CN206872742U - 油浆静电分离装置及油浆静电分离系统 - Google Patents

Abstract

一种油浆静电分离装置及油浆静电分离系统，属于固液分离技术领域。该油浆静电分离装置包括内设有空腔的壳体，空腔内设有阴极管、设于阴极管内的阳极棒及多个玻璃珠，阳极棒与壳体电连接，阳极棒和阴极管分别连接有接电装置，壳体设有与空腔连通的油浆进口和净化油浆出口。该油浆静电分离装置能够快速高效的将催化裂化油浆中的微细粒催化剂颗粒除去，且具有结构简单可靠，使用和维护方便的优点。本实用新型还提供了一种包含上述油浆静电分离装置的油浆静电分离系统。

Description

油浆静电分离装置及油浆静电分离系统

技术领域

本实用新型涉及固液分离技术领域，具体而言，涉及一种油浆静电分离装置及油浆静电分离系统。

背景技术

石油的催化裂化是指石油在一定温度和催化剂的作用下发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等产品的过程，经过催化裂化处理的油浆中常常夹带有催化剂(Al₂SiO₄等)，生产中需要将这部分催化剂杂质与油浆分离以便于进入后续作业。

目前常用的油浆催化剂分离方法主要有自然沉降法、过滤分离法和离心分离法，其中：

自然沉降法具有设备简单、运行成本低、操作容易的优点，但是自然沉降法的投资大，分离所需时间长，分离所需的温度较高，且分离净化效果差，难以去除油浆中小于50μm的催化剂粉末，不能满足现有的使用要求。

过滤分离法具有操作简单、投资少、分离效果稳定、对原料适应性强、易于高温分离的优点，但是过滤分离法也具有冲洗时间长、过滤阻力大、难以脱除微米级催化剂粉末的缺陷，且过滤装置中的过滤器之间需要频繁切换及循环操作.当油浆中胶状物含量过高时，会加剧过滤阻力，进一步降低过滤效率，这很大程度上限制了过滤分离法的应用。

离心分离法包括离心沉降分离法和旋流分离法，离心沉降分离法在使用中受到温度等工艺指标的影响较大，常常会由于工艺指标的变化而出现分离效果的波动，在实践中一般被用作预处理设备以减轻下游分离单元的负荷。旋流分离法在温度200℃离心转速5000rpm、离心运转时间60s条件下，能够很好的除去油浆中10μm以上的催化剂颗粒，如果进一步提高温度、转速和离心时间可获得更好的净化效果。但是，旋流分离法需要使用高速运转设备，不仅操作维护不便，且处理量较低，生产效率低，目前尚无工业应用的实例。

因此，需要一种效率高、效果好的油浆催化剂分离设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油浆催化剂分离设备，其能够快速高效的进行催化裂化油浆的微细粒催化剂颗粒去除作业，且具有结构简单可靠，使用和维护方便的优点。

本实用新型的另一目的在于提供一种油浆催化剂分离系统，其能够快速高效的进行催化裂化油浆的微细粒催化剂颗粒去除作业。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种油浆催化剂分离设备，其包括内设有空腔的壳体，空腔内设有阴极管、设于阴极管内的阳极棒及多个玻璃珠，阳极棒与壳体电连接，阳极棒和阴极管分别连接有接电装置，壳体设有与空腔连通的油浆进口和净化油浆出口。

在本实用新型较佳的实施例中，空腔内设有套设于阴极管上的套筒。

在本实用新型较佳的实施例中，壳体与套筒之间形成封闭的过滤腔，净化油浆出口与过滤腔连通，套筒的顶部与壳体连接，套筒的底部与壳体之间形成用于过滤玻璃珠的开口。

在本实用新型较佳的实施例中，壳体的底部和顶部分别设有与空腔连通的反冲洗进口和反冲洗出口。

在本实用新型较佳的实施例中，接电装置包括接电柱。

在本实用新型较佳的实施例中，接电装置还包括套设于接电柱上的绝缘套。

在本实用新型较佳的实施例中，接电装置还包括设于绝缘套与接电柱之间的密封圈。

在本实用新型较佳的实施例中，多个玻璃珠的总体积占空腔容积的40～70％。

在本实用新型较佳的实施例中，玻璃珠的直径为2～6mm。

本实用新型还提供了一种油浆静电分离系统，其包括上述的油浆静电分离装置，油浆进口连通有催化裂化油浆罐，净化油浆出口连通有储油罐。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例提供的油浆静电分离设备包括内设有空腔的壳体，空腔内设有阴极管、设于阴极管内的阳极棒及多个玻璃珠，阳极棒与壳体电连接，阳极棒和阴极管分别连接有接电装置，壳体设有与空腔连通的油浆进口和净化油浆出口。该油浆静电分离装置能够快速高效的将催化裂化油浆中的微细粒催化剂颗粒除去，且具有结构简单可靠，使用和维护方便的优点。本实用新型还提供了一种包含上述油浆静电分离装置的油浆静电分离系统，该油浆静电分离系统能够快速高效的进行催化裂化油浆的微细粒催化剂颗粒去除作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例中玻璃珠受到电场作用时的示意图；

图2为本实用新型实施例中玻璃珠受到电场作用时的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的油浆静电分离设备的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的两台油浆静电分离设备配合使用时的使用流程图。

图中：100-壳体；101-玻璃珠；110-空腔；120-阳极棒；130-阴极管；140-套筒；141-开口；151-接电柱；152-绝缘套；153-密封圈；160-油浆进口；170-净化油浆出口；180-过滤腔；190-反冲洗进口；200-反冲洗出口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，或者是该实用新型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”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“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，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”、“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。

本实用新型实施例提供了一种油浆静电分离方法，其包括如下步骤：

S1、向待处理油浆中加入分散助剂并混合均匀、离心过滤，得到预处理油浆；其中，分散助剂为碳原子数为6～10的烃中的至少一种，分散助剂与待处理油浆混合时的体积比为1：0.5～5。优选离心过滤是将加入分散助剂的待处理油浆在1000～20000g的相对离心力下离心过滤处理5～30min除去固体杂质。

S2、将预处理油浆与玻璃珠混合后通过外加电场；其中，玻璃珠的直径为2～6mm，外加电场的场强为0.6～1.5kv/mm。进一步优选将加入玻璃珠的预处理油浆加热至70～200℃后外加电场。

S3、分离吸附后的玻璃珠，得到净化后的油浆。

S4、对吸附后的玻璃珠进行反冲洗。反冲洗方法是向油浆中通入不反应气体得到油气混合物，使用油气混合物在0.5～2.0MPa压力作用下冲洗吸附后的玻璃珠。

本实用新型实施例提供了一种油浆静电分离方法，其能够快速高效的去除催化裂化油浆中残留的催化剂杂质，特别是能够有效的清除催化裂化油浆中的20μm以下的微细颗粒催化剂。

该油浆静电分离方法首先向待处理油浆中加入碳原子为6～10的烃类中的至少一种作为分散助剂混合均匀，避免待处理油浆中的催化剂颗粒、芳烃类物质等聚团和沉降影响后续的分离作业，随后可以优选在1000～20000g的相对离心力下使用离心分离的方法去除油浆中的大颗粒杂质得到预处理油浆，避免大颗粒杂质影响后续的静电分离作业，将预处理油浆中和玻璃珠混合后通过0.6～1.5kv/mm电场进行静电吸附。

如图1和图2所示，在电场作用下催化剂颗粒和玻璃珠均产生极化作用，玻璃珠包含的Na⁺、Ca²⁺和SiO₃ ^2-离子由于电场作用分别聚集形成正负极，催化剂颗粒由于电场作用分别聚集Al³⁺、SiO₄ ^4-离子等形成正负极，使催化剂颗粒吸附于玻璃珠的表面，随后将玻璃珠与油浆分离，将净化后的油浆排出，留下吸附有微细粒催化剂颗粒的玻璃珠进行后续的循环作业。其中将加入玻璃珠的预处理油浆加热至70～200℃后外加电场能够更好的去除油浆中的催化剂颗粒。当玻璃珠经过多次静电吸附处理作业后需要进行脱吸附处理，此时可以向油浆(可以选用净化后的油浆或其他合格的油浆)中通入不反应气体(可以选用氮气等不与油浆反应的气体)得到油气混合物，使用油气混合物在0.5～2.0MPa压力作用下冲洗吸附后的玻璃珠，将玻璃珠表面吸附的催化剂颗粒清洗脱落，得到的玻璃珠可以循环使用。

本实用新型还提供了一种油浆静电分离设备，以下通过具体实施例进行详细描述。

如图3所示，本实施例提供了一种油浆静电分离设备，其用于实现上述的油浆静电分离方法，该油浆静电分离设备包括内设有空腔110的壳体100，空腔110内设有阴极管130、设于阴极管130内的阳极棒120及多个玻璃珠101，阳极棒120与壳体100电连接，阳极棒120和阴极管130分别连接有接电装置，壳体100设有与空腔110连通的油浆进口160和净化油浆出口170。玻璃珠101的总体积占空腔110容积的60％，玻璃珠101的直径为5mm。具体的，本实施例中，阳极棒120与壳体100接地。

本实施例提供的油浆静电分离设备用于实现上述的油浆静电分离方法，使用时首先调整壳体100内空腔110中的玻璃珠101的数量，使玻璃珠101占空腔110溶剂的40～70％，以获得较好的油浆处理效率和杂质去除率，随后分别对与阳极棒120和壳体100连接的接电装置接电源正极，对与阴极管130连接的接电装置接电源负极，在阳极棒120和阴极管130之间、阴极管130和壳体100之间分别形成电场强度为0.6～1.5kv/mm电场，将预处理油浆通过油浆进口160通入到空腔110中与玻璃珠101混合，并在电场的作用下进行静电吸附作业，使混杂在预处理油浆中的催化剂颗粒和其他杂质颗粒由于极化作用静电吸附于玻璃珠101上，最后将净化后的油浆通过净化油浆出口170排出，使玻璃珠101留在空腔110内进行循环作业处理下一批的预处理油浆。

空腔110内设有套设于阴极管130上的套筒140，在壳体100与套筒140之间形成过滤腔180，过滤腔180与净化油浆出口170连通，套筒140的顶部与壳体100连接，底部与壳体100之间形成用于过滤玻璃珠101的开口141。在空腔110内设置套设于阴极管130上的套筒140，能够提高油浆处理的效率，使进入到空腔110内的油浆迅速的得到处理后排出，套筒140内的净化处理后的油浆通过套筒140底部的开口141进入到过滤腔180后经净化油浆出口170排出的同时，将玻璃珠101保留在空腔110内，对后续进入的油浆进行循环处理。

壳体100的底部和顶部分别设有与空腔110连通的反冲洗进口190和反冲洗出口200。当进行多次静电吸附处理作业后，玻璃珠101的表面会吸附一层催化剂颗粒，从而降低玻璃珠101的静电吸附能力，此时需要对玻璃珠101进行脱吸附处理，去除玻璃珠101表面吸附的催化剂颗粒才能提高油浆除杂效率，此时可以停止使用接电装置对阳极棒120、阴极管130和套筒140通电，并向净化后的油浆中通入氮气得到油气混合物，将油气混合物在0.5～2.0MPa压力作用下通过壳体100底部设置的反冲洗出口200通入空腔110中冲洗吸附后的玻璃珠101，使玻璃珠101在空腔110中相互摩擦，将玻璃珠101表面吸附的催化剂颗粒清洗脱落，并将冲洗后的废油浆从壳体100顶部设置的反冲洗出口200排出，使冲洗得到的脱吸附的玻璃珠可以循环的对下一批次待处理的预处理油浆进行反复处理。

接电装置包括接电柱151、套设于接电柱151上的绝缘套152，绝缘套152与接电柱151之间设有密封圈153。使用绝缘套152对接电柱151进行保护，能够避免接电柱151直接裸露在外受到损害或对使用者造成伤害，同时在绝缘套152与接电柱151之间设置的密封圈153也能够进一步的保护接电柱151。

使用该油浆静电分离设备对催化裂化油浆进行处理，首先对待处理油浆进行预处理，将待处理油浆与庚烷按1：2的体积比混合均匀，并在5000g的离心力下离心处理10min过滤，得到预处理油浆；随后调整壳体100内空腔110中的玻璃珠101的数量，使玻璃珠101占空腔110容积的60％，对与阳极棒120和壳体100连接的接电装置接电源正极，对与阴极管130连接的接电装置接电源负极，在阳极棒120和阴极管130、阴极管130和壳体100之间分别形成电场强度为1.2kv/mm电场，将预处理油浆加热到80℃后通过油浆进口160通入到空腔110中与玻璃珠101混合，并在电场的作用下进行静电吸附作业，并将净化后的油浆通过套筒140下方的开口141进入过滤腔180后经净化油浆出口170排出，对净化后的油浆进行检验可知，本实施例提供的油浆静电分离方法可以除去油浆中98％以上的催化剂颗粒。

本实用新型还提供了一种油浆静电分离系统，其包括上述的油浆静电分离装置，且油浆进口160连通有催化裂化油浆罐，净化油浆出口170连通有储油罐，使用者可以将预处理油浆储存于催化裂化油浆罐中，从而持续的将预处理油浆通过油浆进口160通入到油浆静电分离装置中进行净化处理，并将净化后的油浆通过净化油浆出口170通入到储油罐中进行保存。

此外如图4所示，本实用新型提供的油浆静电分离设备还可以多台一起配合使用，每台油浆静电分离设备的油浆进口160均连通有催化裂化油浆罐，净化油浆出口170均连通有储油罐，反冲洗进口190均连通有反冲洗罐，反冲洗出口200均连通有废液罐，当其中部分油浆静电分离设备进行油浆静电分离作业时，另一部分油浆静电分离设备进行反冲洗作业，如此循环反复，能够最大化的提高油浆静电分离设备的工作效率。

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

Claims (10)

1.一种油浆静电分离装置，其特征在于，包括内设有空腔的壳体，所述空腔内设有阴极管、设于阴极管内的阳极棒及多个玻璃珠，所述阳极棒与所述壳体电连接，所述阳极棒和所述阴极管分别连接有接电装置，所述壳体设有与所述空腔连通的油浆进口和净化油浆出口。

2.根据权利要求1所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述空腔内设有套设于所述阴极管上的套筒。

3.根据权利要求2所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述壳体与所述套筒之间形成过滤腔，所述净化油浆出口与所述过滤腔连通，所述套筒的顶部与所述壳体连接，所述套筒的底部与所述壳体之间形成用于过滤所述玻璃珠的开口。

4.根据权利要求1所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述壳体的底部和顶部分别设有与所述空腔连通的反冲洗进口和反冲洗出口。

5.根据权利要求1所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述接电装置包括接电柱。

6.根据权利要求5所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述接电装置还包括套设于所述接电柱上的绝缘套。

7.根据权利要求6所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述接电装置还包括设于所述绝缘套与所述接电柱之间的密封圈。

8.根据权利要求1所述的油浆静电分离装置，其特征在于，多个所述玻璃珠的总体积占所述空腔容积的40～70％。

9.根据权利要求1所述的油浆静电分离装置，其特征在于，所述玻璃珠的直径为2～6mm。

10.一种油浆静电分离系统，其特征在于，其包括如权利要求1-9中任一项所述的油浆静电分离装置，所述油浆进口连通有催化裂化油浆罐，所述净化油浆出口连通有储油罐。