CN113274810A - 一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及煤直接液化反应后的油品过滤技术领域，具体涉及一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法。该方法包括：将冲洗油引入至所述过滤装置中进行吸附处理，过滤装置为立式结构，其上部为入料筒，下部为吸附筒；入料筒的顶部开设有进液口，进液口连接有喷淋装置，所述入料筒(1)上还设置有多个排污口；吸附筒内填充有吸附填料，吸附填料中含有装填体积比为1：0.5‑2的活性炭和瓷球；活性炭的比表面积为500‑1700m2/g，瓷球的平均粒径为6‑30mm。采用本发明方法能够有效吸附冲洗油中的固体煤粉颗粒，避免常规滤芯易堵塞且难以清理的问题，同时能够延长装置的运行周期。

Description

一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法
技术领域
本发明涉及煤直接液化反应后的油品过滤技术领域，具体涉及一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法。
背景技术
煤直接液化用冲洗油是经加氢稳定装置加工后返回煤液化装置使用的中高温溶剂油，其中含有微颗粒固体难以脱除，在为装置带来冲洗作用的同时，其本身给装置带来了安全隐患，比如自身管道内部含固介质沉积堵塞管道、在冲洗油管道弯头处造成冲刷泄漏等，严重制约装置安稳长高优运行。
为降低冲洗油中微颗粒固体，现有技术一般通过过滤等方式来降低冲洗油的含固量，例如采用烧结滤芯过滤，但常规烧结滤芯的过滤能力较弱，尤其在冲洗油中含固量较高或者冲洗油处理量大的情况下，容易造成滤芯堵塞且难以清理的问题，不利于工业化装置长周期稳定运行。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中采用常规烧结滤芯过滤冲洗油中的固体煤粉颗粒容易出现堵塞且难以清理的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法，该方法在过滤装置中进行，该方法包括：将所述冲洗油引入至所述过滤装置中进行吸附处理，
所述过滤装置为立式结构，其上部为入料筒，下部为吸附筒；
所述入料筒的顶部开设有进液口，所述进液口连接有喷淋装置，所述入料筒上还设置有多个排污口；
所述吸附筒内填充有吸附填料，所述吸附筒的底部设置有出液口，与所述出液口连通的出液管道还连接有吹扫管线；
所述吸附填料中含有装填体积比为1：0.5-2的活性炭和瓷球；
所述活性炭的比表面积为500-1700m2/g；
所述瓷球的平均粒径为6-30mm。
本发明方法在过滤装置中装填特定种类特定配比的活性炭和瓷球作为吸附填料，用于过滤煤直接液化用冲洗油时，能够有效避免常规滤芯易堵塞且难以清理的问题，同时能够延长装置的运行周期。
发明人还发现，采用本发明的方法能够有效吸附冲洗油中的固体煤粉颗粒，从而降低煤直接液化用冲洗油的固含量。
附图说明
图1是本发明所述过滤装置的一种优选的结构示意图。
附图标记说明
1、入料筒 2、吸附筒
3、吹扫管线 4、排污罐
5、后路泵 10、喷淋装置
20、吸附填料
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中，未作相反说明的情况下，所述压力均为表压。
如前所述，本发明提供了一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法，该方法在过滤装置中进行，该方法包括：将所述冲洗油引入至所述过滤装置中进行吸附处理；
所述过滤装置为立式结构，其上部为入料筒，下部为吸附筒；
所述入料筒的顶部开设有进液口，所述进液口连接有喷淋装置，所述入料筒上还设置有多个排污口；
所述吸附筒内填充有吸附填料，所述吸附筒的底部设置有出液口，与所述出液口连通的出液管道还连接有吹扫管线；
所述吸附填料中含有装填体积比为1：0.5-2的活性炭和瓷球；
所述活性炭的比表面积为500-1700m2/g；
所述瓷球的平均粒径为6-30mm。
优选地，在所述吸附填料中，所述活性炭与所述瓷球的装填体积比为1：1-2。发明人发现，在该优选情况下，能够吸附更多冲洗油中的固体煤粉颗粒，从而获得更好的吸附效果。
优选地，所述活性炭的比表面积为1000-1500m2/g。发明人发现，采用该优选情况的具体实施方式，过滤后得到的冲洗油的具有更低的固含量。
优选地，所述瓷球的平均粒径为6-20mm。发明人发现，采用该优选情况的具体实施方式，能够获得固含量更低的冲洗油。
优选地，所述冲洗油的固含量为0.1-0.5wt％，更优选为0.1-0.2wt％。
优选地，所述吸附处理的操作条件包括：温度为100-150℃，压力为0.1-0.3MPa。更优选地，所述吸附处理的操作条件包括：温度为125-150℃，压力为0.15-0.2MPa。发明人发现，在该优选的情况下，能够使得装置的运行时间显著延长。
优选地，控制所述进液口与所述出液口的压力差≯0.3MPa，更优选≯0.1MPa。
在本发明中，所述压力差是指所述进液口的压力值与所述出液口的压力值的差值，压力差能够用于衡量所述吸附填料对冲洗油中的固体介质的吸附程度。示例性地，所述进液口和所述出液口处分别设有第一压力表和第二压力表。
优选地，该方法包括：在所述吹扫管线中通入氮气和/或蒸汽，以使得在排油后对所述出液管道和所述吸附筒进行反向吹扫。
更优选地，所述反向吹扫的条件至少包括：吹扫管直径为DN20～50mm，氮气流量为50～500m3/h，蒸汽流量为50～400m3/h。
优选地，该方法还包括：在排液后对所述出液管道和所述吸附筒进行反向清洗。本发明对所述反向清洗的方法没有特别的要求，示例性地，本发明能够通过在所述出液管道中设置清洗管线，以使得在排液后对所述出液管道和所述吸附筒进行反向清洗。
优选地，该方法还包括：通过所述入料筒上设置的排污口排出所述吸附填料中吸附的杂质。
优选地，所述排污口至少包括四个。
根据一种特别优选的具体实施方式，所述排污口包括：设置于所述入料筒顶部的第一排污口以及设置于所述入料筒侧面上的第二排污口、第三排污口和第四排污口。
优选地，所述第一排污口、所述第二排污口、所述第三排污口和所述第四排污口分别连接有分道管，每个所述分道管汇集到总排污管，所述总排污管的尾端与排污罐连接。
优选地，每个所述分道管上设置有用于控制管道通断的排污阀。
优选地，在所述出液管道上设置后路泵，以使得过滤后的液体进入生产线。
本发明示例性地提供了所述过滤装置的一种特别优选的结构，如图1所示，该过滤装置为立式结构的容器，其上部为入料筒1，下部为吸附筒2。所述入料筒1的顶部开设有进液口，所述进液口连接有喷淋装置10，所述入料筒1上还设置有四个排污口，包括设置于所述入料筒1顶部的第一排污口，以及设置于所述入料筒1侧面上的第二排污口、第三排污口和第四排污口。
其中，所述第一排污口、所述第二排污口、所述第三排污口和所述第四排污口分别连接有分道管，每个所述分道管汇集到总排污管，且每个所述分道管上设置有用于控制管道通断的排污阀，所述总排污管的尾端与排污罐4连接，排污罐4还连接有排污处理系统，该排污系统用于对进来的污料进行无害化处理。
所述吸附筒2内填充有吸附填料20，所述吸附筒2的底部设置有出液口，与所述出液口连通的出液管道还连接有吹扫管线3；所述出液管道还连接有后路泵5，过滤后的液体经所述后路泵5进入生产线。
在上述过滤装置中，所述入料筒1的进液口与所述吸附筒2的出液口之间设置有跨线管路(图1中未示出)，所述跨线管路上设置有跨线阀。
发明人发现，应用上述装置过滤冲洗油时，通过吸附填料20吸附冲洗油中的固体煤粉颗粒，装置运行一段时间后利用吹扫管线3对吸附填料20中的固体煤粉颗粒进行清理，即使在冲洗油的处理量大的情况下，也能避免堵塞的问题，同时增强了液体除固效果。
以下结合图1提供本发明所述过滤煤直接液化用冲洗油的方法的一种优选的具体工艺流程：
(1)将煤直接液化用冲洗油经入料筒1的进液口引入至喷淋装置10，通过喷淋装置10将煤直接液化用冲洗油均匀喷洒到吸附筒2内的吸附填料20上，在温度为125-150℃、压力为0.15-0.2MPa条件下进行吸附处理，得到除固冲洗油；
其中，吸附填料20中含有装填体积比为1:0.5-2的活性炭和瓷球；
(2)将所述除固冲洗油从出液管道排出，并使用吹扫管线3对出液管道及吸附筒2进行反向吹扫，使得拦截在该吸附填料20中的固体介质从排污口排出。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均为市售品。
所述煤直接液化用冲洗油：固含量0.1wt％，来自中国神华煤制油有限公司鄂尔多斯分公司的煤液化生产中心的加氢稳定装置生产的煤直接液化生成油；
活性炭-1：比表面积为1200m2/g，购自承德燕行活性炭有限公司；
活性炭-2：比表面积为1500m2/g，购自承德燕行活性炭有限公司；
活性炭-3：比表面积为1000m2/g，购自承德燕行活性炭有限公司；
活性炭-4：比表面积为800m2/g，购自承德燕行活性炭有限公司；
活性炭-5：比表面积为300m2/g，购自承德燕行活性炭有限公司；
瓷球-1：平均粒径为10mm，购自萍乡市中天化工填料有限公司；
瓷球-2：平均粒径为16mm，购自萍乡市中天化工填料有限公司；
瓷球-3：平均粒径为20mm，购自萍乡市中天化工填料有限公司；
瓷球-4：平均粒径为30mm，购自萍乡市中天化工填料有限公司；
瓷球-5：平均粒径为35mm，购自萍乡市中天化工填料有限公司；
以下实例中，在没有特别说明的情况下，所述固含量均指煤直接液化用冲洗油中的四氢呋喃不溶物的含量；
以下实例中，在没有特别说明的情况下，当所述进液口与所述出液口的压力差为0.1MPa时，将排污阀打开，从而吸附填料中的固体介质从排污口排出。
实施例1
本实施例提供一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法，包括以下步骤：
(1)在温度为125℃、压力为0.15MPa条件下，将煤直接液化用冲洗油经入料筒的进液口引入至喷淋装置，所述煤直接液化用冲洗油的进料量为20吨/小时，并通过喷淋装置将煤直接液化用冲洗油均匀喷洒到吸附筒内的吸附填料(含有装填体积比为1:2的活性炭-1和瓷球-1)上进行吸附处理，得到除固冲洗油；
(2)将所述除固冲洗油从出液管道排出，并使用氮气吹扫管线对出液管道及吸附筒进行反向吹扫，吹扫管直径为DN25mm，氮气流量为100m3/h，使得拦截在该吸附填料中的固体介质从排污口排出。
实施例2
本实施例提供一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法，包括以下步骤：
(1)在温度为125℃、压力为0.15MPa条件下，将煤直接液化用冲洗油经入料筒的进液口引入至喷淋装置，所述煤直接液化用冲洗油的进料量为15吨/小时，并通过喷淋装置将煤直接液化用冲洗油均匀喷洒到吸附筒内的吸附填料(含有装填体积比为1:1的活性炭-2和瓷球-2)上进行吸附处理，得到除固冲洗油；
(2)将所述除固冲洗油从出液管道排出，并使用蒸汽吹扫管线对出液管道及吸附筒进行反向吹扫，吹扫管直径为DN40mm，蒸汽流量为300m3/h，使得拦截在该吸附填料中的固体介质从排污口排出。
实施例3
本实施例提供一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法，包括以下步骤：
(1)在温度为150℃、压力为0.15MPa条件下，将煤直接液化用冲洗油经入料筒的进液口引入至喷淋装置，所述煤直接液化用冲洗油的进料量为10吨/小时，并通过喷淋装置将煤直接液化用冲洗油均匀喷洒到吸附筒内的吸附填料(含有装填体积比为1:1的活性炭-3和瓷球-3)上进行吸附处理，得到除固冲洗油；
(2)将所述除固冲洗油从出液管道排出，并使用氮气吹扫管线对出液管道及吸附筒进行反向吹扫，吹扫管直径为DN40mm，蒸汽流量为400m3/h，使得拦截在该吸附填料中的固体介质从排污口排出。
实施例4
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，所述活性炭-2与所述瓷球-2的装填体积比为1:0.5。
实施例5
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在温度为100℃、压力为0.15MPa下进行吸附处理。
实施例6
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在温度为125℃、压力为0.12MPa下进行吸附处理。
实施例7
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，用比表面积为800m2/g的活性炭-4替换比表面积为1500m2/g的活性炭-2。
实施例8
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，用平均粒径为30mm的瓷球-4替换平均粒径为16mm的瓷球-2。
对比例1
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，所述活性炭-2与所述瓷球-2的装填体积比为1:0.1。
对比例2
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，所述活性炭-2与所述瓷球-2的装填体积比为1:2.5。
对比例3
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，用比表面积为300m2/g的活性炭-5替换比表面积为1500m2/g的活性炭-2。
对比例4
按照实施例3的方法过滤煤直接液化用冲洗油，所不同的是，在步骤(1)中，在所述吸附填料中，用平均粒径为35mm的瓷球-5替换平均粒径为16mm的瓷球-2。
测试例
分别测定实施例和对比例过滤后除固冲洗油的固含量，并观察过滤装置的持续运行时间。
其中，固含量采用CN107884304A中实施例5的方法进行的测定；
固含量的计算公式为：(M/m)×100％；
其中，M为四氢呋喃不溶物的总质量，g；
m为试样的总质量。
表1
过滤前固含量/wt％ 过滤后固含量/wt％ 运行时间/h
实施例1 0.1 0.05 280
实施例2 0.1 0.01 240
实施例3 0.1 0.02 288
实施例4 0.1 0.009 184
实施例5 0.1 0.01 192
实施例6 0.1 0.01 180
实施例7 0.1 0.06 300
实施例8 0.1 0.03 272
对比例1 0.1 0.06 220
对比例2 0.1 0.01 120
对比例3 0.1 0.085 235
对比例4 0.1 0.03 144
从表1可以看出，采用本发明的方法过滤煤直接液化用冲洗油，不但能够解决常规滤芯易堵塞且难以清理的问题，延长装置的运行周期，同时还能够有效吸附冲洗油中的固体煤粉颗粒，从而降低煤直接液化用冲洗油的固含量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种过滤煤直接液化用冲洗油的方法，该方法在过滤装置中进行，该方法包括：将所述煤直接液化用冲洗油引入至所述过滤装置中进行吸附处理，其特征在于，所述过滤装置为立式结构，其上部为入料筒(1)，下部为吸附筒(2)；
所述入料筒(1)的顶部开设有进液口，所述进液口连接有喷淋装置(10)，所述入料筒(1)上还设置有多个排污口；
所述吸附筒(2)内填充有吸附填料(20)，所述吸附筒(2)的底部设置有出液口，与所述出液口连通的出液管道还连接有吹扫管线(3)；
所述吸附填料中含有装填体积比为1：0.5-2的活性炭和瓷球；
所述活性炭的比表面积为500-1700m2/g；
所述瓷球的平均粒径为6-30mm。
2.根据权利要求1所述方法，其中，在所述吸附填料中，所述活性炭与所述瓷球的装填体积比为1:1-2；
优选地，所述活性炭的比表面积为1000-1500m2/g；
优选地，所述瓷球的平均粒径为6-20mm。
3.根据权利要求1或2所述方法，其中，所述煤直接液化用冲洗油的固含量为0.1-0.5wt％，优选为0.1-0.2wt％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述方法，其中，所述吸附处理的操作条件包括：温度为100-150℃，压力为0.1-0.3MPa；
优选地，所述吸附处理的操作条件包括：温度为125-150℃，压力为0.15-0.2MPa。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述方法，其中，控制所述进液口与所述出液口的压力差≯0.3MPa，优选≯0.1MPa。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述方法，其中，该方法包括：在所述吹扫管线中通入氮气和/或蒸汽，以使得在排液后对所述出液管道和所述吸附筒进行反向吹扫。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述方法，其中，该方法还包括：在排液后对所述出液管道和所述吸附筒进行反向清洗。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述方法，其中，该方法还包括：通过所述入料筒上设置的排污口排出所述吸附填料中吸附的杂质；
优选地，所述排污口至少包括四个；
优选地，所述排污口包括：设置于所述入料筒顶部的第一排污口以及设置于所述入料筒侧面上的第二排污口、第三排污口和第四排污口。
9.根据权利要求8所述方法，其中，所述第一排污口、所述第二排污口、所述第三排污口和所述第四排污口分别连接有分道管，每个所述分道管汇集到总排污管，所述总排污管的尾端与排污罐连接；
优选地，每个所述分道管上设置有用于控制管道通断的排污阀。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述方法，其中，将进行所述吸附处理后得到的液体通过设置在所述出液管道的后路泵进入生产线。
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