。需要再生填料时，切断高压电源15，于第二腔室142中加入催化油浆反冲洗液以冲洗填料即可。

具体地，该处理方法主要分为两个过程：静电分离过程和反冲洗过程。其流程可参照图13。

静电分离过程：首先将催化裂化油浆原料加热至120-350℃，从原料入口1进入静电分离装置内部，其内部(第二腔室142)装填有球形玻璃珠，通过高压电源15供电，在梯度电场下进行三级净化处理，油浆原料中的固体催化剂颗粒在高压电场中被极化，进而聚结长大，并被吸附在玻璃珠表面，进而从油浆原料中分离除去。净化后的油浆相从净化油浆出口2出装置，作为下游装置的原料。

反冲洗过程：静电分离过程结束后或当玻璃珠填料床层因吸附固体颗粒达到饱和后，切断高压电源15，进行反冲洗过程。反冲洗的催化油浆从反冲洗入口8进入原料内部(第二腔室142)，对玻璃珠进行冲刷洗涤，搅拌玻璃珠使之处于擦洗状态，从而带走玻璃珠表面的固体催化剂颗粒。富含催化剂固体颗粒相从反冲洗出口9通过增压或自压返回催化裂化装置的提升管或单独作为焦化装置的原料。反冲洗过程结束后，可继续进行下一轮的静电分离过程。

作为可选地，上述高压电源15的供电电压范围均可为0-50000V，供电方式可以为交流AC或直流DC，可自由切换。三个高压电源15供电时，施加的实际电压逐步升高，建立梯度电场，具体的供电电压和供电方式根据原料性质而定。

催化油浆原料依次进入三个高压电极5作用区，即依次经过弱电场区、过渡电场区和强电场区，油浆中的固体颗粒聚结长大，并吸附于填料床层中。催化油浆原料经过靠近第三腔室143的第一高压电极51作用区处理后，原料中的催化剂固体颗粒浓度下降，极性物质、杂质含量减少，油浆电导率下降，在经过位于第二腔室142中部的第二高压电极52作用区时，可施加较高的电压不至于因电流过大而电源跳闸，同理依此类推，油浆经过第二高压电极52作用区处理后，原料中的催化剂固体颗粒浓度继续下降，极性物质、杂质含量继续减少，油浆电导率继续下降，再进入靠近第一腔室141的第三高压电极53作用区时可施加更高的电压。梯度电场的建立，有助于催化油浆的逐级净化处理，提高净化效率，充分脱除催化剂固体颗粒，同时也利于装置的安全稳定运行。

催化油浆原料经过静电分离器进行三级净化处理，静电分离总时间可以为30-180min(油浆流经填料的相对时间)，单级的停留时间可以为10-60min。较佳地，每隔2-24h进行一次反冲洗。

上述处理方法可将催化油浆中的催化剂固体颗粒含量从1000-10000μg/g降低至50μg/g以下，从而能够高效脱除固体超细颗粒，提高油浆的附加值，有利于油浆的综合利用。

综上所述，本发明实施例所提供固定催化裂化油浆净化处理的静电分离装置及方法具有包括以下的效果：

第一，采用静电强化固液分离技术，可处理不同固体颗粒含量的催化油浆。高压电源通过高压引入接口和绝缘套筒连接高压电极，静电分离器外壳接地，形成电路回路，施加电场于填料和油浆，填料和油浆中的固体颗粒均被极化，油浆中的固体颗粒聚结长大，并吸附于填料床层中，填料吸附饱和后，可通过反冲洗来净化再生填料。反冲洗操作有助于静电分离器内部和填料表面的固体颗粒物，油浆中的极性物质和重组分的及时排出，能在下一轮的静电分离操作中使电流降低，有效电场强度增大，防止静电分离过程中频繁跳闸现象的发生，有利于静电分离器的安全稳定运行。

第二，采用填料吸附技术，有利于深度脱除固体超细颗粒。

第三，采用智能连续调压技术，可根据原料性质设定合适的电压。静电分离器内部设有多组高压电极，可通过独立的高压电源分别施加弱电场、过渡电场和强电场，催化油浆经过梯度电场的逐级净化处理，逐步脱除催化剂固体颗粒，提高油浆净化效率，达到深度净化要求。

第四，采用“十”字形结构的绝缘吊挂支撑件，起到固定和稳定电极，以及减小爬电效应、防止短路的作用，充分保障供电设备安全稳定运行。

第五，采用金属电极和绝缘电极的组合应用技术，高压电极为多段式、圆柱形复合电极，单个电极作用区，从下往上形成强电场—弱电场形式的交替电场，可以防止极性物质架桥形成短路，降低电流，防止跳闸，有利于装置稳定操作。

第六，本工艺及装置具有深度脱除催化剂固体超细颗粒的特性，能显著提高固体颗粒脱除效率，满足催化油浆高纯度净化要求，净化油浆可作为下游装置的原料，高度净化的油浆收率达到95％以上，实现了油浆的综合高效利用。

第七，本工艺及装置净化处理催化油浆，静电分离效率高，净化效果显著，油浆回收率高，装置能耗低、操作方便，能够实现长周期平稳运行。

试验例

以下试验例中的催化剂固体颗粒脱除效果用灰分来评价，灰分的测定方法见《石油产品灰分测定法(GB 508-1985)》，每次取脱前的油浆进行对比，固体颗粒脱除率的计算如下：

固体颗粒脱除率＝{(油浆脱前灰分含量-油浆脱后灰分含量)/油浆脱前灰分含量}×100％。

其中，固体颗粒脱除率的单位为％，油浆脱前灰分含量及油浆脱后灰分含量的单位均为wt％。

试验例1

炼厂1#的重油催化裂化油浆密度为1.0245g/cm³，灰分含量为0.255％，将该油浆加热至160℃，再进入静电分离器进行三级净化处理，静电分离总时间为90min(油浆流经填料的相对时间)，单级的停留时间为30min，一级电压为交流AC 7000V，二级电压为交流AC8000V，三级电压为交流AC 9000V，填料玻璃珠的粒径为5mm，每过120min进行一次采样分析，试验结果见表1。每隔18h进行一次反冲洗，反冲洗时切断电源。

一级、二级、三级高压电极均为复合电极，金属电极部分直径为10mm，金属外层包裹PTFE聚四氟乙烯材料3层，每层厚度为0.5mm。金属电极部分为3段，绝缘电极部分(加上绝缘套筒部分)为3段。

从试验结果来看，该催化油浆经过净化处理后，微米级和亚微米级颗粒被脱除，固体颗粒脱除率超过98％，固体颗粒含量≤50μg/g，满足深度净化要求，且油浆回收率可达到95％。

表1炼厂1#油浆静电分离净化效果

编号	灰分(％)	脱除率(％)
			01#	0.0035	98.63
02#	0.0033	98.71
			03#	0.0036	98.59
04#	0.0034	98.67
			05#	0.0039	98.47

试验例2

炼厂2#的重油催化裂化油浆密度为1.1359g/cm³，灰分含量为0.423％，将该油浆加热至170℃，再进入静电分离器进行三级净化处理，静电分离总时间为90min(油浆流经填料的相对时间)，单级的停留时间为30min，一级电压为直流DC 7000V，二级电压为直流DC8000V，三级电压为直流DC 9000V，填料玻璃珠的粒径为5mm，每120min进行一次采样分析，试验结果见表2。每隔12h进行一次反冲洗，反冲洗时切断电源。

一级、二级、三级高压电极均为复合电极，金属电极部分直径为15mm，金属外层包裹FEP氟化乙烯氟化丙烯共聚物材料2层，每层厚度为0.7mm。金属电极部分为3段，绝缘电极部分(加上绝缘套筒部分)为3段。

从试验结果来看，该催化油浆经过净化处理后，固体颗粒脱除率超过99％，固体颗粒含量≤20μg/g，满足深度净化要求，且油浆回收率可达到95％。

表2炼厂2#油浆静电分离净化效果

编号	灰分(％)	脱除率(％)
			06#	0.0020	99.53
07#	0.0015	99.65
			08#	0.0016	99.62
09#	0.0018	99.57
			10#	0.0014	99.67

试验例3

炼厂3#的重油催化裂化油浆密度为1.0872g/cm³，灰分含量为0.412％，将该油浆加热至180℃，再进入静电分离器进行三级净化处理，静电分离总时间为75min(油浆流经填料的相对时间)，单级的停留时间为25min，一级电压为交流AC 7000V，二级电压为交流AC8000V，三级电压为直流DC 9000V，填料玻璃珠的粒径为5mm，每100min进行一次采样分析，试验结果见表3。每隔14h进行一次反冲洗，反冲洗时切断电源。

一级、二级、三级高压电极均为复合电极，金属电极部分直径为12mm，金属外层包裹FEP氟化乙烯氟化丙烯共聚物材料2层，每层厚度为2mm；金属电极部分为3段，绝缘电极部分(加上绝缘套筒部分)为3段。

从试验结果来看，该催化油浆经过净化处理后，固体颗粒脱除率超过98％，固体颗粒含量≤50μg/g，满足深度净化要求，且油浆回收率可达到95％。

表3炼厂3#油浆静电分离净化效果

编号	灰分(％)	脱除率(％)
			11#	0.0050	98.79
12#	0.0040	99.03
			13#	0.0030	99.27
14#	0.0042	98.98
			15#	0.0046	98.88

试验例4

炼厂4#的重油催化裂化油浆密度为1.0578g/cm³，灰分含量为0.968％，将该油浆加热至180℃，再进入静电分离器进行三级净化处理，静电分离总时间为135min(油浆流经填料的相对时间)，单级的停留时间为45min，一级电压为直流DC 9000V，二级电压为直流DC18000V，三级电压为直流DC 27000V，填料玻璃珠的粒径为8mm，每180min进行一次采样分析，试验结果见表4。每隔6h进行一次反冲洗，反冲洗时切断电源。

一级、二级、三级高压电极均为复合电极，金属电极部分直径为20mm，金属外层包裹PTFE聚四氟乙烯材料3层，每层厚度为1.0mm。金属电极部分为3段，绝缘电极部分(加上绝缘套筒部分)为3段。

从试验结果来看，该催化油浆经过净化处理后，固体颗粒脱除率超过99％，固体颗粒含量≤50μg/g，满足高纯度净化要求，且油浆回收率可达到95％。

表4炼厂4#油浆静电分离净化效果

编号	灰分(％)	脱除率(％)
			16#	0.0047	99.51
17#	0.0045	99.54
			18#	0.0046	99.52
19#	0.0042	99.57
			20#	0.0043	99.56

试验例5

炼厂5#的重油催化裂化油浆密度为1.1172g/cm³，灰分含量为0.567％，将该油浆加热至200℃，再进入静电分离器进行三级净化处理，静电分离总时间为90min(油浆流经填料的相对时间)，单级的停留时间为30min，一级电压为交流AC 10000V，二级电压为交流AC18000V，三级电压为交流AC 30000V，填料玻璃珠的粒径为8mm，每120min进行一次采样分析，试验结果见表5。每隔9h进行一次反冲洗，反冲洗时切断电源。

一级、二级、三级高压电极均为复合电极，金属电极部分直径为15mm，金属外层包裹PTFE聚四氟乙烯材料2层，每层厚度为0.8mm。金属电极部分为3段，绝缘电极部分(加上绝缘套筒部分)为3段。

从试验结果来看，该催化油浆经过净化处理后，固体颗粒脱除率超过99％，固体颗粒含量≤50μg/g，满足高纯度净化要求，且油浆回收率可达到95％。

表5炼厂5#油浆静电分离净化效果

编号	灰分(％)	脱除率(％)
			21#	0.0049	99.14
22#	0.0041	99.28
			23#	0.0048	99.15
24#	0.0042	99.26
			25#	0.0039	99.31

综上，本发明实施例提供的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置采用了静电场极化、填料吸附，独特的进料分布及反冲洗技术以及绝缘电极和金属电极的组合应用技术等，深度脱除催化剂固体超细颗粒，包括微米级及亚微米级颗粒的脱除，解决了常规分离方法难以脱除固体超细颗粒的问题，显著提高了固体颗粒脱除效率。该静电分离装置，结构简单，操作方便，适合长周期运转。其处理方法简单、效果好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，包括静电分离器外壳、净化油浆收集器、油浆原料分布器、高压电极、绝缘套筒以及高压引入接口；

用于接地的所述静电分离器外壳围合形成静电分离器腔体，所述净化油浆收集器与油浆原料分布器分别设置于所述静电分离器腔体的两端并用于将所述静电分离器腔体依次分隔成用于收集净化油浆的第一腔室、用于静电分离油浆原料和反冲洗填料的第二腔室以及用于容纳所述油浆原料的第三腔室；所述油浆原料分布器设置有用于连通所述第二腔室与所述第三腔室的第一通孔，所述净化油浆收集器设置有用于连通所述第二腔室与所述第一腔室的第二通孔；

所述高压电极设置于所述第二腔室，所述绝缘套筒套设于所述高压电极，用于引入高压电源的所述高压引入接口设置于所述静电分离器外壳的与所述第二腔室对应的部分并依次穿过所述静电分离器外壳及所述绝缘套筒与所述高压电极连接，用于分离所述油浆原料中的固体颗粒的填料填充于所述第二腔室的剩余空间部分。

2.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述高压电极包括金属电极部分与绝缘电极部分，所述绝缘电极部分覆盖或包裹于所述金属电极部分的表面；

优选地，所述金属电极部分为圆柱形不锈钢钢制品，所述圆柱形不锈钢钢制品的横截面的直径为5-50mm；

优选地，所述绝缘电极部分的层数至少为两层，每层的厚度为0.1-10mm。

3.根据权利要求2所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述高压电极为多段式、圆柱形复合电极，所述多段式、圆柱形复合电极包括3-6段所述金属电极部分以及3-6段所述绝缘电极部分。

4.根据权利要求2所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述绝缘电极部分所用的绝缘材料的介电常数为2-6；

优选地，所述绝缘材料包括PTFE聚四氟乙烯、FEP氟氧化乙烯丙烯共聚物、PVC聚氯乙烯、环氧树脂、石英和陶瓷中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述高压电源的数量为多个，所述高压引入接口、所述绝缘套筒以及所述高压电极的数量均与所述高压电源的数量相等且一一对应，多个所述高压电极沿所述静电分离器外壳的高度方向依次设置于所述第二腔室，多个所述高压电源的电压沿靠近所述第三腔室到远离所述第三腔室的方向依次升高。

6.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述静电分离装置还包括原料入口和原料出口，所述原料入口设置于所述静电分离器外壳并与所述第三腔室连通，所述原料出口设置于所述静电分离器外壳并与所述第一腔室连通。

7.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述静电分离装置还包括反冲洗入口和反冲洗出口，所述反冲洗入口设置于所述静电分离器外壳并与所述第二腔室的靠近所述第一腔室的一端连通，所述反冲洗出口设置于所述静电分离器外壳并与所述第二腔室的靠近所述第三腔室的一端连通。

8.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述静电分离装置还包括绝缘吊挂支撑件，所述绝缘吊挂支撑件的一端连接于绝缘套筒，所述绝缘吊挂支撑件的远离所述绝缘套筒的另一端连接于所述静电分离器外壳的内壁；

优选地，所述绝缘吊挂支撑件为“十”字形绝缘吊挂支撑件。

9.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，其特征在于，所述填料为玻璃珠，所述玻璃珠的粒径为1-20mm。

10.一种催化裂化油浆净化处理的方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理的静电分离装置，按如下步骤进行：油浆原料经所述油浆原料分布器进入所述第二腔室，接通高压电源并由所述高压电源向所述高压电极供电以形成电场，所述油浆原料中的固体催化剂颗粒吸附于所述填料的表面，分离出净化油浆；

切断所述高压电源，于所述第二腔室中加入催化油浆反冲洗液以冲洗所述填料。