CN1167487C - 燃油液体的反吹清洗过滤器装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油化工等领域中的液体原料介质净化设备过滤装置。更适用于制备液体燃油的反吹清洗过滤装置。本发明装置是对现有技术中的不足之处进行了更合理的改造，特征是将清洗系统改为先用廉价的介质(清洗液)置换出过滤介质(油)，然后进行气体辅助式液体反向清洗。清洗液采用廉价的水或水十洗涤剂，油、水分离罐是采用磁浮子界位控制器，过滤装置的自控系统可有效地控制分离效果和各控制阀门的启闭。采用本发明装置技术与现有技术相比较，具有结构简单合理、使用效果好、而且经济和操作方便，尤其对节约操作成本效果更显著。

Description

燃油液体的反吹清洗过滤器装置及清洗方法

所属领域：

本发明属于石油化工等领域中的液体介质净化过滤装置。更适用于液体燃油的气体辅助式反吹清洗过滤装置及其该装置的清洗方法。

背景技术：

在现有技术的石油化工领域中，加氢精制和加氢裂化仍是目前提高产品收率与加工质量的重要措施，其原料油的净化过滤对保护加氢催化剂、改善操作条件具有着重要的作用。日常生产中的汽、柴油或蜡油等加氢装置原料油来源复杂、油品杂质含量高、胶质含量多、处理量大，因此采用连续切换与自动反冲洗过滤系统仍是当前的主要发展趋势。根据附图1可看出，现有技术的气体辅助式反向冲洗过滤系统设备的组成，是由两台过滤器和反洗污液接收容器相互联接而成，即过滤器A和过滤器B并联后由下部通过自动阀门VA3、VB3的管线再与反洗污液接收容器D相接，反清洗液介质管道C通过管线也分别接有VA4、VB4自动阀门联接在过滤器下端，在过滤器A和过滤器B的上部管道中，分别装有自动阀门VA5、VB5后再与反洗辅助气体管线g1相接，同样还在分别装有VA2、VB2自动阀门的管线中，应与净化液体输出管a相接，原料液体输入管b通过自动阀门VA1、VB1又分别与过滤器A和过滤器B相接，在该装置中还分别装有控制阀门V1-V6。但在现有的过滤反冲洗技术中，为了使滤芯达到有效再生，保证滤芯具有长期稳定的使用性能，一般采用气体辅助式反向冲洗方式将污液排放至污液接收装置中，然后反洗污液(污油)使污液通过接收装置排放至相应的污液输送管线；在采用单一气体辅助式反向冲洗清洁效果不够理想时，可再配合使用液体反洗操作，即进行气体辅助式反向冲洗后，将罐内充入反洗液介质(一般为清洁的汽油或柴油作为清洗介质)浸泡一定时间，再利用气体辅助反洗方式将反洗液介质压出过滤器至污液接收装置后，再进行处理或直接排放。由附图1所示(以两台过滤器为例进行说明)，在现有技术中的过滤系统是由两台过滤容器和一台反洗污液接收容器D组成，两台过滤器(A和B)是采用切换方式使用的，当过滤器A进行过滤操作时，过滤器B备机待用。当过滤器A运行到设定时间后(清洗完成)，由控制装置给出信号从过滤器A切换到过滤器B进行过滤操作，而对过滤器A使用气体进行气体辅助式反向冲洗。气体辅助式反向冲洗操作为：过滤器A罐顶注气阀先开启，注入气体管线中的反洗辅助气体。由于反洗辅助气体压力冲击可先行使滤芯所附滤饼层松动，然后过滤器A罐底排污阀开启，使反洗辅助气体压迫过滤器A罐内液体(被污染的产品油)并将其全部排至反洗污液接收容器D。反洗污液(被污染的产品油)再自反洗液体接收容器D排至相应的污液输送管线。当过滤器B运行到设定时间后，对过滤器B也进行上述同样的反洗操作。但这些方法所排放的反洗液体均为价格较高的原料介质(被污染的成品汽油或柴油)，必然会增加使用者的操作费用。

发明目的与发明内容：

本发明的目的是提出一种结构简单合理，使用效果好，而且经济和操作方便的燃油液体的反吹清洗过滤装置及清洗方法。

根据本发明的目的所提出的燃油液体的反吹清洗过滤装置及清洗方法，我们所考虑的解决方案是在液体过滤净化系统的反冲洗操作中，采用输入比原产品密度高的、价格低廉的清洗液体介质，置换出低密度的、价格较高的产品液体介质，以达到低成本的排放进行反冲洗的操作。为达到上述内容的效果，我们对现有技术中的过滤系统设备进行了合理的改造，下面可根据附图进行详细描述。附图1为现有技术的反冲洗过滤器及冲洗工艺示意图。附图2为本发明技术的反冲洗过滤器及冲洗工艺示意图。由附图可看出，本发明反冲洗过滤器的组成在保证能连续生产时，采用不少于两台过滤器，即过滤器A和过滤器B并联后，再通过装有VA2、VB2自动阀门的管线与净化液体输出管a相接，通过自动阀门VA1、VB1又与原料液体输入管b相接，在装有自动阀门VA5、VB5的管线应与反洗辅助气体管线g2相接，其特征是在过滤器A与过滤器B上部联接的管道中分别装有自动阀门VA6、VB6并与分离罐E的中下部相接，在过滤器A与过滤器B的上部与已装有自动阀门VA5、VB5的管线之间应并联装有自动阀门VA7、VB7后再与干燥气体管线d相接，清洗介质输入管线j通过管线与自动阀门VA4、VB4分别联接在过滤器A与过滤器B的下端，装有自动阀门VA3、VB3的管线应与排放管线h相接，在分离罐E的中下部装有限位开关k并与控制阀门V5联控，在分离罐E的上部装有控制阀门V6并由管线与产品管线1相接。在分离罐E中下部安装的限位开关k可采用磁浮子式、浮球式、射频导纳式、光电限位式、浮筒式中的任意一种形式。在本发明装置中的限位开关k是采用磁浮子界面控制器。

根据上述本发明装置的具体结构和工作原理，我们所提出的该装置在工作时所采用的工艺方法是在装有两个以上的过滤器中，当清洗其中任意一个过滤器时，其它过滤器仍继续工作，其特征是该工艺方法应采用与过滤液体比重不同的经济型清洗液进行清洗过滤器，清洗时是先将置换介质输入管线j通向该过滤器的自动阀门打开，应对清洗的过滤器由下向上注入清洗液，在清洗该过滤器内部的同时打开上部通向分离罐E的自动阀门和控制阀门V4，由重比重的清洗液将轻比重的过滤液体从过滤器的上部，通过管线输送至分离罐E中进行清洗液与过滤液体的分离，在分离罐E中下部安装的限位开关k控制清洗液的液位高度，当清洗液的液位高度达到限位开关k的上限时，限位开关k将通过控制系统控制过滤器上部自动阀门和下部置换介质输入管线j至过滤器间的自动阀门均关闭，控制阀门V5打开将清洗液通过排放管线h放出；当清洗液的液位高度达到限位开关k的下限时，限位开关k将通过控制系统关闭V5。然后依次打开该过滤器上部至反洗辅助气体管线g2间的自动阀门和该过滤器下部至排放管线h间的自动阀门，采用气体反吹由上向下将清洗液压出，在完成对该过滤器的清洗时，应关闭反洗辅助气体管线g2与该过滤器之间的自动阀门，打开过滤器上部至干燥气体管线d间的自动阀门，在完成对过滤器的除水干燥后，应关闭干燥气体管线d与过滤器上部间的自动阀门和该过滤器下部至排放管线h间的自动阀门，过滤器再生结束备机待用。当另一台过滤器需要清洗时应重复上述工艺方法对该过滤器进行清洗并将已清洗完的过滤器备机投入工作。在本发明装置的工艺方法中，其它的特征还有当采用反洗辅助气体清洗过滤器内部时，可先用高压高温蒸汽进行清洗后再由干燥气体脱除残存水。采用高压高温蒸汽进行反吹清洗时间为10-240秒。可直接采用干燥气体将过滤器内部残存水吹扫干净。干燥气体应是氮气或干燥压缩空气(无防爆要求时)中的任意一种或两种之和。清洗液应为水或水十洗涤剂中的任意一种液体。清洗液的使用温度应在20℃-90℃温度下使用。

针对不同介质还可在清洗液中添加不同密度的或具有洗涤溶解效果的其他溶液，其目的一方面是为了提高洗涤效果，另一方面是为了增加置换介质密度，以达到较好的置换分离效果。现以石油化工领域为例，例如：在柴油加氢装置原料油过滤净化系统中，为了降低使用者的操作成本，现在采用本发明装置的过滤反冲洗工艺技术(见附图二所示)。利用水置换柴油做到无污油排放进行过滤反冲洗操作。系统采用两台过滤器[A和B(也可多台)]切换使用。在正常过滤操作时，首先设定过滤器A进行过滤操作，过滤器B备机待用。当过滤器A进出口压差达到设定数值时(一般设定0.15～0.2MPa)切换到过滤器B进行过滤操作，过滤器A罐底部进水阀开启，具有设定温度(如20℃-90℃)的净水自底部进入过滤器A内，将过滤器内的柴油全部顶至油水分离罐E后(柴油从油水分离罐顶部排至缓冲罐)，进水阀VA4、VA6关闭；顶部蒸汽阀VA5开启，先注入反洗辅助气体(蒸汽)，反洗辅助气体的压力可先行使滤芯所附滤饼松动，维持时间为30秒后，罐底排污阀VA3迅速开启，使反吹气体(形成爆破性柱状气流)压迫过滤器A内液体反向冲击滤饼并全部排出过滤器A外，通过排放管线h进入污水处理厂，使用蒸汽继续对滤芯进行300秒的强化反向吹扫，以充分恢复滤芯性能，顶部蒸汽阀VA5关闭；开启顶部氮气阀VA7，通入干燥氮气除水后，关闭顶部氮气阀VA7及排污阀VA3，过滤器A再生结束备用。同样当过滤器B达到设定压差时，也进行上述同样的反洗操作，同时过滤器A开始工作。关于油水分离罐E的液位控制，应对油水分离罐E预先设定油、水界位的限定值，当水将油顶入油水分离罐E以后，油水分离罐E内为油水混合液，由于水的密度大于柴油的密度，分离罐E内的柴油和水将分离，柴油分布在分离罐E体内上部，水分布在分离罐E罐体内下部，形成了油、水分离界面。本发明实施例采用磁浮子限位开关k，当磁浮子限位开关k发出信号控制开启放水阀放水，当水位降低至设定值时关闭放水阀。在本发明装置中油水分离罐E的限位开关k可以是浮球式、浮筒式、射频导纳式、光电式、磁浮子式等液面(界位)计、液位(界位)开关、液位(界位)变送器中的任意一种或结合使用。

采用本发明装置及工艺技术与现有技术相比较具有结构简单合理，使用效果好，采用该反冲洗工艺方法的突出优点是低成本排放，在保证清洗效果好、无罐底积存物二次污染的同时，做到最大限度降低了使用者的操作费用。我国大约每加工1吨原油要消耗70-95Kg原油，占加工原油量的7％-9.5％。因此，为了减少能耗就要节约用能。采用现有技术的生产情况是，当过滤周期按2小时计算，过滤器罐体容积按2m3计算，过滤系统连续运行，年排放污油约为7097吨；100套装置排放污油71万吨/年。对污油的处理及再利用都需要再投入能源和消耗成本，循环起来所造成的浪费是非常可观的。但采用本发明装置和工艺技术后，所采用的置换介质相对于原料介质价格低很多，反冲洗排放所造成的浪费将可以大大减少。如采用水做作为置换介质既可以节省排放污油所带来的操作费用，又可以减少供给总能量和降低能耗。水的价格远远低于油的价格，水排出后至污水处理厂，进行处理后可再循环利用。

附图说明

在本发明装置与清洗方法的说明书中所述附图：附图1为现有技术的气体辅助反向冲洗过滤装置的结构示意图；附图2为本发明技术的燃油液体反吹清洗过滤器装置结构示意图；在附图中：过滤器A、过滤器B、反洗污油接收罐D、油、水分离罐E、VA1-VB1为过滤器A过滤器B罐的原料介质输入自动阀门；VA2-VB2为过滤器A过滤器B罐的净化介质输出自动阀门；VA3-VB3为过滤器A过滤器B罐的排放自动阀门；VA4-VB4为过滤器A过滤器B罐的清洗液注入自动阀门；VA5-VB5为过滤器A过滤器B罐的反洗辅助蒸汽自动阀门；VA6-VB6为过滤器A过滤器B罐的净化介质输入油、水分离罐E自动阀门；VA7-VB7为过滤器A过滤器B罐的干燥气体自动阀门；V1为系统旁路控制阀门；V2为原料介质输入管线b的控制阀门；V3为净化介质输出管线a的控制阀门；V4为过滤器至反洗污油接收罐D、油、水分离罐E之间的控制阀门；V5为反洗污油接收罐D、油、水分离罐E下端的排放控制阀门；V6为反洗污油接收罐D、油、水分离罐E上端的净化介质输送控制阀门；在附图中双箭头所表示为：a为净化介质输出管线；b为原料介质输入管线；c为反洗液体输入管线；d为干燥气体输入管线；e为气体输出管线；f为污油排放管线；g1为反洗辅助气体输入管线；g2为反洗辅助蒸气输入管线；h为水排放管线；j为置换介质输入管线；1为净化介质输出管线；K为限位开关。

实施例

采用本发明燃油液体的辅助式反吹清洗装置及清洗方法对本发明装置进行清洗，清洗实验是针对现有技术中的液体原料介质净化设备过滤装置，为了对比方便我们仍参照现有技术方法，对柴油.煤油.汽油进行了比较性的对比清法实验，其实验方法和实验结果均列入本发明实施例对比表中。根据对比表可以清楚看到，当采用本发明装置和清洗方法与现有技术相比较具有明显的节能效果和很好的环保要求。

表1本发明实施例采用水作为清洗介质与现有技术相比较结果

过滤介质	置换介质及温度	清洗剂	界位控制器	清洗效率	现有技术清洗效率	使用效果	经济效益(减少油品损失t/a
								柴油	柴油(油温)	无	磁浮子液位计	98.0％	97.3％	一般	0
水(30-55℃)	无	磁浮子液位计	98.5％	98.0％	较好	71万
							水(55-80℃)		无	磁浮子液位计	99.7％	98.3％	好	71万
水(常温-60℃)	5％NaOH溶液	浮球式液位变送器	99.7％	99.3％	好	71万
							水(常温-60℃)		5％乙醇溶液	电浮筒式液位变送器	98.7％	98.3％	好	71万
煤油	煤油(油温)	无	磁浮子液位计	96.5％	97.9％	一般									0
							水(30-55℃)	无	电浮筒式液位变送器	97.2％	98.1％	较好	71万
	水(55-80℃)	无	浮球式液位变送器	99.8％	98.8％	好								71万
							水(常温-60℃)	5％NaOH溶液	光电式界位开关	99.6％	99.1％	好	71万
	水(常温60℃)	5％乙醇溶液	射频导纳式液位开关	99.4％	98.1％	好								71万
							汽油	汽油(油温)	无	磁浮子液位计	97％	98.7％	一般		0
水(30-55℃)	无	磁浮子液位计	97.9％	98.7％	较好	71万
								水(55-80℃)	无	光电式界位开关	99.8％	98.7％	好	71万
水(常温-60℃)	2％NaOH溶液	光电式界位开关	99.8％	98.7％	好	71万
								水(常温-60℃)	2％乙醇溶液	浮球式液位变送器	99.7％	99.5％	好	71万

Claims (10)

1、一种燃油液体的反吹清洗过滤装置，该装置的组成是在保证能连续生产时，采用不少于两台的过滤器，即过滤器罐(A)和过滤器罐(B)并联后再通过装有自动阀门(VA2、VB2)的管线与净化液体输出管(a)相接，和通过自动阀门(VA1、VB1)又与原料液体输入管(b)相接，在装有自动阀门(VA5、VB5)的管线应与反洗辅助气体管线(g₂)相接，其特征是在过滤器(A)与过滤器(B)上部联接的管道中分别装有自动阀门(VA6、VB6)并与分离罐(E)的中下部相接，在过滤器(A)与过滤器(B)的上部与已装有自动阀门(VA5、VB5)的管线之间应并联装有自动阀门(VA7、VB7)后再与干燥气体管线(d)相接，清洗介质输入管线(j)通过管线与自动阀门(VA4、VB4)，分别联接在过滤器(A)与过滤器(B)的下端，装有自动阀门(VA3、VB3)的管线应与水排放管线(h)相接，在分离器(E)的中下部装有限位开关(k)并与控制阀门(V5)联接，在分离罐(E)的上部装有控制阀门(V6)并由管线与净化液体输出管线(1)相接。

2、根据权利要求1所述装置，其特征是在分离罐(E)中下部安装的限位开关(k)可采用磁浮子式、浮球式、射频导纳式、光电限位式、浮筒式中的任意一种形式使用。

3、一种由权利要求1所述燃油液体的反吹清过洗滤器装置的清洗方法，该方法是在装有两个以上过滤器的系统设备中，当清洗其中任意一个过滤器时，其它过滤器仍继续工作，其特征是该工艺方法应采用与过滤液体比重不同的经济型清洗液清洗过滤器，清洗时是先将置换介质输入管线(j)通向该过滤器的自动阀门打开，应对清洗的过滤器由下向上缓慢注入清洗液，同时打开上部通向分离罐(E)的自动阀门和控制阀门(V4)，由重比重的清洗液将轻比重的净化液体从过滤器的上部，通过管线输送至分离罐(E)中进行清洗液与净化液体的分离，在分离罐(E)中下部安装的限位开关(k)是控制清洗液的液位高度，当清洗液的液位高度达到限位开关(k)的上限时，限位开关(k)将通过控制系统控制过滤器上部自动阀门和下部置换介质输入管线(j)至过滤器间的自动阀门均关闭，分离罐(E)中下部的控制阀门(V5)打开将清洗液通过排放管(h)放出，当清洗液的液位高度达到限位开关(k)的下限时，限位开关(k)将分离罐(E)中下部的控制阀门(V5)关闭，然后依次打开该过滤器上部至反洗辅助气体管线(g2)间的自动阀门和过滤器罐下部至排放管线(h)间的自动阀门，采用气体反吹由上向下将清洗液压出，在完成对该过滤器的清洗时，应关闭反洗辅助气体管线(g2)与该过滤器之间的自动阀门，打开过滤器上部至干燥气体管线(d)间的自动阀门，在完成对过滤器的除水干燥后，应关闭干燥气体管线(d)与过滤器上部间的的自动阀门和该过滤器下部至排放管线(h)间的自动阀门，过滤器再生结束备机待用，当另一台过滤器需要清洗时应重复上述工艺方法对该过滤器进行清洗，并将已清洗完的备机投入工作。

4、根据权利要求3所述的清洗方法，其特征还有当采用反洗辅助气体清洗过滤器内部时，可先用高压蒸汽进行清洗后再由干燥气体吹洗干净。

5、根据权利要求3所述的清洗方法，其特征在于吹洗干燥气体应是氮气或干燥压缩空气中的任意一种气体。

6、根据权利要求3所述的清洗方法，其特征是采用水作为清洗液。

7、根据权利要求3所述的清洗方法，其特征是采用的清洗液含有水和洗涤剂。

8、根据权利要求3所述的清洗方法，其特征在于清洗液的使用温度应在20℃-90℃温度下使用。

9、根据权利要求4所述的清洗方法，其特征是采用高压蒸汽进行反复清洗，时间为10-240秒。

10、根据权利要求7所述的清洗方法，其特征在于清洗液中的洗涤剂应包括乙醇、NaOH中的任意一种。

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