CN212640385U

CN212640385U - 一种高效、低耗水的油品精制设备

Info

Publication number: CN212640385U
Application number: CN202020625358.4U
Authority: CN
Inventors: 宋晓敏; 陈鹏飞
Original assignee: Shanghai Shanyue Chemical Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Shanyue Chemical Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2021-03-02
Anticipated expiration: 2030-04-23

Abstract

本实用新型涉及一种高效、低耗水的油品精制设备，该精制设备是精制塔，该精制塔设有油品入口、水洗水入口、净化油品出口、水洗水出口，循环水入口；该精制塔内自下而上安装有油品分布器、纤维传质内件、循环水分布器、筛板传质内件、水洗水分布器、纤维分离内件；其中油品入口与油品分布器通过法兰连接，水洗水入口与水洗水分布器通过法兰连接，循环水入口与循环水分布器通过法兰连接。本实用新型可广泛应用于对油品中水溶性杂质进行脱除，杂质去除效率高、水洗水用量少。

Description

一种高效、低耗水的油品精制设备

技术领域

本实用新型涉及一种高效、低耗水的油品精制设备，更具体地说，是一种提高油品中甲醇、硫、二甲醚等水溶性杂质去除率的设备。

背景技术

经由炼油厂得到的油品中往往含有甲醇、硫、二甲醚等杂质，需要进行进一步纯化，将油品中含有的杂质或不理想组分除去，以改善油品质量，对油品进行精制。

随着国内油品标准的升级，对油品的纯度和杂质含量也提出了更高的需求。如混合碳四烷基化油生产过程中，用于烷基化生产的混合碳四一般来源于炼厂催化裂化装置的副产物，其含有的杂质会使烷基化反应催化剂消耗增大，产率下降，同时会对烷基化油造成污染，因此需对杂质含量进行严格控制，从而达到油品精制的目的。

油品中含有的甲醇、硫、二甲醚等杂质都易溶于水，工艺上通常利用水洗塔，通过水洗作用对油品中的杂质进行吸收脱除。但普通水洗塔处理后的油品杂质含量往往不能满足要求，同时送入塔内的水洗水与油品中的杂质没有充分接触，传质效率低，导致需要大量的水洗水来参与作用，用水量大，成本高，产生的大量废水也造成了沉重的废水治理负担。

中国专利CN201410440054.X公布了一种利用萃取塔脱除醚后碳四中甲醇的方法，通过对设备结构进行了改进，使甲醇脱除率有一定程度提高。但设备用水量大，传质效果还可以进一步增强，且成品碳四中携带大量的水分，后续需要再利用脱水塔进行脱水处理。中国专利CN201920093547.9公布了一种节能型烷基化用水洗塔，通过安装蓄液槽将水洗水重复利用，但并没有从根本上解决水洗塔效率低的问题。

本领域迫切需要开发出一种高效、低耗、适用范围广的油品精制方法与设备。

发明内容

本实用新型提供了一种高效、低耗水的油品精制设备，从而解决现有技术中存在的水洗效果差、耗水量大等问题。

在本实用新型提供了一种高效、低耗水的油品精制设备，该精制设备是精制塔，该精制塔设有油品入口、水洗水入口、净化油品出口、水洗水出口，循环水入口；该精制塔内自下而上安装有油品分布器、纤维传质内件、循环水分布器、筛板传质内件、水洗水分布器、纤维分离内件；其中油品入口与油品分布器通过法兰连接，水洗水入口与水洗水分布器通过法兰连接，循环水入口与循环水分布器通过法兰连接。

进一步的，所述油品分布器、水洗水分布器、循环水分布器采用多孔管式结构，包含主管及主管两侧多个支管，主管末端封闭，主管及支管壁上朝喷射方向开有多个直径为2-8mm的圆孔，管壁上开孔呈三角形等间隔布置，两侧开孔方位与中间开孔方位夹角为30-80°，控制孔内流速为0.5-1m/s。

进一步的，在流体入口安装分布器，通过优化分布器管壁开孔分布，改善流体进入精制塔内的分布状况，形成初始均匀分布，以促进油水两相的接触。

进一步的，所述纤维传质内件作为强化传质的载体，采用耐腐蚀的金属纤维编织而成，纤维当量直径选择35-60μm，体积孔隙率控制在70％-90％。在一个优选的实施方案中，设计的纤维传质内件选用40.2μm的纤维当量直径，体积孔隙率为85％，纤维比表面积为98280m²/m³，床层比表面积为14742m²/m³。

进一步的，油品在经过纤维传质内件时，纤维编织所形成的结构使得油品变形、破碎，油品的分散增加了水洗水与油品中杂质接触的几率，同时为油品与水洗水提供了传质空间，内件较高的比表面积增大了油品与水的有效接触面积，使油品中杂质充分溶解到水中，提高了传质效率。

进一步的，所述筛板传质内件由分块筛孔塔盘组成，其上开有相应尺寸及数量的筛孔。筛孔直径为3-6mm，分散相过孔流速控制在0.1-0.3m/s。水洗水通过所述水洗水分布器均匀分布在筛板传质内件上，在塔盘上横向流动。油品向上通过筛孔到达积液层，两相充分接触、传质，油品中的杂质被进一步洗涤。

进一步的，所述纤维分离内件由亲水性金属纤维编织而成，纤维当量直径选择30-50μm，体积孔隙率控制为75％-85％。在一个优选的实施方案中，设计的纤维分离内件选用35μm的纤维当量直径，体积孔隙率为80％，纤维比表面积为114290m²/m³，床层比表面积为22857m²/m³。

进一步的，携带水滴的油品通过纤维分离内件时，由于油品与水对纤维材料亲和力不同，各自所受的流动阻力也不同。水润湿亲水纤维表面形成水膜，吸收聚并油品携带的水滴，即使是粒径较小的水滴也能被纤维表面拦截，使水膜不断聚并水滴达到饱和后，从内件表面脱落，并最终从油品中分离出来。

本实用新型油品精制设备的精制方法，该方法包括如下步骤：

(a)水洗水从精制塔中段进入塔内，液位达到一定高度后，打开油品入口管线阀门，使油品从精制塔底侧进入向上流动，依次经过纤维传质内件和筛板传质内件，内件结构使油品与水洗水充分接触、传质，油品中的杂质被捕集。

(b)经过洗涤后的油品中携带大量水滴，通过在塔顶安装纤维分离内件，利用油品与水对纤维材料亲和力不同的特性，使水滴滞留在纤维材料表面，继而从油品中分离出来，获得干净的油品从塔顶排出。

(c)对油品进行洗涤后的水洗水从塔底流出，排出的水洗水分为两路，一路外排，一路通过泵重新打入精制塔中段循环洗涤油品。

所述精制塔上部设置远传界位计和就地界位计，通过油品与水洗水的界位来控制油品出口管线阀门，调节油品的外排量。

所述排出的水洗水从精制塔中部循环打入塔内，对塔内流体起扰动作用，增强了流体湍动，进一步增加了油品中杂质与水洗水的有效接触，提高了水洗效率。

所述水洗水优选二级除盐水，进入精制塔水洗水流量为油品流量的0.5％～5％，循环至塔中部的循环水流量为油品流量的15％-30％。

所述水洗水是连续相，需要洗涤的油品是分散相。

所述油品在精制塔内与水洗水经过传质，排出的油品中杂质去除率达到96％以上。

有益效果

本实用新型的方法和设备的主要优点在于：

(a)本设备将纤维传质内件和筛板传质内件结合起来，使油品与水洗水充分接触，油品中的杂质被捕集，传质效率高，大幅度降低水洗水用量。

(b)塔顶安装的纤维分离内件能对油品携带的水滴进行分离，获得净化油品，节约了后续脱水设备的投资，简化了工艺流程。

(c)本实用新型合理利用水洗水，实现水洗水的循环利用，降低生产成本，节约水资源，有利于环境保护。

附图说明

附图是用以提供对本实用新型的进一步理解，它只是构成本说明书的一部分以进一步解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为一种高效、低耗水的油品精制工艺流程图。

图2为一种高效、低耗水的油品精制塔结构示意图。

图3为分布器开孔分布图。

图4为分布器开孔方位图。

图中标号：0-1—油品入口，0-2—水洗水入口，0-3—净化油品出口，0-4—水洗水出口，0-5—循环水入口，1—油品分布器，2—纤维传质内件，3—循环水分布器，4—筛板传质内件，5—水洗水分布器，6—纤维分离内件。

具体实施方式

参照图1和图2，水洗水通过泵从水洗水入口0-2进入精制塔内，经过水洗水分布器5使得水滴均匀分布在筛板传质内件4上。水洗水达到设定液位后，打开油品入口管线阀门，使油品从精制塔底侧油品入口0-1进入，经过油品分布器1均匀分布。图3、图4为分布器开孔分布图和分布器开孔方位图。油品向上通过纤维传质内件2，内件的结构使油品破碎，较高的比表面积增加了油品与水的有效接触，使油品中的杂质充分溶解到水中。油品继续向上流动经过筛板传质内件4，通过筛孔使两相充分接触、传质，油品中的杂质被进一步洗涤。杂质被洗涤后的油品携带大量水滴，经过塔顶安装的纤维分离内件5，使油品携带的水滴滞留在纤维材料表面，从油品中分离出来，最终获得净化油品从塔顶出口0-3排出。从塔底部水洗水出口0-4流出的水一路外排，一路通过泵从循环水入口0-5打入塔内，循环洗涤油品。

实施例

下面结合具体的实施例进一步阐述本实用新型。

实施例1

某化工厂在烷基化原料精制工艺流程中使用了本实用新型的高效、低耗水的油品精制方法与设备，以去除原料混合碳四中的杂质。其工艺操作条件为：操作温度32℃，操作压力0.66MPa，混合碳四处理量为50t/h。混合碳四中杂质具体组成成分为：二甲醚含量300ppm、甲醇含量498ppm、硫含量7ppm。

本实施例中混合碳四流量为50t/h，进入精制塔水洗水流量为1.5t/h，循环水流量为12t/h。

实施效果：

(1)入口混合碳四中二甲醚含量为300ppm，出口二甲醚含量低于10ppm；

(2)入口混合碳四中甲醇含量为498ppm，出口甲醇含量低于15ppm；

(3)入口混合碳四中硫含量为7ppm，出口硫含量低于1ppm。

(4)分离后出口游离水含量低于80ppm。

实施例2

某化工厂采用本实用新型的高效、低耗水的油品精制方法与设备对碳五轻油中杂质进行水洗，操作工艺条件为：操作温度35℃，操作压力1.6MPa，油品处理量为35t/h。碳五轻油中杂质具体组成成分为：氯含量425ppm、甲硫醇含量260ppm、硫含量120ppm。

本实施例中碳五轻油流量为35t/h，进入精制塔水洗水流量为1t/h，循环至塔中部的循环水流量为8t/h。

实施效果：

(1)入口油品中氯含量为425ppm，出口氯含量低于15ppm；

(2)入口油品中甲硫醇含量为260ppm，出口甲硫醇含量低于10ppm；

(3)入口油品中硫含量为120ppm，出口硫含量低于5ppm。

(4)分离后出口游离水含量低于60ppm。

实施例3

某化工厂采用本实用新型的高效、低耗水的油品精制方法与设备去除油品中杂质，操作工艺条件为：操作温度40℃，操作压力1.0MPa，油品处理量为62t/h。油品中杂质具体组成成分为：甲醇含量487ppm、叔丁醇含量320ppm、二甲醚含量137ppm。

本实施例中油品流量为62t/h，进入精制塔水洗水流量为2t/h，循环至塔中部的循环水流量为17t/h。

实施效果：

(1)入口油品中甲醇含量为487ppm，出口甲醇含量低于20ppm；

(2)入口油品中叔丁醇含量为320ppm，出口叔丁醇含量低于10ppm；

(3)入口油品中二甲醚含量为137ppm，出口二甲醚含量低于5ppm。

(4)分离后出口游离水含量低于80ppm。

Claims

1.一种高效、低耗水的油品精制设备，该精制设备是精制塔，其特征在于，该精制塔设有油品入口、水洗水入口、净化油品出口、水洗水出口，循环水入口；该精制塔内自下而上安装有油品分布器、纤维传质内件、循环水分布器、筛板传质内件、水洗水分布器、纤维分离内件；其中油品入口与油品分布器通过法兰连接，水洗水入口与水洗水分布器通过法兰连接，循环水入口与循环水分布器通过法兰连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效、低耗水的油品精制设备，其特征在于，所述油品分布器、水洗水分布器、循环水分布器采用多孔管式结构，包含主管及主管两侧多个支管，主管末端封闭，主管及支管壁上朝喷射方向开有多个直径为2-8mm的圆孔，管壁上开孔呈三角形等间隔布置，两侧开孔方位与中间开孔方位夹角为30-80°。

3.根据权利要求1所述的一种高效、低耗水的油品精制设备，其特征在于，在流体入口安装分布器，通过优化分布器管壁开孔分布，改善流体进入精制塔内的分布状况，形成初始均匀分布，以促进油水两相的接触。

4.根据权利要求1所述的一种高效、低耗水的油品精制设备，其特征在于，所述的纤维传质内件作为强化传质的载体，采用耐腐蚀的金属纤维编织而成，纤维当量直径选择35-60μm，体积孔隙率在70％-90％。

5.根据权利要求1所述的一种高效、低耗水的油品精制设备，其特征在于，所述筛板传质内件由分块筛孔塔盘组成，其上开有相应尺寸及数量的筛孔，筛孔直径为3-6mm，分散相过孔流速在0.1-0.3m/s。

6.根据权利要求1所述的一种高效、低耗水的油品精制设备，其特征在于，所述的纤维分离内件安装在塔顶，其由亲水性金属纤维编织而成，纤维当量直径选择30-50μm，体积孔隙率在75％-85％。