CN213060752U - 一种油浆分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油浆分离系统，所述油浆分离系统通过碳化硅陶瓷膜与静电分离器相结合的工艺，采用“错流过滤”和静电吸附的组合，将油浆通过两级固液分离。本实用新型提高了净化的等级及精度，不仅对大粒径颗粒有效，而且能通过静电分离器有效去除小粒径的颗粒物。

Description

一种油浆分离系统

技术领域

本实用新型属于固液分离技术领域，具体涉及一种油浆分离系统，其适用于石油化工领域的固液分离。

背景技术

催化裂化是当今炼厂重质油轻质化最重要的加工手段之一，然而催化裂化工艺过程产生的副产品油浆，因含有催化剂颗粒和大量稠环芳烃，在循环回炼过程中易使催化剂生焦并放出大量热，使装置的安全稳定性降低。因此，炼厂一般采取减少油浆回炼比和外甩部分油浆等技术手段进行处理，外甩量占原料油的5％～10％。

针对外甩油浆，目前国内许多炼油企业将其作为燃料的调和组分，虽然有效解决了外甩油浆的实际出路问题，但是对外甩油浆的利用率还是比较低。因此，如何综合利用外甩油浆，用外甩油浆开发出高附加值产品，提高经济效益和社会效益，是摆在炼油者面前亟待解决的问题。此外，综合利用外甩油浆开发高附加值产品，首先必须做好油浆的分离工作。

实用新型内容

基于现有工艺中存在的问题，本实用新型提供一种油浆分离系统，其降低了外甩油浆中微固体颗粒物含量，达到满足其成为高附加值产品的原料油浆的要求。

依据本实用新型的技术方案，提供一种油浆分离系统，其通过碳化硅陶瓷膜与静电分离器相结合的工艺，采用“错流过滤”和静电吸附的组合，将油浆通过两级固液分离。进一步地，所述油浆分离系统适用于催化裂化油浆(FCC)处理、蜡油过滤以及工业油和食用油品中微固体颗粒的净化处理。

优选地，油浆分离系统使用碳化硅陶瓷膜分离工艺、静电分离工艺对油浆中固体颗粒物进行过滤和吸附，达到固液分离的目的；碳化硅陶瓷膜分离工艺采用碳化硅陶瓷膜为主要部件，对介质中的固体颗粒进行过滤；静电分离工艺即采用静电分离器为主要部件，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。

优选地，碳化硅陶瓷膜分离工艺为使用碳化硅陶瓷膜组、储罐、渣油泵、管道、阀门、检测仪表组成的系统，对介质中的固体颗粒进行过滤。静电分离工艺为使用静电分离器、储罐、渣油泵、管道、阀门、检测仪表组成的系统，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。更优选地，碳化硅陶瓷膜组采用碳化硅陶瓷膜分离组件；以及静电分离器的阴极、阳极之间充满玻璃珠填料，利用玻璃珠吸附固体颗粒物。

更进一步地，碳化硅陶瓷膜分离工艺采用碳化硅陶瓷膜组，碳化硅陶瓷膜组包括原液入口、紧固密封、澄清液出口、浓缩液出口、外壳和碳化硅陶瓷膜，原液从原液入口进入碳化硅陶瓷膜的通道中，澄清液从碳化硅陶瓷膜的微孔中过滤出来，进入碳化硅陶瓷膜与外壳中间的夹套中，通过澄清液出口排出至中间产品罐中。未通过碳化硅陶瓷膜的微孔的浓缩液，通过碳化硅陶瓷膜的通道，从浓缩液出口排出回流到原料罐。

现对于现有技术，本实用新型的油浆分离系统使用膜过滤和静电分离器相结合的固液分离工艺，适用于FCC油浆处理、蜡油过滤以及工业油和食用油品中微固体颗粒的净化处理。所述的油浆分离工艺使用碳化硅陶瓷膜分离工艺、静电分离工艺对油浆中固体颗粒物进行过滤和吸附，达到固液分离的目的。碳化硅陶瓷膜分离工艺即采用碳化硅陶瓷膜为主要部件，对介质中的固体颗粒进行过滤；静电分离工艺即采用静电分离器为主要部件，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。

相对于普通膜过滤技术及其他陶瓷膜过滤技术，碳化硅陶瓷膜开口孔隙率高、通量大；膜结合强度高，耐磨性好；寿命长。通量大，相同产量的膜面积降低，设备体积小；寿命长，经济成本降低。

相对于单独的膜过滤系统和单独的静电分离系统，本实用新型使用了膜过滤技术和静电分离技术相结合的工艺，提高了净化的等级及精度，不仅对大粒径颗粒有效，而且能通过静电分离器有效去除小粒径的颗粒物。

附图说明

图1是依据本实用新型的油浆分离系统的系统示意图。

图2是图1中的油浆分离系统的碳化硅陶瓷膜组结构示意图。

图3是图1中的油浆分离系统的静电分离器结构示意图。

图4是碳化硅陶瓷膜组跨膜压差测量示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

本实用新型的油浆分离系统，其利用碳化硅陶瓷膜组分离工艺、静电分离工艺对油浆中固体颗粒物进行过滤和吸附，达到固液分离的目的。碳化硅陶瓷膜组分离工艺是膜过滤工艺，膜过滤工艺是一种“错流过滤”形式的流体分离过程，原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子成分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜致密层，含大分子成分的浑浊浓缩液被截留，从而实现流体的澄清、分离、浓缩、提纯的目的。静电分离工艺是使含微固体颗粒的流体流经电场作用下的填料床层，使微固体颗粒在高压电场中被极化，并被吸附在填料上(如玻璃珠)，从而实现流体净化的目的。

进一步地，本实用新型的一种油浆分离系统通过碳化硅陶瓷膜与静电分离器相结合的工艺，采用“错流过滤”和静电吸附的组合，将油浆通过两级固液分离。进一步地，所述油浆分离系统适用于催化裂化油浆(FCC)处理、蜡油过滤以及工业油和食用油品中微固体颗粒的净化处理。

优选地，油浆分离系统使用碳化硅陶瓷膜分离工艺、静电分离工艺对油浆中固体颗粒物进行过滤和吸附，达到固液分离的目的；碳化硅陶瓷膜分离工艺采用碳化硅陶瓷膜为主要部件，对介质中的固体颗粒进行过滤；静电分离工艺即采用静电分离器为主要部件，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。

优选地，碳化硅陶瓷膜分离工艺为使用碳化硅陶瓷膜组、储罐、渣油泵、管道、阀门、检测仪表组成的系统，对介质中的固体颗粒进行过滤。静电分离工艺为使用静电分离器、储罐、渣油泵、管道、阀门、检测仪表组成的系统，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。更优选地，碳化硅陶瓷膜组采用碳化硅陶瓷膜分离组件；以及静电分离器的阴极、阳极之间充满玻璃珠填料，利用玻璃珠吸附固体颗粒物。

进一步参见附图详细阐述的是，本实用新型的油浆分离系统中的碳化硅陶瓷膜组分离工艺即采用碳化硅陶瓷膜组为主要部件，对介质中的固体颗粒进行过滤；静电分离工艺即采用静电分离器为主要部件，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。如图1所示的油浆分离系统，其包括原料罐1、原料泵2、碳化硅陶瓷膜组3、中间储罐4、中间反冲洗泵5、静电分离器6、产品罐7和产品反冲洗泵8，原料泵2入口通过第一管道连接原料罐1，原料泵2出口通过第二管道连接碳化硅陶瓷膜组3，碳化硅陶瓷膜组3的浓缩液出口通过第三管道连接原料罐1，碳化硅陶瓷膜组3的澄清液出口通过第四管道连接中间储罐4，中间反冲洗泵5入口通过第五管道连接中间储罐4，中间反冲洗泵5出口通过第六管道连接静电分离器6，中间反冲洗泵5将中间产品输送至静电分离器6。同时中间反冲洗泵5也连接碳化硅陶瓷膜组3的澄清液出口，起到反冲洗的作用。静电分离器6出口连接产品罐7，产品反冲洗泵8入口连接产品罐7，产品反冲洗泵8出口连接静电分离器6，产品反冲洗泵8对产品罐7也可以起到反冲洗作用。

本实用新型的油浆分离方法包括以下步骤：

步骤1，油浆从原料罐1进入原料泵2，由原料泵2输送至碳化硅陶瓷膜组3；

步骤2，油浆在碳化硅陶瓷膜组3中进行过滤分离。浓缩液通过第三管道回流到原料罐1，进行循环过滤。经过净化的澄清液，成为中间产品，通过澄清液出口的第四管道流入中间储罐4；

步骤3，中间储罐4的中间产品，进入中间反冲洗泵5，由中间反冲洗泵5输送至静电分离器6；

步骤4，中间产品在静电分离器6中被净化，颗粒物被吸附。经净化的产品进入产品罐7；

步骤5，碳化硅陶瓷膜组3的反冲洗。开启中间反冲洗泵，中间产品由中间反冲洗泵输送至碳化硅陶瓷膜组3的澄清液入口，在压差的作用下，将膜微孔中的堵塞物冲掉；

步骤6，静电分离器6的反冲洗。开启产品反冲洗泵，产品由产品反冲洗泵输送至静电分离器6出口，从静电分离器6入口出来，进入中间储罐4。在反冲洗过程中，吸附在填料上的颗粒物被冲洗掉。

进一步地，油浆分离工艺主要分为碳化硅陶瓷膜组分离系统和静电分离系统两大部分，碳化硅陶瓷膜组分离系统主要设备为碳化硅陶瓷膜组，静电分离系统主要设备为静电分离器。碳化硅陶瓷膜组分离系统做为第一级固液分离，对油浆进行初级分离。静电分离系统做为第二级固液分离，对经过初级分离的油浆进一步进行分离。碳化硅陶瓷膜组3可单支使用，也多支一起使用。多支使用时可以并联，也可以串联；优选多支碳化硅陶瓷膜组并联使用。

油浆先由原料泵2送入碳化硅陶瓷膜组3分离系统中，去除大部分固体颗粒物，澄清液进入中间储罐4暂存。澄清液由中间反冲洗泵5送入静电分离系统中，静电分离系统优选为静电分离器，由静电分离器中的玻璃球吸附剩余固体颗粒物。

如图2所示的碳化硅陶瓷膜组结构，碳化硅陶瓷膜组包括原液入口31、紧固密封32、澄清液出口33、浓缩液出口34、外壳35和碳化硅陶瓷膜36，原液从原液入口31进入碳化硅陶瓷膜36的通道中，澄清液从碳化硅陶瓷膜的微孔中过滤出来，进入碳化硅陶瓷膜36与外壳35中间的夹套中，通过澄清液出口33排出至中间产品罐中。未通过碳化硅陶瓷膜36的微孔的浓缩液，通过碳化硅陶瓷膜36的通道，从浓缩液出口34排出回流到原料罐。

碳化硅陶瓷膜的材质为碳化硅。碳化硅膜是采用重结晶技术通过高温烧结而成，其多孔支撑层、过渡层、膜层全部为碳化硅材料，其过滤精度为微滤、超滤。碳化硅陶瓷膜的中间有若干通道，原液经过通道时，清液从内壁过滤出来，进入外壳与碳化硅陶瓷膜的夹套，浓缩液从通道到达浓缩液出口排出。

本实用新型的碳化硅陶瓷膜组具有以下技术优势：1、化学稳定性好，耐强酸强碱及所有的有机溶剂；2、热稳定好，耐热冲击；3、开口孔隙率高、通量大；4亲水疏油性好；5、膜结合强度高，耐磨性好。

进一步地，油浆在碳化硅陶瓷膜组3中进行固液分离，在此过程中油浆在碳化硅陶瓷膜组3中的膜管内高速流动，在压力驱动下澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜致密层；澄清液通过外壳与膜间的夹套输入膜组件，进入中间储罐。含固体颗粒物的浓缩液被截留，通过膜的主通道，回到原料罐中，不断进行循环。碳化硅陶瓷膜组的内壁有很多微孔，清液在一定跨膜压差下透过微孔流出膜外。平均孔径一般选用20nm～1000nm，可以为20nm～500nm，优选20nm、40nm、100nm。经过碳化硅陶瓷膜组分离的渗透澄清液进入静电分离中，进行进一步的固液分离。

静电分离器结构如图3所示，静电分离器包括外壳61、中心电极62、绝缘箱63、热壳电极64、填料65和静电分离器入口66及静电分离器出口67，外壳61为柱状桶结构，中心电极62在外壳61的桶内中心位置且与外壳61相连，中心电极62接地且为零电位。两个绝缘箱63内置绝缘子，其中一个绝缘箱带引线，连接至高压发生器。热壳电极64与绝缘箱63内绝缘子连接，接负电压。填料65优选玻璃珠填料，其充满静电分离器腔内空间，静电分离器入口66通过管道接中间反冲洗泵，中间反冲洗泵将中间产品输送至静电分离器入口66。静电分离器出口67通过管道接产品罐。外壳61与热壳电极64间存在电压压差而形成电场，热壳电极64与中心电极62间存在电压压差而形成电场。填料在电场中被极化，产生吸附性。颗粒物经过电场时被极化，被填料吸附。静电分离器配套使用复合脉冲电源，优选使用我公司生产的FH4复合脉冲电源，能够使分离效率大大提高。

在本实用新型中，静电分离器外壳为填料提供支撑，外壳接地，作为电场的阳极；中心电极与热壳电极形成辐射型非均匀电场，将固体颗粒物极化。静电分离器安装两个绝缘箱，一个带引线，一个不带引线；静电分离器内部安装绝缘瓷瓶。一方面起固定热壳电极的作用，另一方面通过引线连接至高压发生器，使热壳电极带电。静电分离器的热壳电极接负电极，与中心电极、外壳之间形成两个电场，将填料(玻璃珠)极化，在油浆流经电场时，将固体颗粒物极化。

高压发生器通过高压连接单元，将阴极高压传至热壳电极，热壳电极与外壳、中心电极之间均形成电场。玻璃珠填料在电场中被极化。油浆通过静电分离器时，其中的固体颗粒物被电场极化，并被吸附在填料上(玻璃珠填料)，澄清的油浆则通过静电分离器进入产品罐。

所采用的复合脉冲电源基础电压为单相恒流电源基础电压的1.54倍，复合脉冲电源的叠加后电压高达150KV的峰值电压，有效的提高了对固体颗粒物的吸收效率，相同效率的情况下，不同行业可节电30％～50％。

静电分离器所使用的填料一般为陶瓷珠填料、玻璃珠填料、塑料珠填料。优选玻璃珠填料。玻璃珠填料在电场中极化，在玻璃珠填料互相接触的点上，聚集大量电荷，具有很强的吸附固体颗粒物的能力。玻璃珠填料的直径一般为2mm～10mm，可以为3mm～8mm，优选3.5mm～6.5mm。

由于碳化硅陶瓷膜组的微孔长时间使用，容易造成被颗粒物堵塞，过滤效率降低，跨膜压差过大，因此需要对膜进行反冲洗。在本实用新型中，使用中间反冲洗泵5能够非常好解决该问题。

如图4所示的碳化硅陶瓷膜组跨膜压差测量示意图，在膜组入口管道、浓缩液出口管道、澄清液出口管道分别安装压力表P1、压力表P2、压力表P3。P1为膜入口压力，P2为膜浓缩液出口压力，P3为膜澄清液出口压力。

依据图4所示，碳化硅陶瓷膜组3的跨膜压差为(P1+P2)/2+P3。

碳化硅陶瓷膜组3的正常工作跨膜压差(P1+P2)/2+P3一般为0.05Mpa～1Mpa，可以为0.1MPa～0.6Mpa，优选0.1MPa～0.2Mpa。

设置反冲洗的选择标志为跨膜压差的数值范围，跨膜压差的数值范围一般为0.01MPa～1Mpa时说明膜孔隙堵塞过多，需要进行反冲洗。在本实用新型中，选择反冲洗的跨膜压差的数值范围优选为0.1MPa～0.6Mpa，更优选0.3MPa～0.4Mpa。

反冲洗中间储罐采用一次澄清液，在碳化硅陶瓷膜组系统不停机的状态下，通过中间反冲洗泵将澄清液送入膜澄清液出口，膜外侧压力高于内部，澄清液进入膜内部，将附着在微孔的颗粒物冲洗掉，达到反冲洗的目的。

当玻璃珠填料吸附的颗粒物达到饱和时，进行二次反冲洗，反冲洗产品罐采用澄清液。在断电状态下，利用澄清液的流动，将玻璃珠上附着的颗粒物冲掉，达到反冲洗的目的。

在本实用新型中，优选使用碳化硅陶瓷膜组作为第一级固液分离，所述的碳化硅陶瓷膜组的具体结构如图2所示；进一步优选使用静电分离器作为第二级固液分离，所述静电分离器结构如图3所示。

相对于陶瓷膜过滤技术，碳化硅陶瓷膜开口孔隙率高、通量大；膜结合强度高，耐磨性好；寿命长。通量大，相同产量的膜面积降低，设备体积小。寿命长，经济成本降低。

相对于单独的膜过滤系统和单独的静电分离系统，本实用新型使用了膜过滤技术和静电分离技术相结合的工艺，提高了净化的等级及精度，不仅对大粒径颗粒有效，而且能通过静电分离器有效去除小粒径的颗粒物。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种油浆分离系统，其特征在于，其通过碳化硅陶瓷膜与静电分离器相结合的工艺，采用“错流过滤”和静电吸附的组合，将油浆通过两级固液分离。

2.根据权利要求1所述的油浆分离系统，其特征在于，所述油浆分离系统使用碳化硅陶瓷膜分离工艺、静电分离工艺对油浆中固体颗粒物进行过滤和吸附，碳化硅陶瓷膜分离工艺采用碳化硅陶瓷膜为主要部件，对介质中的固体颗粒进行过滤；静电分离工艺采用静电分离器为主要部件，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。

3.根据权利要求2所述的油浆分离系统，其特征在于，所述的碳化硅陶瓷膜分离工艺为使用碳化硅陶瓷膜组、储罐、渣油泵、管道、阀门、检测仪表组成的系统，对介质中的固体颗粒进行过滤。

4.根据权利要求3或2所述的油浆分离系统，其特征在于，所述静电分离工艺为使用静电分离器、储罐、渣油泵、管道、阀门、检测仪表组成的系统，对介质中的固体颗粒物进行吸附去除。

5.根据权利要求3所述的油浆分离系统，其特征在于，碳化硅陶瓷膜组采用碳化硅陶瓷膜分离组件。

6.根据权利要求4所述的油浆分离系统，其特征在于，静电分离器的阴极、阳极之间充满玻璃珠填料。

7.根据权利要求2所述的油浆分离系统，其特征在于，碳化硅陶瓷膜分离工艺采用碳化硅陶瓷膜组，碳化硅陶瓷膜组包括原液入口(31)、紧固密封(32)、澄清液出口(33)、浓缩液出口(34)、外壳(35)和碳化硅陶瓷膜(36)，原液从原液入口(31)进入碳化硅陶瓷膜(36)的通道中，澄清液从碳化硅陶瓷膜的微孔中过滤出来，进入碳化硅陶瓷膜(36)与外壳(35)中间的夹套中，通过澄清液出口(33)排出至中间产品罐中。

8.根据权利要求7所述的油浆分离系统，其特征在于，未通过碳化硅陶瓷膜(36)的微孔的浓缩液，通过碳化硅陶瓷膜(36)的通道，从浓缩液出口(34)排出回流到原料罐。

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