CN115245699B - 一种沥青过滤器及沥青在线排渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青过滤器及沥青在线排渣方法，其中沥青过滤器包括过滤器壳体以及设于过滤器壳体内的滤芯；过滤器壳体设有内部腔室以及与内部腔室连通的过滤器入口管、过滤器出口管、检修人孔、排放口和排渣口；滤芯水平设于内部腔室的上部，该滤芯的一端固定在过滤器壳体上，另一端与过滤器壳体的过滤器出口管连接。本发明通过氮气反吹扫和蒽油反清洗，可以将滤芯上的沥青渣吹扫脱落，再从沥青过滤器底部的排渣口排放，实现沥青过滤器的在线排渣清理过程，解决沥青过滤器滤芯内部沥青渣清理困难的问题，使得沥青过滤器可以长时间高效运行。

Description

一种沥青过滤器及沥青在线排渣方法

技术领域

本发明涉及高温煤焦油沥青深加工领域，尤其涉及一种沥青过滤器及沥青在线排渣方法，具体用于高温煤焦油沥青的输送管道上。

背景技术

煤焦油沥青的深加工过程中，沥青在反应釜中进行聚合反应，由于煤焦油自身存在的焦粉等杂质全部进入沥青中，造成沥青在长时间聚合过程中形成沥青渣，这些沥青渣缓慢沉积在反应釜内壁上，反应釜内沥青渣集聚量达到一定程度后，沥青渣会脱落进入反应釜下部的沥青管道和沥青泵中，造成沥青管道堵塞和沥青泵叶轮积渣流量降低，最终导致生产中断。

现有技术中通常采用沥青过滤器对进入管道的沥青进行过滤，比如申请号200920034884.7公开了一种新型管道式沥青过滤器，主要由具有沥青进出口的外管和滤芯管两部分组成，外管是双层管，可以通入导热油保温，滤芯管被套在外管内，沥青从滤芯管内部进入，过滤后流出，沥青渣残留在滤芯内部，此过滤器能够对沥青进行有效过滤，且体积小巧、结构简单、拆卸方便；但是过滤出的沥青渣残留在滤芯中，必须拆卸过滤器后才能清理，造成生产中断。申请号201821277076.9公开了一种新型沥青过滤器结构，包括筒形外壳，筒形外壳下端固接有低板，上端设置有盖板，在筒形外壳上部设有沥青进口，下部沥青出口，内部设置提篮式过滤网；筒形外壳内部设置有提篮式过滤网，提篮式过滤网包括环形过滤网，环形过滤网下端与底板相接触，其上端倾斜设置有过滤挡板，过滤挡板位于沥青进口的下方，过滤挡板上设置有提手；整体结构简单，便于加工、携带和运输，能够适应长期户外使用，出现腐蚀渗漏时便于修复，该技术能够防止沥青中的杂物流入设备中损坏设备，但是由于采用提篮式结构，沥青渣沉积在提篮内部，过滤的沥青渣量偏少，且沥青渣冷却后集聚在提篮内清理困难。申请号201822269460.0公开了一种沥青过滤器，采用圆筒型外壳，壳体内设有用于沥青过滤的过滤腔室，壳体内设有将过滤腔室分隔成上过滤腔和下过滤腔的可拆卸过滤网，壳体外设有上部沥青进口和下部沥青出口，壳体内设有将过滤腔室分隔成上过滤腔和下过滤腔的可拆卸过滤网，侧壁上设置有可拆卸清理口，通过清理口将过滤网拆下进行清理，解决了立式过滤器内部沥青渣清理不便，清理时间，影响生产效率的技术问题；但是该沥青过滤器采用平面过滤网，过滤面积小，效率低。申请号201910127063.6公开了一种能够在线清理滤渣的沥青过滤器，其包括器本体、过滤部件，沥青经过过滤部件后自滤出孔滤，沥青中的滤除物被拦截在过滤部件上，特别是，在器本体内还形成有排渣通道，过滤部件还具有与排渣通道相连通的排渣口，并在过滤网贴设有清理滤渣的刮板，推动刮板在过滤部件上移动的推动机构，当沥青处于过滤中或者过滤完成后，由刮板将位于过滤部件上的滤除物自过滤网上刮除并在推动机构的推动下，排向排渣通道；该技术中的沥青不管处于过滤中，还是处于完成过滤后，都不需要取出过滤部件，就能够实现过滤部件上滤渣的在线清理，操作十分方便；但是在煤焦油加工和沥青深加工时，热沥青在管道内的流速1.5-3m/s，压力超过300kPa，过滤网上的沥青渣收到扰动很大，且需要过滤设备严格密封，此种推杆存在较大的泄漏风险。

鉴于上述情况，亟待研发一种新型的沥青过滤器，能够解决沥青过滤器滤芯内部沥青渣清理困难的问题，以及现有技术中沥青过滤器存在的问题，使得沥青过滤器可以长时间高效运行。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明目的是提供一种沥青过滤器及沥青在线排渣方法，采用圆筒式可拆卸滤芯，通过氮气反吹扫和蒽油反清洗，可以将滤芯上的沥青渣吹扫脱落，再从沥青过滤器底部的排渣口排放，实现沥青过滤器的在线排渣清理过程，解决沥青过滤器滤芯内部沥青渣清理困难的问题，使得沥青过滤器可以长时间高效运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明的第一方面提供一种沥青过滤器，包括过滤器壳体以及设于所述过滤器壳体内的滤芯；

所述过滤器壳体设有内部腔室以及与所述内部腔室连通的过滤器入口管、过滤器出口管、检修人孔、排放口和排渣口；

所述滤芯水平设于所述内部腔室的上部，该滤芯的一端固定在所述过滤器壳体上，另一端与所述过滤器壳体的过滤器出口管连接。

优选地，所述过滤器入口管设置在所述过滤器壳体的顶部，伸入至所述内部腔室的下部。

优选地，所述过滤器出口管上设有氮气入口和蒽油入口。

优选地，所述检修人孔设于所述过滤器壳体的一端，所述排放口设于所述检修人孔的下部；

所述过滤器出口管和所述排渣口设于所述过滤器壳体的另一端；所述过滤器出口管设于所述过滤器壳体上部，与所述滤芯平行；所述排渣口设于所述过滤器壳体的下部。

优选地，所述过滤器入口管和所述过滤器出口管上设有压力表。

优选地，所述滤芯包括过滤管、设于所述过滤管一端的滤芯端盖以及设于所述滤芯端盖的滤芯把手；

所述滤芯设有滤芯端盖的一端通过固定套管安装在所述过滤器壳体上，另一端通过滤芯接头与所述过滤器出口管连接。

优选地，所述过滤管上的网孔采用正三角排布方式。

优选地，所述网孔的孔径为6±1mm，所述网孔之间的孔距为10±1mm。

本发明第二方面提供一种沥青在线排渣方法，采用如本发明第一方面所述的沥青过滤器，所述在线排渣方法包括以下步骤：

(1)沥青进入沥青过滤器的内部腔室后，过滤后的沥青渣在滤芯外表面聚集后脱落至内部腔室的底部，通过排渣口定期排放；

(2)当过滤器入口管与过滤器出口管的压差大于40kPa时，从所述过滤器出口管依次进行一次氮气反吹扫、蒽油反清洗和二次氮气反吹扫，吹扫和清洗过程中产生的废油从排渣口排出。

优选地，所述步骤(2)中，蒽油反清洗过程中通入蒽油浸泡的时间为10-15min；和/或

所述步骤(2)中，所述吹扫和清洗过程中产生的废油用于生产炭黑油。

本发明的有益效果为：

1.本发明的沥青过滤器采用圆筒式可拆卸滤芯，通过氮气反吹扫和蒽油反清洗，可以将滤芯上的沥青渣吹扫脱落，再从过滤器底部排放口排放，实现沥青过滤器的在线排渣清理过程，不仅解决了平面过滤器占地面积大，过滤效率低，以及提篮式过滤器运行周期短的问题，同时解决沥青过滤器滤芯内部沥青渣清理困难的问题，使得沥青过滤器可以长时间高效运行；

2.本发明的沥青过滤器及沥青在线排渣方法，采用圆筒形滤芯可以高效过滤沥青，沥青从滤芯外部进入滤芯，过滤的沥青渣残留在滤芯过滤网的外表面，沥青渣聚集后脱落至过滤器底部，可通过排渣口定期排放；

3.本发明的沥青过滤器及沥青在线排渣方法，通过监控过滤器进出口压差，在压差升高后，从沥青过滤器出口上的氮气和蒽油管道分别通入氮气和蒽油，对沥青过滤器进行氮气反吹扫和蒽油反清洗，将滤芯筒过滤网的外表面上的沥青渣吹扫清洗脱落排除，而排出的清洗油可用于配置炭黑油，不产生废油，从而实现沥青过滤器的不拆卸在线排渣清理，从而极大地延长了过滤器的使用周期和大幅度降低过滤器清渣工作。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的沥青过滤器的结构示意图；

图2为本发明的滤芯的结构示意图；

图3为本发明实施例中的沥青过滤器安装示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

结合图1所示，本发明所提供的沥青过滤器10，包括过滤器壳体5以及所设于过滤器壳体5内的滤芯4；

过滤器壳体5设有内部腔室8以及与内部腔室8连通的过滤器入口管1、过滤器出口管2、检修人孔6、排放口7和排渣口3；其中过滤器入口管1设置在过滤器壳体5的顶部，且伸入至内部腔室8的下部。检修人孔6设于过滤器壳体5的一端，排放口7设于检修人孔6的下部；过滤器出口管2和排渣口3设于过滤器壳体5的另一端；过滤器出口管2设于过滤器壳体5上部，与滤芯4平行；为了便于氮气反吹扫以及蒽油反清洗，过滤器出口管2上设有氮气入口和蒽油入口。排渣口3设于过滤器壳体5的下部。

为了便于监控沥青进出口地压力差，因此在过滤器入口管1和过滤器出口管2上设置压力表9。

结合图1所示，为了便于高效过滤沥青，滤芯4采用圆筒形地过滤管44，其水平设于内部腔室8的上部，一端固定在过滤器壳体5上，另一端与过滤器壳体5的过滤器出口管2连接。在具体地方案中，结合图2中(a)和(b)所示，滤芯4包括过滤管44、设于过滤管44一端的滤芯端盖42以及设于滤芯端盖42的滤芯4把手；滤芯4设有滤芯端盖42的一端通过固定套管43安装在过滤器壳体5上，另一端通过滤芯接头45与过滤器出口管2连接，其中滤芯接头45与过滤管44采用螺纹连接，过滤管44上设置外螺纹，滤芯接头45上设置内螺纹。过滤管44上的网孔采用正三角排布方式。结合图2中(b)所示，网孔的孔径d为6±1mm，网孔之间的孔距L为10±1mm。

基于上述的沥青过滤器10，本发明还提供了一种沥青在线排渣方法，包括以下步骤：

(1)沥青进入沥青过滤器10的内部腔室8后，过滤后的沥青渣在滤芯4外表面聚集后脱落至内部腔室8的底部，通过排渣口3定期排放；

具体过程为：当沥青从过滤器入口管1进入到沥青过滤器10并填满内部腔室8后，经滤芯4过滤后的沥青经过滤器出口管2流出，过滤后的沥青渣在滤芯4外表面聚集后脱落至内部腔室8的底部，沥青过滤器10正常运行一段时间后，通过排渣口3对内部腔室8聚集脱落的沥青渣定期进行排放，延长沥青过滤器10运行时间；

(2)当过滤器入口管1与过滤器出口管2的压差大于40kPa时，从所述过滤器出口管2依次进行一次氮气反吹扫、蒽油反清洗和二次氮气反吹扫，吹扫和清洗过程中产生的废油从排渣口3排出。

具体过程为：经过滤器入口管1和过滤器出口管2的压力表9检测沥青进出口压差，当压差大于40kPa时，将过滤器出口管2切换至过滤器旁通管道，先用5公斤氮气从过滤器出口管2向沥青过滤器10内进行一次氮气反吹扫，由于沥青渣是积聚在过滤管44的外表面，吹扫时沥青渣很容易脱落，一次氮气反吹扫后，再从过滤器出口管2通入蒽油进行蒽油反清洗，蒽油在沥青过滤器10内循环浸泡10-15min，能够非常彻底的清洗干净过滤管44，清洗结束后再从过滤器出口管2向沥青过滤器10内通入氮气进行二次氮气反吹扫，从而实现过滤器不拆卸在线清理，吹扫和清洗的废油都通过地下槽送入配油槽生产炭黑油；

下面结合具体例子进一步对本发明的沥青过滤器10及在线排渣方法进行说明；实施例1-3中的沥青过滤器10参见图1，沥青进口管伸入内部腔室8的下部，过滤器出口管2设置在过滤器壳体5的上部，与滤芯4平行，过滤器壳体5的沥青进口管和过滤器出口管2上安装有压力表9，检测沥青过滤器10进出口压差，排渣口3的管道焊接在过滤器壳体5上，排放口7的管道焊接在检修人孔6上，过滤器出口管2在过滤器壳体5内部与滤芯接头45采用焊接，滤芯接头45与滤芯4通过螺纹进行连接固定，滤芯4通过固定套管43固定在过滤器壳体5内，通过转动过滤器把手进行滤芯4的安装和拆卸。

实施例1

本实施例在焦油加工装置馏分塔底部过滤器出口管上安装沥青过滤器(参见图3)，沥青温度350℃，流量14m3/h。沥青通过DN150的沥青进口管进入沥青过滤器内，过滤器壳体材质为8mm厚碳钢，过滤器壳体的尺寸为DN700，滤芯为DN150碳钢材质，过滤管的管壁厚度为4mm，过滤管的中心距过滤器壳体底部为630mm，过滤管上开孔径为6mm网孔，网孔的排布方式为正三角形。

沥青从过滤器入口管灌满过滤器壳体的内部腔室后，进入滤芯内部，流向DN125过滤器出口管，沥青渣被过滤在滤芯外表面。沥青过滤器投入运行后定期打开排渣口，对沥青过滤器内部腔室底部的沥青渣进行排放，保持过滤器高效运行。运行40天后，经监控得知沥青过滤器的进出口压差达到50kPa＞40kPa，临时将沥青过滤器切换至过滤器旁通管道，打开排渣口，排渣口连通地下槽，从过滤器出口管的氮气入口向过滤器内反吹扫5公斤氮气进行一次氮气反吹扫，吹扫1分钟后，关闭氮气，再从过滤器出口管上的蒽油入口，向过滤器内通入蒽油并浸泡清洗15分钟，清洗结束后再用氮气对沥青过滤器进行二次氮气反吹扫，吹扫和清洗的废油都通过地下槽送入配油槽生产炭黑油，完成后投用使用，沥青过滤器进出口压差恢复至5kPa。

实施例2

本实施例在改质沥青反应釜底部沥青出口管上安装沥青过滤器(参见图3)，沥青温度360℃，流量8m3/h。沥青通过DN80的沥青进口管进入沥青过滤器内，过滤器壳体材质为304不锈钢，过滤器壳体的尺寸为DN500，滤芯为DN100的304不锈钢材质，过滤管的管壁厚度为4mm，过滤管的中心距过滤器壳体底部为130mm，过滤管上开孔径为6mm网孔，网孔的排布方式为正三角形。

沥青从过滤器入口管灌满过滤器壳体的内部腔室后，进入滤芯内部，流向DN80过滤器出口管，沥青渣被过滤在滤芯外表面。改质沥青反应釜初期进料后，沥青过滤器内过滤的沥青渣及焦块多，打开排渣口，排渣口连接杂油槽，通过过滤器出口管向过滤器内反吹扫5公斤氮气，吹扫1分钟后，过滤器即投用。沥青过滤器正常投用后，每周对沥青过滤器的底部沥青渣进行排放，当沥青过滤器进出口压差超过40kpa后，打开排渣口，排渣口连通地下槽，从过滤器出口管的氮气入口向过滤器内反吹扫5公斤氮气进行一次氮气反吹扫，吹扫1分钟后，关闭氮气，再从过滤器出口管上的蒽油入口，向过滤器内通入蒽油并浸泡清洗10分钟，清洗结束后再用氮气对沥青过滤器进行二次氮气反吹扫，吹扫和清洗的废油都通过地下槽送入配油槽生产炭黑油，吹扫完成后投用使用，沥青过滤器进出口压差恢复至5kPa。

实施例3

本实施例在中温沥青塔底部沥青出口管上安装沥青过滤器(参见图3)，沥青温度360℃，流量5m3/h。沥青通过DN80的沥青进口管进入沥青过滤器内，过滤器壳体材质为8mm厚304不锈钢，过滤器壳体的尺寸为DN350，滤芯为DN80的304不锈钢材质，过滤管的管壁厚度为4mm，过滤管的中心距过滤器壳体底部为300mm，过滤管上开孔径为6mm网孔，网孔的排布方式为正三角形。

沥青从过滤器入口管灌满过滤器壳体的内部腔室后，进入滤芯内部，流向DN125过滤器出口管，沥青渣被过滤在滤芯外表面。沥青过滤器正常投用后，每周对沥青过滤器底部的沥青渣进行排放，当沥青过滤器进出口压差超过40kpa后，将沥青过滤器切换至过滤器旁通管道，打开排渣口，排渣口连通地下槽，从过滤器出口管的氮气入口通入氮气进行一次氮气反吹扫，吹扫1分钟后，关闭氮气，再从过滤器出口管上的蒽油入口，向过滤器内通入蒽油并浸泡清洗10分钟，清洗结束后再用氮气对沥青过滤器进行二次氮气反吹扫，吹扫和清洗的废油都通过地下槽送入配油槽生产炭黑油，完成后投用使用，沥青过滤器进出口压差恢复至5kPa。

综上所述，本发明的沥青过滤器采用圆筒式可拆卸滤芯，通过氮气反吹扫和蒽油反清洗，可以将滤芯上的沥青渣吹扫脱落，再从过滤器底部排放口排放，实现沥青过滤器的在线排渣清理过程，不仅解决了平面过滤器占地面积大，过滤效率低，以及提篮式过滤器运行周期短的问题，同时解决沥青过滤器滤芯内部沥青渣清理困难的问题，使得沥青过滤器可以长时间高效运行；该沥青过滤器及沥青在线排渣方法，采用圆筒形滤芯可以高效过滤沥青，沥青从滤芯外部进入滤芯，过滤的沥青渣残留在滤芯过滤网的外表面，沥青渣聚集后脱落至过滤器底部，可通过排渣口定期排放；该沥青过滤器及沥青在线排渣方法，通过监控过滤器进出口压差，在压差升高后，从沥青过滤器出口上的氮气和蒽油管道分别通入氮气和蒽油，对沥青过滤器进行氮气反吹扫和蒽油反清洗，将滤芯筒过滤网的外表面上的沥青渣吹扫清洗脱落排除，而排出的清洗油可用于配置炭黑油，不产生废油，从而实现沥青过滤器的不拆卸在线排渣清理，从而极大地延长了过滤器的使用周期和大幅度降低过滤器清渣工作。

综上所述，上述实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种沥青过滤器，其特征在于，包括过滤器壳体以及设于所述过滤器壳体内的滤芯；

所述过滤器壳体设有内部腔室以及与所述内部腔室连通的过滤器入口管、过滤器出口管、检修人孔、排放口和排渣口；

所述滤芯水平设于所述内部腔室的上部，该滤芯的一端固定在所述过滤器壳体上，另一端与所述过滤器壳体的过滤器出口管连接，

所述过滤器出口管上设有氮气入口和蒽油入口，

所述过滤器入口管和所述过滤器出口管上设有压力表，

所述检修人孔设于所述过滤器壳体的一端，所述排放口设于所述检修人孔的下部；

所述过滤器出口管和所述排渣口设于所述过滤器壳体的另一端；所述过滤器出口管设于所述过滤器壳体上部，与所述滤芯平行；所述排渣口设于所述过滤器壳体的下部，

所述滤芯包括过滤管，所述过滤管上的网孔采用正三角排布方式，所述网孔的孔径为6±1mm，所述网孔之间的孔距为10±1mm，

所述沥青过滤器用于执行在线排渣方法，包括以下步骤：

(1)沥青进入沥青过滤器的内部腔室后，过滤后的沥青渣在滤芯外表面聚集后脱落至内部腔室的底部，通过排渣口定期排放；

(2)当过滤器入口管与过滤器出口管的压差大于40kPa时，从所述过滤器出口管依次进行一次氮气反吹扫、蒽油反清洗和二次氮气反吹扫，吹扫和清洗过程中产生的废油从排渣口排出。

2.如权利要求1所述的沥青过滤器，其特征在于，所述过滤器入口管设置在所述过滤器壳体的顶部，伸入至所述内部腔室的下部。

3.如权利要求1所述的沥青过滤器，其特征在于，所述滤芯还包括设于所述过滤管一端的滤芯端盖以及设于所述滤芯端盖的滤芯把手；

所述滤芯设有滤芯端盖的一端通过固定套管安装在所述过滤器壳体上，另一端通过滤芯接头与所述过滤器出口管连接。

4.一种沥青在线排渣方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的沥青过滤器，所述在线排渣方法包括以下步骤：

(1)沥青进入沥青过滤器的内部腔室后，过滤后的沥青渣在滤芯外表面聚集后脱落至内部腔室的底部，通过排渣口定期排放；

(2)当过滤器入口管与过滤器出口管的压差大于40kPa时，从所述过滤器出口管依次进行一次氮气反吹扫、蒽油反清洗和二次氮气反吹扫，吹扫和清洗过程中产生的废油从排渣口排出。

5.如权利要求4所述的沥青过滤器，其特征在于，所述步骤(2)中，蒽油反清洗过程中通入蒽油浸泡的时间为10-15min；和/或

所述步骤(2)中，所述吹扫和清洗过程中产生的废油用于生产炭黑油。