CN206438079U - 错流过滤器及油浆固液分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种错流过滤器及油浆固液分离系统，该错流过滤器包括过滤器壳体；所述过滤器壳体的顶端和底端分别设有油浆入口和油浆出口，其一侧设有清液出口；所述过滤器壳体入口处设有入口分布器、其内部设有梯级过滤管。本实用新型不仅可以提高油浆过滤效率，也可以解决过滤器不能长期平稳运行的难题。

Description

错流过滤器及油浆固液分离系统

技术领域

本实用新型属于催化裂化装置外甩油浆固液分离领域，涉及一种催化裂化装置外甩油浆错流过滤器，具体而言，涉及一种错流过滤器及油浆固液分离系统，尤其对含有胶质、沥青质的油浆适用有效。

背景技术

随着世界经济的快速增长，炼油技术朝着重油轻质化和清洁汽油燃料生产及多产低碳烯烃的方向发展，催化裂化装置的加工能力不断提高。为拓宽装置原料来源，原料趋向重质化，催化裂化已成为加工重油(常压渣油、减压渣油、焦化蜡油)的重要手段。但是随着原料趋向重质化，催化裂化操作条件恶化，热负荷加大、易生焦，处理能力反而下降。为解决这一问题，许多炼油厂采用外甩油浆技术，以提高催化裂化装置的加工能力或多掺炼渣油，增加轻油的收率、降低能耗、增加经济效益等。外甩油浆技术已成为催化裂化技术中必不可少的重要措施。然而，目前国内的催化裂化外甩油浆有的作为废油以低价卖掉，有的则作为燃料直接烧掉，造成资源的很大浪费。催化裂化油浆中主要成分是稠环芳烃，如果进一步加工可生产优质的石油焦、炭黑以及碳素纤维材料等有价值的化工原料，也可以调配重质燃料油，但是由于油浆中有较高浓度的催化剂粉尘(浓度一般为3000－6000μg/g)，给油浆的综合利用带来很大困难。固含量过高的油浆用作工业重燃料油时，易造成火嘴磨损，炉管和空气预热器积灰积垢；用高固含量的油浆作焦化原料生产的石油焦灰分不合格。因此，油浆进一步综合利用的关键是要分离掉其中的催化剂颗粒和其他灰分。

目前，工业上去除催化裂化油浆中固体颗粒使用的分离方法主要有自然沉降法、过滤分离法、静电分离法和离心分离法等。过滤分离法是通过使用一种微孔材料将油浆中的固体催化剂颗粒拦截而实现净化分离的有效方法，油浆过滤器的滤芯主要采用不锈钢烧结丝网微孔滤芯或不锈钢粉末烧结微孔滤芯。实践表明，过滤分离法是一种技术相对稳定、处理能力大、分离效率高的催化裂化油浆处理方法，也是目前工业装置上应用最为广泛的一种技术。

国外自20世纪80年代就对过滤材料进行了深入研究，目前美国的PALL公司和MOTT公司分别将各自的过滤管应用于分离FCC油浆固体颗粒，在国内外应用较多。目前工业应用的过滤器基本都是近盲端过滤，效率较低，过滤管很容易出现堵塞现象，必须进行频繁的反冲洗。北京中天元公司申请的专利号为CN201020213529.9一种催化裂化油浆过滤设备提到采用错流过滤器，但是仍然依靠过滤技术，该过滤器油浆由下而上，这种流程不利于错流过滤控制滤饼厚度，同时过滤器入口处没有分布器，难以保证每根过滤管的流量一致。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供错流过滤器及油浆固液分离系统，很大程度上弥补了现有技术的不足。

本实用新型的目的在于提供一种错流过滤器。

本实用新型的第二目的在于提供一种油浆固液分离系统。

一方面，本实用新型提供的错流过滤器包括过滤器壳体；

所述过滤器壳体的顶端和底端分别设有油浆入口和油浆出口，其一侧设有清液出口；

所述过滤器壳体入口处设有入口分布器、其内部设有梯级过滤管。

进一步地，所述梯级过滤管呈圆筒状且套装在过滤器壳体内的管板上。

进一步地，所述入口分布器为大开孔率的分布器，采用圆筒形或锥形结构。

进一步地，还包括设置在入口分布器与梯级过滤管之间的分布盘，所述分布盘设置在壳体内部。

进一步地，所述分布盘为一种多孔分布板，其开孔与过滤器壳体内的管板的开孔为相同设置。

进一步地，所述梯级过滤管的直径为30-150mm，所述梯级过滤管的级数为2－5级。

进一步地，所述梯级过滤管包括用于控制过滤精度的过滤膜和用于支撑的过滤管基层，所述过滤管基层套设在所述过滤膜的外部。

进一步地，所述过滤膜的厚度为0.2-2mm，所述过滤管基层厚度为1-10mm。

进一步地，所述清液出口与成品清液罐连接或通过三通与反清洗装置连接。

另一方面，本实用新型还提供一种油浆固液分离系统，包括所述的错流过滤器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种错流过滤器，该错流过滤器主要包括过滤器壳体；所述过滤器壳体的顶端和底端分别设有油浆入口和油浆出口，其一侧设有清液出口；所述过滤器壳体入口处设有入口分布器、其内部设有梯级过滤管；本实用新型采用了过滤技术中的错流过滤技术，通过入口分布器保证每根过滤管内部流速基本一致，通过流速控制滤芯表面滤饼厚度一定，避免频繁反冲洗，甚至可以取消反冲洗，同时采用内过滤的梯级过滤管，过滤精度高，压降小，允许内外压差更大。

另外，本实用新型提供的油浆固液分离系统，其包括所述的错流过滤器，因此其具有错流过滤器的所有优点，在此就不赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的错流过滤器的内部结构示意图；

图2为基于图1的本实用新型实施例一提供的梯级过滤管的结构示意图；

图3为基于图1的本实用新型实施例二提供的油浆固液分离系统的第一种结构示意图；

图4为基于图1的本实用新型实施例二提供的油浆固液分离系统的第二种结构示意图。

附图标记：1－过滤器壳体；2－油浆入口；3－入口分布器；4－分布盘；5－梯级过滤管；51－过滤膜；52－过滤管基层；6－油浆出口；7－清液出口；8－混合器；9－分离器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1－2所示，本实施例提供的错流过滤器包括过滤器壳体1；

所述过滤器壳体1的顶端和底端分别设有油浆入口2和油浆出口6，其一侧设有清液出口7；

所述过滤器壳体1入口处设有入口分布器3、其内部设有梯级过滤管5。

需要指出的是，本实施例提供了一种错流过滤器，该错流过滤器包括过滤器壳体1；所述过滤器壳体1的顶端和底端分别设有油浆入口2和油浆出口6，其一侧设有清液出口7；所述过滤器壳体1入口处设有入口分布器3、其内部设有梯级过滤管5；本实用新型采用了过滤技术中的错流过滤技术，通过入口分布器3保证每根过滤管内部流速基本一致，通过流速控制滤芯表面滤饼厚度一定，避免频繁反冲洗，甚至可以取消反冲洗，同时采用内过滤的梯级过滤管5，过滤精度高，压降小，允许内外压差更大。

具体地，下面针对本实施例中错流过滤器的各个具体结构作详细说明：

对于入口分布器3而言，所述入口分布器3为大开孔率的分布器，采用圆筒形或锥形结构。

需要指出的是，入口分布器3是一种大开孔率的分布器，压降较小，主要作用是将从管道中来的油浆快速分布到整个过滤器的界面上，保证油浆在整个过滤器截面上流速的均匀性，避免中心流速过高，而边壁流速过低。入口分布器3有多种结构，圆筒形或者锥形，过滤器直径超过2m后一般优选锥形。

为了结构的完整性，还包括设置在入口分布器3与梯级过滤管5之间的分布盘4，所述分布盘4设置在壳体内部。进一步地，所述分布盘4为一种多孔分布板，其开孔与过滤器壳体1内的管板的开孔为相同设置。

需要指出的是，分布盘4为一种多孔分布板，开孔与过滤管管板(未示出)开孔大小、数量及方位一致。主要作用是将上部油浆来流进一步整流，充分保证分布的均匀性。工程设计中如果入口分布器3的分配已经满足均匀性要求，也可以不设置分布盘4。

对于梯级过滤管5而言，所述梯级过滤管5呈圆筒状且套装在过滤器壳体1内的管板上。所述梯级过滤管5的直径为30-150mm，所述梯级过滤管5的级数为2－5级。所述梯级过滤管5包括用于控制过滤精度的过滤膜51和用于支撑的过滤管基层52，所述过滤管基层52套设在所述过滤膜51的外部(图2中为2级梯级过滤管5)。具体地，所述过滤膜51的厚度为0.2-2mm。所述过滤管基层52厚度为1-10mm。

和普通的均质滤芯相比，梯级过滤管5采用二次烧结技术，将球形金属颗粒喷涂在已经烧结完成的强度支撑层外表面上。梯级结构有两个明显优势：

(1)滤芯的过滤面的开孔率明显提高，以0.5微米过滤管为例，均质过滤管的开孔率为16％，而梯级过滤管5的开孔率是42％，将近是过滤管的3倍。也就是说液体在滤孔中的流速降低了近3倍，液体将固体颗粒向滤孔中拉动的力量也降低了2倍(滤芯不易堵塞，无需反冲洗)。

(2)梯级过滤管5的反冲洗性能优异。梯级过滤管5压降较低，在反冲洗时有60％的反冲洗压差可以直接作用到滤饼层上，而对于均质过滤管，90％的压力都损失在滤芯上，对滤饼的推动力很小。

为了结构的完整性，所述清液出口7与成品清液罐连接或通过三通与反清洗装置连接(未示出)。

本实施例的工作过程为：

原料油浆经原料油浆循环泵可以直接与油浆入口2相连，或者经过一级旋流或沉淀后与油浆入口2相连，油浆通过油浆入口2进入错流过滤器以后，首先经过入口分布器3第一次预分配，然后经过分布盘4进一步均布，均匀向下的油浆随后进入梯级过滤管5，在梯级过滤管5内部进行错流过滤，富含催化剂颗粒的油浆继续向下，通过油浆出口6排出错流过滤器，清液经过梯级过滤管5的过滤到达过滤器的壳体内，从清液出口7排出。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例还提供一种油浆固液分离系统，包括所述的错流过滤器。

需要指出的是，本实施例还包括混合器8以及分离器9，其中，混合器8、分离器9和错流过滤器之间依次通过管道相连通，油浆在混合器8处与助剂混合，之后进入分离器9，富含固体颗粒的油浆从分离器9的底端排出，一级清液通过错流过滤器的入口分布器3进入错流过滤器内部，油浆由梯级过滤管5内部通过，富含固体颗粒的油浆由错流过滤器底部排出，油浆通过梯级过滤管5进一步分离得到二级清液。

如图3所示，本实施例的第一种可选方案中，包括一个混合器8、一个分离器9以及一个错流过滤器；所述混合器8与分离器9相连通，所述分离器9与错流过滤器相连通。

如图4所示，本实施例的第二种可选方案中，包括一个混合器8、一个分离器9以及两个错流过滤器；所述混合器8与分离器9相连通，所述分离器9与两个错流过滤器均连通。

需要指出的是，本实施例中混合器8、分离器9以错流过滤器的数量和组合方式不仅仅限于上述三种，还可以根据需要衍生出多种组合方式，其原理大致相同，在此就不赘述。

还需要指出的是，本实施例提供的油浆固液分离系统，其包括所述的错流过滤器，因此其具有错流过滤器的所有优点，在此就不赘述。

综上，本实用新型提供的一种催化裂化错流过滤器，采用了油浆下流式，下流式的重要性主要在于可以有效地提高油浆的冲刷力，同时充分保证催化剂滤饼厚度的均匀性，如果采用上流式，由于重力的存在，极易发生滤饼的脱落和返混，不利于过滤操作的平稳性。与现有技术相比具有如下优点：

一、通过内构件的组合使用，将错流过滤技术应用油浆过滤器上，技术可行；

二、本实用新型可以与旋流器或沉降器组合使用，同时借助了错流过滤技术和梯级过滤管5，大大减小反冲洗次数，运行状况良好的情况下基本可以取消过滤器的反冲洗；

三、本实用新型相较于公知的过滤系统，最大的优点就是寿命长。现有的过滤系统针对含胶体沥青质的油浆只能工作3个月左右就需要更换，而本实用新型的过滤系统能够工作1－3年，最大限度地降低了胶体对滤芯的封堵影响；

四、整个固液分离系统具有结构简单、操作方便、占地面积小的特点，错流过滤和梯级过滤管5使分离效率大大提高。

本实用新型可用于石油化工领域的催化裂化油浆固液分离中，同时也可以应用到煤化工MTO水洗水的处理中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种错流过滤器，其特征在于，包括过滤器壳体；

所述过滤器壳体的顶端和底端分别设有油浆入口和油浆出口，其一侧设有清液出口；

所述过滤器壳体入口处设有入口分布器、其内部设有梯级过滤管。

2.根据权利要求1所述的错流过滤器，其特征在于，所述梯级过滤管呈圆筒状且套装在过滤器壳体内的管板上。

3.根据权利要求2所述的错流过滤器，其特征在于，所述入口分布器为大开孔率的分布器，采用圆筒形或锥形结构。

4.根据权利要求3所述的错流过滤器，其特征在于，还包括设置在入口分布器与梯级过滤管之间的分布盘，所述分布盘设置在壳体内部。

5.根据权利要求4所述的错流过滤器，其特征在于，所述分布盘为一种多孔分布板，其开孔与过滤器壳体内的管板的开孔为相同设置。

6.根据权利要求2所述的错流过滤器，其特征在于，所述梯级过滤管的直径为30-150mm，所述梯级过滤管的级数为2－5级。

7.根据权利要求6所述的错流过滤器，其特征在于，所述梯级过滤管包括用于控制过滤精度的过滤膜和用于支撑的过滤管基层，所述过滤管基层套设在所述过滤膜的外部。

8.根据权利要求7所述的错流过滤器，其特征在于，所述过滤膜的厚度为0.2-2mm，所述过滤管基层厚度为1-10mm。

9.根据权利要求1所述的错流过滤器，其特征在于，所述清液出口与成品清液罐连接或通过三通与反清洗装置连接。

10.一种油浆固液分离系统，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的错流过滤器。