CN216499412U - 费托合成废催化剂处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种费托合成废催化剂处理装置，属于煤化工技术领域。该费托合成废催化剂处理装置包括萃取釜、过滤组件及循环泵，所述过滤组件设置在所述萃取釜内，将所述萃取釜分成位于所述过滤组件上方的萃取部和位于所述过滤组件下方的沉降部。所述萃取部上设置有溶剂进料组件，所述沉降部上设置有液相出料管件。所述循环泵的进料端连接所述液相出料管件，出料端设置有循环管件及出料管件。所述费托合成废催化剂处理装置在萃取的同时，通过所述过滤组件完成废催化剂和萃取液相的分离，分离效率高，且通过过滤组件和自然沉降两步固液分离，显著提高了分离效果，避免了采用离心机、旋风分离器等设备分离时导致的设备磨损问题。

Description

费托合成废催化剂处理装置

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，特别涉及一种费托合成废催化剂处理装置。

背景技术

费托合成是煤间接液化的主要反应，典型的费托合成工艺流程为：煤或天然气经气化或者部分氧化、重整转化为合成气，再将合成气脱硫、脱氧净化后，根据采用的费托合成工艺条件及催化剂，调整H/CO比，进入费托合成反应器制取混合烃。混合烃经分离、改制后制备不同的目标产品，例如制备高标汽柴油或生产高熔点蜡。

一般地，费托合成催化剂多为负载金属催化剂，例如负载Co基催化剂、负载Fe基催化剂等。随着合成反应时间的延长，费托合成反应器内的催化剂逐渐失活，需要添加新的催化剂来置换部分失活催化剂，以保持费托合成反应的平稳进行。实践中，废催化剂与合成蜡一起排出反应器，送入蜡过滤单元，分离得到部分稳定蜡和含有40%～65%蜡质的催化剂废渣。传统地，分离得到的催化剂废渣经焚烧除蜡后，作为固废填埋，这必然导致大量的蜡质被浪费。

针对上述技术问题，例如，专利号为201910596553.0的中国发明专利公开了一种费托废催化剂的处理装置以及处理方法，并具体公开了如下技术方案：装置包括萃取釜、分离设备、搅拌罐、缓冲罐、冷却罐、储液罐和减压蒸馏塔，其中，废催化剂和有机溶剂在萃取釜中进行萃取，经萃取后的混合液由输送泵输送到分离设备中，分离设备中得到的液相经由输送泵输送到储液罐中，再经输送泵输送至减压精馏塔进行蜡回收。分离设备分离出的固相进入搅拌罐中，通过搅拌回收固相表面液相残留物，并将其输送到储液罐中，所述固相依次进入所述缓冲罐和所述冷却罐中排出。其中，分离设备选自离心机、沉降罐和旋风分离器中的一种。

然而，经有机溶剂萃取后得到的混合液粘度大、固含量高，在采用离心机、沉降罐和旋风分离器等分离设备进行分离时，不仅效率低，效果差，而且设备内部磨损严重，降低了设备的可用寿命。

实用新型内容

基于此，本发明提供一种费托合成废催化剂处理装置，以解决现有技术中，在费托合成废催化剂处置时，存在的混合液分离效率低、效果差，易造成设备磨损的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种费托合成废催化剂处理装置，包括：

萃取釜；

过滤组件，所述过滤组件设置在所述萃取釜内，将所述萃取釜分成位于所述过滤组件上方的萃取部和位于所述过滤组件下方的沉降部；所述萃取部上设置有用于向所述萃取釜内送入有机溶剂的溶剂进料组件；所述沉降部上设置有用于将萃取液相导出的液相出料管件；以及

循环泵，所述循环泵的进料端连接所述液相出料管件，出料端设置有循环管件及出料管件，所述循环管件连通所述萃取部，所述出料管件用于将萃取液相导出。

优选地，所述过滤组件包括设置在所述萃取釜内的支撑板，所述支撑板上设置至少一个竖直向上的过滤管，所述过滤管的管壁上开设有滤孔。

优选地，所述过滤管上的滤孔的直径为20μm～50μm，开孔率≥30%。

优选地，所述支撑板可拆卸安装在所述萃取釜内。

优选地，所述过滤组件还包括盘设在所述支撑板上的鼓泡盘管，所述鼓泡盘管上开设有气孔；所述萃取釜上还设置有鼓泡风进料管，所述鼓泡风进料管连接所述鼓泡盘管。

优选地，所述萃取部的顶部还设置有排气管，所述排气管上设置有用于调节所述萃取釜顶部压力的压力调节阀。

优选地，所述溶剂进料组件包括溶剂进料管及与设置在所述萃取釜内的溶剂进料分布器，所述溶剂进料分布器设置于所述过滤组件上方。

优选地，所述萃取釜的顶部可拆卸设置有釜头。

优选地，所述萃取釜的侧壁四周设置有加热夹层，和/或所述循环管件上设置有换热器。

优选地，所述液相出料管件设置在所述沉降部1/3～2/3高度处，且出口端设置有缓冲罐，所述循环泵的进料端连接所述缓冲罐。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型通过在萃取釜内设置过滤组件，将所述萃取釜分为上方的萃取部和位于下方的沉降部，经过蜡过滤的费托合成废催化剂在所述过滤组件上方，与有机溶剂接触萃取，萃取液相通过所述过滤组件在重力作用下，落入所述沉降部，固相（主要为废催化剂）被截留在所述过滤组件上方。萃取液相中含有的少量的催化剂微粉在所述沉降部中沉降，位于所述沉降部上部的上层清液通过所述循环泵输送回所述萃取部，循环萃取，至萃取液相中的蜡质含量达到预定值后，被排出进行减压蒸馏，分离有机溶剂和蜡质。所述费托合成废催化剂处理装置在萃取的同时，通过所述过滤组件完成固相（主要为废催化剂）和萃取液相（有机溶剂混合部分蜡质）的分离，分离效率高，且通过过滤组件和自然沉降两步固液分离，显著提高了分离效果，避免了采用离心机、旋风分离器等设备分离时导致的设备磨损问题。

附图说明

图1为一实施例的费托合成废催化剂处理装置设备流程示意图。

图2为一实施例的过滤组件的剖视示意图。

图3为一实施例的过滤组件的俯视图。

图中：费托合成废催化剂处理装置10、萃取釜100、萃取部110、混合料进料管111、混合料出料管112、沉降部120、溶剂进料组件130、溶剂进料管131、溶剂进料分布器132、液相出料管件140、釜头150、鼓泡风进料管160、排气管170、加热夹层180、压力调节阀171、过滤组件200、支撑板210、过滤管220、鼓泡盘管230、循环泵300、循环管件310、换热器311、出料管件320、缓冲罐400、减压精馏塔500。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型的技术方案做进一步描述，本实用新型不仅限于以下具体实施方式。

需要理解的是，实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件。在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一实施例中，请参看图1，一种费托合成废催化剂处理装置10，用于从费托合成的废催化剂中萃取分离蜡质，包括萃取釜100、过滤组件200及循环泵300，所述过滤组件200设置在所述萃取釜100内，将所述萃取釜100分成位于所述过滤组件200上方的萃取部110和位于所述过滤组件200下方的沉降部120。所述萃取部110上设置有用于向所述萃取釜100内送入有机溶剂的溶剂进料组件130，所述沉降部120上设置有用于将萃取液相导出的液相出料管件140。

所述循环泵300的进料端连接所述液相出料管件140，出料端设置有循环管件310及出料管件320，所述循环管件310连通所述萃取部110，所述出料管件320用于将萃取液相导出。

本领域技术人员容易理解的是，所述过滤组件200用于实现萃取液相和固相（废催化剂）的分离，其应被设置为能够使萃取液相通过，而固相被截留。作为优选，请参看2与图3，为提高过滤效率和过滤效果，所述过滤组件200包括设置在所述萃取釜100内的支撑板210，所述支撑板210上设置至少一个竖直向上的过滤管220，所述过滤管220的管壁上开设有滤孔。例如，所述支撑板210上均匀排布有3～100根过滤管220，所述过滤管220的上端封口，下端穿过所述支撑板210。所述过滤管220应具有能够开设至少一个滤孔的高度，且最高可以到达所述萃取部110的顶部。所述过滤管220的管壁上开设的滤孔应能够将固相截留，作为优选，所述过滤管上的滤孔的直径为20μm～50μm，开孔率≥30%。

上述的费托合成废催化剂处理装置10在操作时，首先将经蜡过滤器初步脱蜡的费托合成废催化剂装入所述萃取部110，在所述过滤组件200作用下，形成费托合成废催化剂层，该费托合成废催化剂层可以完全没过所述过滤管220，也可以仅仅没过所述过滤管220的部分高度。为便于向所述萃取釜100内装入费托合成废催化剂及萃取完成后，取出催化剂，一实施方式中，所述萃取部110的顶部设置混合料进料管111，所述萃取部110的底部设置混合料出料管112，费托合成废催化剂可以与有机溶剂混合后经由所述混合料进料管111送入，萃取完的费托合成废催化剂连同部分液相一并由所述混合料出料管112排出。又一实施方式中，所述萃取釜100的顶部可拆卸设置有釜头150，可将所述釜头150拆开，装填费托合成废催化剂以及取出经萃取后的费托合成废催化剂。也可以通过设置装料孔及取料手孔或人孔进行费托合成废催化剂的装填及取料作业。

本领域技术人员容易理解的是，对于费托合成废催化剂的处理作业不是经常性的，也不需要连续性作业，为便于每次处理完费托合成废催化剂对所述支撑板210进行清洗，所述支撑板210可拆卸安装在所述萃取釜100内。

请继续参看图2与图3，在一优选实施例中，为进一步提高对费托合成废催化剂的萃取效果，提高萃取效率，所述过滤组件200还包括盘设在所述支撑板210上的鼓泡盘管230，所述鼓泡盘管230上开设有气孔。所述萃取釜100上还设置有鼓泡风进料管160，所述鼓泡风进料管160连接所述鼓泡盘管230。萃取过程中，由所述鼓泡风进料管160向所述费托合成废催化剂层内鼓入新鲜空气或氮气，一方面，使费托合成废催化剂与有机溶剂充分接触萃取，提高萃取效果，另一方面，鼓入的气体在所述萃取釜100的顶部形成正压力，从而使得所述过滤组件200的两侧形成压力差，进而利于萃取液相通过所述过滤组件200，提高固液相分离效率。

请继续参看图1，进一步地，所述萃取部110的顶部还设置有排气管170，所述排气管170上设置有用于调节所述萃取釜100顶部压力的压力调节阀171，以能够调节并控制所述萃取釜100的顶部压力，进而控制萃取速率。

又一实施例中，为保证有机溶剂能够与所述费托合成废催化剂层接触均匀性，溶剂进料组件130包括溶剂进料管131及与设置在所述萃取釜100内的溶剂进料分布器132，所述溶剂进料分布器132设置于所述过滤组件200上方。本领域技术人员需要理解的是，所述溶剂进料分布器132用于使有机溶剂能够被均匀的分布在所述费托合成废催化剂层上，本实用新型中，对于溶剂进料分布器132的形式不做限制。

又一实施例中，为提高萃取效率及效果，可在60℃～100℃的温度下完成萃取，一实施方式中，所述萃取釜100的侧壁四周设置有加热夹层180，向所述加热夹层180中通入诸如蒸气、导热油、热水等热介质，以使所述萃取釜100内的温度维持在60℃～100℃。又一实施方式中，所述循环管件310上设置有换热器311，对循环物料、新鲜有机溶剂进行加热，以使萃取温度维持在60℃～100℃。

再一实施例中，所述液相出料管件140设置在所述沉降部120的1/3～2/3高度处，且出口端设置有缓冲罐400，所述循环泵300的进料端连接所述缓冲罐400。萃取液相在所述沉降部120处进行沉降，夹带的催化剂微粉被沉降在所述萃取釜100的釜底，萃取液相的上层清液则由所述液相出料管件140采出至所述缓冲罐400中，并进一步被所述循环泵300泵送回所述萃取部110循环萃取或作为中间品采出。本领域技术人员容易理解的是，缓冲罐400可以设置多级，以使得萃取液相能够充分沉降。

请参看图1，又一实施例中，所述费托合成废催化剂处理装置10还包括减压精馏塔500，所述减压精馏塔500的进料端连接所述液相出料管件140。所述减压精馏塔500用于分离萃取液相中的有机溶剂和蜡质，得到的有机溶剂送入所述萃取塔循环使用。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，包括：

萃取釜；

过滤组件，所述过滤组件设置在所述萃取釜内，将所述萃取釜分成位于所述过滤组件上方的萃取部和位于所述过滤组件下方的沉降部；所述萃取部上设置有用于向所述萃取釜内送入有机溶剂的溶剂进料组件；所述沉降部上设置有用于将萃取液相导出的液相出料管件；以及

循环泵，所述循环泵的进料端连接所述液相出料管件，出料端设置有循环管件及出料管件，所述循环管件连通所述萃取部，所述出料管件用于将萃取液相导出。

2.如权利要求1所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述过滤组件包括设置在所述萃取釜内的支撑板，所述支撑板上设置至少一个竖直向上的过滤管，所述过滤管的管壁上开设有滤孔。

3.如权利要求2所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述过滤管上的滤孔的直径为20μm～50μm，开孔率≥30%。

4.如权利要求2所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述支撑板可拆卸安装在所述萃取釜内。

5.如权利要求2～4中任意一项所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述过滤组件还包括盘设在所述支撑板上的鼓泡盘管，所述鼓泡盘管上开设有气孔；所述萃取釜上还设置有鼓泡风进料管，所述鼓泡风进料管连接所述鼓泡盘管。

6.如权利要求5所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述萃取部的顶部还设置有排气管，所述排气管上设置有用于调节所述萃取釜顶部压力的压力调节阀。

7.如权利要求1所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述溶剂进料组件包括溶剂进料管及与设置在所述萃取釜内的溶剂进料分布器，所述溶剂进料分布器设置于所述过滤组件上方。

8.如权利要求1所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述萃取釜的顶部可拆卸设置有釜头。

9.如权利要求1所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述萃取釜的侧壁四周设置有加热夹层，和/或所述循环管件上设置有换热器。

10.如权利要求1所述的费托合成废催化剂处理装置，其特征在于，所述液相出料管件设置在所述沉降部1/3～2/3高度处，且出口端设置有缓冲罐，所述循环泵的进料端连接所述缓冲罐。

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