CN207694606U - 一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，所述超滤装置包括：壳体，所述壳体上设有清液出口、浆料进口和浆料出口；至少一根主轴，这些主轴并列设置在壳体内，每个主轴连接一个电机，每个主轴上设有过滤元件，所述过滤元件将壳体分成清液区和浆料区，浆料进口和浆料出口位于浆料区，清液出口位于清液区。本实用新型可用于各类型反应的固体催化剂分离，而且运行能耗低，占地面积小，对进料液性能稳定性要求不高。

Description

一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种过滤装置，具体涉及一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置。

背景技术

外甩油浆是炼油厂催化裂化装置生产过程中无法裂化的尾料，通过“外甩”的形式排出装置。由于采用流化床反应形式，外甩油浆中不可避免地含有固体催化剂粉末，粉末主要是氧化铝或是二氧化硅，固含量为3000-20000ppm。

通常脱除催化裂化油浆中催化剂粉末的方法有：自然沉降、助剂沉降、过滤分离、离心分离、静电分离等方法。自然沉降是最早使用的方法，仅靠重力沉降，由于催化剂粉末的粒径范围在0-80um，其中20um以下粒径占相当比重，沉降速度慢，周期长；而过滤、静电分离、离心分离除对设备的要求很高外，过滤装置很容易发生堵塞，离心分离难以处理大批量的油浆，静电分离法很难使油浆中的固含量低于100ppm且分离效果受油浆性质和操作条件影响大，适应性差。随着重油催化裂化技术的发展，催化裂化的原料和相应产物中重组分增加，导致油气产物的粘度增大，传统的常规处理方法已经无法有效脱除重油催化裂化油浆中的催化剂粉末，开发针对性的新型高效固液分离装置与工艺已成为行业内技术开发的重要课题之一。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，从而提供一种过滤精度高、操作弹性大、运行能耗低、对高固含量高黏度物料适应性强的应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，所述超滤装置包括：

壳体，所述壳体上设有清液出口、浆料进口和浆料出口；

至少一根主轴，这些主轴并列设置在壳体内，每个主轴连接一个电机，每个主轴上设有过滤元件，所述过滤元件将壳体分成清液区和浆料区，浆料进口和浆料出口位于浆料区，清液出口位于清液区。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述主轴为中空轴，主轴内部中空部分为过滤清液通道。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述过滤元件为碟片形式，过滤元件材质为金属或者陶瓷。

在本实用新型的一个优选实施例中，过滤元件之间设有扰流杆。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述主轴与电机之间的传动形式为联轴器连接或机械传动或磁力传动。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述浆料进口上连接有进料泵，所述进料泵与浆料进口之间设有进料阀和进料流量计，所述浆料出口上设有出料阀。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述清液出口上设有清液阀和清液流量计。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述动态碟片超滤装置还包括一反冲洗系统，所述反冲洗系统包括压差变送器和气体压缩机，所述壳体上设有气体进口，所述气体进口位于清液区，所述气体压缩机与气体进口连接，所述气体压缩机与气体进口之间设有进气阀，所述压差变送器分别与清液流量计和进料流量计连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型和现有的同类装置和方法相对比，本实用新型采用微滤或超滤碟片错流过滤，碟片耐高温、耐有机溶剂，可用于各类型反应的固体催化剂分离，而且运行能耗低，占地面积小，对进料液性能稳定性要求不高。

另外，本实用新型还具有渗透通量高，分离精度高，分离效果稳定，自动化程度高的优势，缩短工艺流程的同时，降低设备投资成本和运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图；

图2为壳体内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2，本实用新型提供的应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其包括壳体100、至少一根主轴200、至少一个电机300和反冲洗系统。

壳体100，其为密封状，在其上端设有清液出口110，在其下端设有浆料进口120和浆料出口130。

清液出口110上连有清液阀111和清液流量计112，清液阀111可控制清液出口110的连通和关闭，清液流量计112可显示清液出口110上出液的流量。

浆料进口120上连有进料泵121，进料泵121可将含催化剂颗粒的催化裂化甩出油浆引入到浆料进口120，从而进入到壳体100内。

在进料泵121与浆料进口120之间设有进料阀122和进料流量计123，进料阀122可控制浆料进口120的连通和关闭，进料流量计123可显示浆料进口120上进料的流量。

浆料出口130上设有出料阀131，出料阀131可控制浆料出口130的连通和关闭。

主轴200分别并列设置在壳体100内，每个主轴200连接一个电机300，电机可驱动主轴200进行旋转。

主轴200与电机300之间的传动形式为联轴器连接或机械传动或磁力传动。

在每个主轴200上设有过滤元件210，这些过滤元件210可将壳体100分成清液区140和浆料区150，位于过滤元件210上方为清液区140，位于过滤元件210下方为浆料区150。

清液区140和浆料区150之间的密封具体通过隔板170进行分隔密封，这样保证清液区140和浆料区150之间的密封，而主轴200与隔板170之间通过机械密封、填料密封或O型圈密封等形式进行密封，这样保证密封性。

通过浆料进口120进入到壳体100内的含催化剂颗粒的催化裂化甩出油浆首先为进入到浆料区150内，进入浆料区150后的油浆在压力的作用下会上升，而油浆中的清液会穿过过滤元件210上升，而油浆中的颗粒会被拦截在过滤元件外表面，从而实现过滤。

过滤元件210具体为碟片形式，材质为金属或者陶瓷，过滤方向为外进里出，过滤时，当主轴200被电机300驱动旋转时，其可随着主轴200旋转，其转速在100～1200rpm之间，其在旋转时，可对拦截在其外表面的催化剂颗粒形成错流冲刷作用，从而实现膜面的自动清洗，可以有效防止过滤元件的堵塞污染问题，提高过滤效率。

冲刷下来的催化剂颗粒会与浆料区150内油浆混合均匀，一定固含量的浓缩后浆料可通过浆料出口130引出。

另外，为了提高过滤效率，在上下每两个过滤元件210之间各设置一个扰流杆220，其形式为金属棒，其一端通过焊接等方法固定在壳体100上，另一端指向主轴200，但并不接触主轴200，其作用是增加浆料与过滤元件表面的错流流速，防止过滤元件的堵塞污染问题，提高过滤效率。

本申请中的主轴200具体为中空轴，其内部中空部分为过滤清液通道，经过过滤元件210过滤得到的清液会通过主轴200内部的过滤清液通道汇集至清液区。

反冲洗系统，其是用于确保过滤元件210能够长周期稳定运行，通过在清液区140内，直接利用清液区140内的清液对过滤元件210进行反冲洗，其包括压差变送器410和气体压缩机420。

在壳体上设有气体进口160，气体进口160位于清液区140，气体压缩机420与气体进口160连接，气体压缩机420可将压缩气体通过气体进口160引入到清液区140内，压缩气体会与清液区140内的清液配合形成对流，从而对过滤元件210进行反冲洗。

在气体压缩机420与气体进口160之间设有进气阀430，进气阀430可控制气体进口160的连通和关闭。

压差变送器410分别与清液流量计112和进料流量计123连接，当压差变送器410上的系数显示过高时，则证明过滤元件210的过滤效果不好，这时通过气体压缩机420工作对过滤元件210进行反冲洗。

另外，为了提高工作效率，本申请还包括一控制器，控制器分别与压差变送器410、气体压缩机420、进气阀430、清液阀111、进料阀122和出料阀131连接。

平常工作时，通过控制器可控制清液阀111、进料阀122和出料阀131的开启和关闭，当压差变送器410发送给控制器的压差指数过高时，控制器会关闭进料阀122和清液阀111，开启气体压缩机420，从而对过滤元件210进行自动反冲洗，直至压差变送器410发送给控制器的压差指数降低后，再关闭气体压缩机420，开启进料阀122和清液阀111。

这样，本申请通过对壳体100结构及内部部件安装结构的特定设置，只需通过几个简单的部件与壳体100的配合，就可保证过滤效率，使用成本低，并且占用体积小。

下面是本申请的具体工作过程：

(1)开启各个电机300；

(2)将含催化剂颗粒的催化裂化甩出油浆通过浆料进口120进入壳体100内的浆料区150，在压差作用下，清液透过过滤元件210，通过主轴200内部的过滤清液通道汇集至清液区140并通过清液出口110引入下一工序；

(3)甩出油浆中的催化剂颗粒被拦截在过滤元件210外表面，通过过滤元件210的旋转冲刷作用从而实现膜面的自动清洗，冲刷下来的催化剂颗粒会与浆料区150内油浆混合均匀，一定固含量的浓缩后浆料可通过浆料出口130引出；

(4)运行一段时间后，反冲洗系统会自动对过滤元件210进行反冲洗。

平常工作时，通过控制器控制清液阀111、进料阀122和出料阀131的开启和关闭，从而实现过滤，当压差变送器410发送给控制器的压差指数过高时，控制器会关闭进料阀122和清液阀111，开启气体压缩机420，从而对过滤元件210进行自动反冲洗，直至压差变送器410发送给控制器的压差指数降低后，再关闭气体压缩机420，再开启进料阀122和清液阀111。

其中，壳体100内的操作温度为120℃，可在25℃～250℃范围内调节，过滤元件210的分离效率为500nm以上固体颗粒的去除效率达到100％，排出浓液的固含量最高可达30％，主轴200的搅拌转速为400rpm，可以在100～1200rpm的范围内调节。

基于上述方案的实施，本申请具体公开了如下两个实施例：

实施例1

启动各个电机300，并调节主轴200转速至300rpm，然后开启进料泵121，进料量为2.5m3/h时，清液侧固含量为0，这时分离效率达到100％；

运行2h后，这时壳体上的浆料进口120与清液出口110之间的压差变送器410的显示示数会达到200kPa，自动执行反冲一次，反冲后，压差变送器410的显示示数为50kPa，则进行过滤。

实施例2

在实施例1的条件下，调节进料流量为3.5m3/h，主轴转速调节为600rpm，运行1h后，浆料进口120与清液出口110之间的压差变送器410的显示示数会达到200kPa，自动执行反冲一次，反冲后，压差变送器410的显示示数为58kPa，则进行过滤。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述超滤装置包括：

壳体，所述壳体上设有清液出口、浆料进口和浆料出口；

至少一根主轴，这些主轴并列设置在壳体内，每个主轴连接一个电机，每个主轴上设有过滤元件，所述过滤元件将壳体分成清液区和浆料区，浆料进口和浆料出口位于浆料区，清液出口位于清液区。

2.根据权利要求1所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述主轴为中空轴，主轴内部中空部分为过滤清液通道，过滤得到的清液通过中空轴汇集至清液区。

3.根据权利要求1所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述过滤元件为碟片形式，过滤元件材质为金属或者陶瓷。

4.根据权利要求1所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，过滤元件之间设有扰流杆。

5.根据权利要求1所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述主轴与电机之间的传动形式为联轴器连接或机械传动或磁力传动。

6.根据权利要求1所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述浆料进口上连接有进料泵，所述进料泵与浆料进口之间设有进料阀和进料流量计，所述浆料出口上设有出料阀。

7.根据权利要求6所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述清液出口上设有清液阀和清液流量计。

8.根据权利要求7所述的一种应用于催化裂化工艺甩出油浆的超滤装置，其特征在于，所述超滤装置还包括一反冲洗系统，所述反冲洗系统包括压差变送器和气体压缩机，所述壳体上设有气体进口，所述气体进口位于清液区，所述气体压缩机与气体进口连接，所述气体压缩机与气体进口之间设有进气阀，所述压差变送器分别与清液流量计和进料流量计连接。