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| 权利要求书 1、 一种催化裂化油浆过滤设备， 其特征在于， 该设备包括油浆循环罐 ( 1 )、 错流膜过滤器 （2) 以及油浆循环泵 （7); 所述错流膜过滤器（2)包括滤芯和外壳， 所述滤芯位于所述外壳内部， 且滤芯的外表面与所述外壳的侧壁之间存在一空间，所述外壳的侧壁上具有 第一开口； 所述油浆循环罐（1 )通过所述油浆循环泵（7)与所述错流膜过滤器（2) 的滤芯下端连通， 用于给该滤芯供给催化裂化油浆； 所述第一开口连通有净化油浆排出管线（5 )， 用于使经所述滤芯过滤产 生的净化油浆经由所述第一开口由该净化油浆排出管线 （5 ) 排出； 所述滤芯的上端与所述油浆循环罐（1 )之间连通有循环油浆管线（15 )， 用于使过滤之后余下的浓缩油浆重新返回至所述油浆循环罐 （1 )。 2、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 所述外壳的侧壁上还具有第二 开口， 所述催化裂化油浆过滤设备还包括反冲装置 （3 )， 该反冲装置 （3 ) 与所述第二开口连通， 用于对所述滤芯进行反冲洗。 3、 根据权利要求 1或 2所述的设备， 其中， 所述设备还包括化学清洗 装置（4)， 该化学清洗装置（4)通过所述油浆循环泵（7)与所述滤芯连通， 并对该滤芯供给化学清洗介质以对附着在所述滤芯的污染物进行清洗。 4、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 所述油浆循环罐 （1 ) 具有催化 裂化油浆进料管道， 在该进料管道中设置有调温调压装置 （8)。 5、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 该设备还包括设置在所述油浆 循环泵 （7) 的入口 6、根据权利要求 1所述的设备，其中，该设备还包括蒸汽吹扫装置（10)， 所述蒸汽吹扫装置 （10) 与所述油浆循环罐 （1 ) 和所述滤芯的上端之间的 管线和 /或所述净化油浆排出管线 （5 ) 分别连通。 7、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 该设备还包括设置在所述油浆 循环罐 （1 ) 和所述错流膜过滤器 （2) 的滤芯下端之间的管线上的取样装置 ( 11 )。 8、根据权利要求 7所述的设备，其中，该设备还包括蒸汽吹扫装置（10)， 该蒸汽吹扫装置 （10) 与所述油浆循环罐 （1 ) 和所述取样装置 （11 ) 之间 的管线连通。 9、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 该设备还包括设置在所述净化 油浆排出管线 （5 ) 上的取样装置 （12)。 10、根据权利要求 9所述的设备，其中，该设备还包括蒸汽吹扫装置（10)， 该蒸汽吹扫装置 （10) 与所述第一开口和所述取样装置 （12)之间的管线连 通。 11、 根据权利要求 7-10 中任一项权利要求所述的设备， 其中， 所述取 样装置 （11， 12) 上配备有冷却装置。 12、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 所述油浆循环罐 （1 ) 具有轻 油进料管线 （14)。 13、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 该设备还具有浓缩油浆排出管 线 （6)， 该浓缩油浆排出管线 （6) 设置在所述油浆循环罐 （1 ) 和所述油浆 循环泵 （7 ) 之间的管线上、 或者所述循环油浆管线 （15 ) 上。 14、 根据权利要求 1所述的设备， 其中， 在所述错流膜过滤器 （2) 中， 所述滤芯为陶瓷膜滤芯或金属材料膜滤芯。 15、 一种催化裂化油浆过滤方法， 其特征在于， 该催化裂化油浆过滤方 法包括： a) 提供催化裂化油浆原料； b )使所述催化裂化油浆原料流经错流膜过滤器（2) 的滤芯， 所述催化 裂化油浆原料被分离成净化油浆和浓缩油浆， 所述错流膜过滤器 （2 ) 包括 滤芯和外壳， 所述滤芯位于所述外壳内部， 且滤芯的外表面与所述外壳的侧 壁之间存在一空间， 所述外壳的侧壁上具有第一开口； 以及 c ) 将经所述滤芯过滤产生的净化油浆经由所述第一开口由净化油浆排 出管线 （5 ) 排出。 16、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 所述外壳的侧壁上还具有第 二开口， 所述方法还包括反冲洗步骤， 该步骤包括： 提供反冲介质； 以及 经由所述第二开口向所述错流膜过滤器 （2) 注入所述反冲介质， 以对 所述滤芯进行反冲洗。 17、 根据权利要求 15或 16所述的方法， 其中， 所述方法还包括化学清 洗步骤， 该步骤包括： 提供化学清洗介质； 以及 使该化学清洗介质流经所述滤芯的过滤通道， 以对附着在所述滤芯的污 染物进行清洗并随所述化学清洗介质排出。 18、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 该方法还包括在所述步骤 b) 之前对催化裂化油浆进行预过滤， 以防止大固体颗粒进入所述错流膜过滤器 (2)。 19、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 所述方法还包括： 使所述浓 缩油浆重新流经所述错流膜过滤器 （2) 的滤芯， 以对其进行再次过滤。 20、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 该方法还包括： 对所述浓缩油浆进行取样分析； 以及 当该分析的结果表明所述浓缩油浆中的固含量达到预定指标时，对该浓 缩油浆进行排放。 21、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 所述方法还包括： 对所述净化油浆进行取样分析； 以及 根据分析得出的结果， 对流经错流膜过滤器 （2) 的催化裂化油浆的温 度、 压力和流速进行调节。 22、 根据权利要求 15所述的方法， 其中， 所述滤芯为陶瓷膜滤芯或金 属材料膜滤芯。 |
技术领域
本发明涉及一种催化裂化油浆过滤设备以及过 滤方法。 背景技术
催化裂化 （FCC) 是炼油行业的一个重要的二次加工手段， 是生产液化 石油气和高辛垸值汽油的主要装置。催化裂化 塔底油浆中催化剂固体颗粒含 量较高， 残留在油浆物料中的催化剂会影响到油浆的再 利用和销售价值。
目前， 去除催化裂化油浆中固体颗粒所采用的分离方 法主要有沉降法、 旋流器分离法、 静电分离法和过滤法等。 其中沉降法和旋流器分离法设备简 单、 操作方便， 但其分离效果较差， 难以达到净化要求。 静电分离法的设备 投资大、 操作费用高， 适应性不好； 与之相比， 过滤法具有设备简单、 投资 少、 性能可靠等优点， 过滤法是催化裂化油浆净化的主要方法。
对于过滤法， 目前大都采用的是多孔不锈钢烧结丝网滤芯的 死端过滤技 术， 该技术过滤催化裂化油浆， 催化剂颗粒和部分胶质、 沥青质等其他杂质 被滤芯截留， 在滤芯表面形成滤饼层， 过滤的压降随着滤饼层的厚度增加急 剧增大， 过滤运行 1〜2小时出现堵塞， 需要频繁的进行清洗； 清洗再生性 能差， 需要经常更换滤芯， 且过滤效果不理想， 滤后的油浆中催化剂粉末含 量仍然很高， 滤后油浆难以达到深加工的质量要求。
所以， 对催化裂化油浆过滤， 迫切需要从滤芯材料和过滤方法上做创新 性的开发， 以提高滤芯材料的处理能力和处理效果， 克服现有滤芯材料的不 可逆堵塞的问题和生产的波动问题。 发明内容
本发明的目的是为了克服采用现有的过滤器对 催化裂化油浆进行过滤 时容易发生滤芯堵塞的缺点，提供了一种新的 催化裂化油浆过滤设备及催化 裂化油浆过滤方法。
本发明提供了一种催化裂化油浆过滤设备， 该设备包括油浆循环罐、 错 流膜过滤器以及油浆循环泵， 所述错流膜过滤器包括滤芯和外壳， 所述滤芯 位于所述外壳内部， 且滤芯的外表面与所述外壳的侧壁之间存在一 空间， 所 述外壳的侧壁上具有第一开口；所述油浆循环 罐通过所述油浆循环泵与所述 错流膜过滤器的滤芯下端连通， 用于给该滤芯供给催化裂化油浆； 所述第一 开口连通有净化油浆排出管线，用于使经所述 滤芯过滤产生的净化油浆经由 所述第一开口由该净化油浆排出管线排出； 所述滤芯的上端与所述油浆循环 罐之间连通有循环油浆管线，用于使过滤之后 余下的浓缩油浆重新返回至所 述油浆循环罐。
相应地， 本发明还提供了一种催化裂化油浆过滤方法， 该方法包括： a) 提供催化裂化油浆原料； b ) 使所述催化裂化油浆原料流经错流膜过滤器的 滤芯， 所述催化裂化油浆原料被分离成净化油浆和固 体含量更高的浓缩油 浆， 所述错流膜过滤器包括滤芯和外壳， 所述滤芯位于所述外壳内部， 且滤 芯的外表面与所述外壳的侧壁之间存在一空间 ，所述外壳的侧壁上具有第一 开口； 以及 c ) 将经所述滤芯过滤产生的净化油浆经由所述第 一开口由净化 油浆排出管线排出。
本发明提供的催化裂化油浆过滤设备以及过滤 方法的原理是错流过滤 的原理， 即被过滤的催化裂化油浆高速通过所述错流膜 过滤器的滤芯的过滤 通道， 一部分催化裂化油浆透过滤芯从侧面流出， 作为所述净化油浆过滤出 来， 而固体颗粒则随过滤后的浓缩油浆排出滤芯， 使得所述错流膜过滤器中 不会形成滤饼， 从而显著降低了本发明的催化裂化油浆过滤设 备在对催化裂 化油浆过滤过程中堵塞现象的发生机率。
附图说明
图 1为示出了本发明提供的催化裂化油浆过滤设 的示意图； 图 2为示出了根据本发明的优选实施方式的催化 化油浆过滤设备的示 意图；
图 3为示出了根据本发明的更优选的实施方式的 化裂化油浆过滤设备 的示意图； 以及
图 4为示出了本发明提供的催化裂化油浆过滤方 的流程图。 具体实施方式
以下将结合图 1-图 3对本发明提供的催化裂化油浆过滤设备进行 明。 图 1为示出了本发明提供的催化裂化油浆过滤设 的示意图。如图 1所 示， 本发明提供了一种催化裂化油浆过滤设备， 该设备包括油浆循环罐 1、 错流膜过滤器 2以及油浆循环泵 7， 所述错流膜过滤器 2包括滤芯和外壳， 所述滤芯位于所述外壳内部，且滤芯的外表面 与所述外壳的侧壁之间存在一 空间， 所述外壳的侧壁上具有第一开口； 所述油浆循环罐 1通过所述油浆循 环泵 7与所述错流膜过滤器 2的滤芯下端连通，用于给该滤芯提供催化裂 油浆； 所述第一开口连通有净化油浆排出管线 5， 用于使经所述滤芯过滤产 生的净化油浆经由所述第一开口由净化油浆排 出管线 5排出；所述滤芯的上 端与所述油浆循环罐 1之间连通有循环油浆管线 15，用于使过滤之后余下的 浓缩油浆重新返回至所述油浆循环罐 1。
其中， 所述油浆循环罐 1可以为各种常规的罐体反应器或罐体容器， 该 油浆循环罐 1的上端具有催化裂化油浆进料管道和循环油 管道，催化裂化 油浆进料管道接收催化裂化油浆原料，循环油 浆管道接收经所述错流膜过滤 器 2过滤之后余下的浓缩油浆； 其下端具有出料管道， 所述油浆循环罐 1中 的催化裂化油浆原料和 /或由该催化裂化油浆原料与过滤之后余下的 缩油 浆构成的混合物通过所述出料管道供给到所述 错流膜过滤器 2中， 以此实现 油浆循环过滤。
在本发明提供的所述催化裂化油浆过滤设备中 ，该设备还可具有浓缩油 浆排出管线 6， 所述浓缩油浆排出管线 6设置在所述油浆循环罐 1和所述油 浆循环泵 7之间的管线上， 或者所述浓缩油浆排出管线 6还可以设置在循环 油浆管线 15上。 当所述催化裂化油浆经过所述错流膜过滤器 2循环过滤， 并且其浓度浓缩至一定浓度 （例如， 固含量为 0.1-15重量％) 时， 可将浓缩 油浆从该浓缩油浆排出管线 6中排出， 此处可仅排出部分浓缩油浆， 并使剩 余的浓缩油浆继续循环至所述油浆循环罐 1， 以与催化裂化油浆原料一起进 行下一次循环。
具体而言， 在所述错流膜过滤器 2中， 所述滤芯可具有一个或多个过滤 通道， 每个所述过滤通道的下端均与所述油浆循环泵 7相连通， 且其上端均 与油浆循环罐 1相连通。所述滤芯将所述外壳所界定的空间 隔成循环油浆 空间和净化油浆空间， 所述循环油浆空间为所述滤芯的过滤通道的内 部空 间， 所述净化油浆空间为所述滤芯的外表面与所述 外壳的侧壁之间的空间。 因此， 在催化裂化油浆从所述过滤通道的下端注入之 后， 所述催化裂化油浆 在所述循环油浆空间中流动，一部分净化油浆 透过所述滤芯进入所述净化油 浆空间， 并通过所述第一开口从所述净化油浆排出管线 5中排出； 而未透过 所述滤芯的油浆通过所述过滤通道的上端循环 到所述油浆循环罐 1中。需要 说明的是， 虽然图 1所示的多个过滤通道均为直线形过滤通道， 然而本发明 并不限于此，所述过滤通道还可呈弯折形状， 诸如" N"形、" M"形以及 "S " 形等， 藉此延长滤芯的虑程， 提高过滤效率。
其中， 所述错流膜过滤器 2的外壳侧壁还可具有第二开口， 所述催化裂 化油浆过滤设备还可包括反冲装置 3， 该反冲装置 3与所述第二开口连通， 用于对所述滤芯进行反冲洗。该反冲装置 3通过所述错流膜过滤器 2的外壳 中的第二开口向所述错流膜过滤器 2中注入具有一定压力的反冲介质， 使得 所述反冲介质透过所述滤芯并将附着在所述滤 芯的滤膜表面的污染物去除， 从而能够避免堵塞现象的发生， 保证所述滤芯能较好地恢复膜通量。 该反冲 装置 3可以为本领域常规使用的反冲装置， 且所述反冲介质可为任何能够实 现污染物去除的介质， 例如可以为高温柴油 （例如， 220°C )。
其中， 本发明的催化裂化油浆过滤设备还可包括化学 清洗装置 4， 该化 学清洗装置 4通过所述油浆循环泵 7与所述滤芯连通， 并对该滤芯供给化学 清洗介质以对附着在所述滤芯的污染物进行清 洗。该化学清洗装置 4可以包 括清洗介质循环罐，所述化学清洗介质循环罐 的下端具有化学清洗介质出料 口， 上端具有化学清洗介质进料口， 所述出料口通过管道并经由油浆循环泵 7而与所述错流膜过滤器 2的下端连通， 所述错流膜过滤器 2的上端通过管 道与所述化学清洗介质循环罐连通， 以在所述化学清洗装置 4和所述错流膜 过滤器 2之间形成化学清洗介质的循环。所述化学清 介质进入所述化学清 洗介质循环罐后， 通过所述油浆循环泵 7注入所述错流膜过滤器 2， 并进入 所述错流膜过滤器 2的滤芯的过滤通道中， 与附着在所述滤芯的过滤膜表面 的污染物发生反应， 使所述污染物脱离所述过滤膜表面， 并随所述化学清洗 介质的物流从所述错流膜过滤器的上端排出， 之后所述化学清洗介质的物流 再循环到所述化学清洗装置 4的化学清洗介质循环罐中。所述化学清洗介 循环罐可以为各种常规的罐体反应器或罐体容 器。所述化学清洗介质可以为 各种酸、 碱溶液或其它溶液， 例如可以为盐酸、 硫酸、 磷酸、 氨水、 氢氧化 钠、 碳酸氢钠等水溶液。 当所述催化裂化油浆过滤设备对催化裂化油浆 净化 处理一段时间 （通常 1-8个月） 之后， 通过所述化学清洗装置向所述错流膜 过滤器中连续注入化学清洗介质， 使所述化学清洗介质与附着在所述滤芯表 面上的污染物发生反应， 从而彻底清除停留在所述滤芯中的污染物。 在本发明中，所述错流膜过滤器 2中的滤芯可以为陶瓷膜滤芯或金属材 料膜滤芯。
图 2为示出了根据本发明的优选实施方式的催化 化油浆过滤设备的示 意图。 如图 2所示， 该优选实施方式与图 1所示实施方式的不同之处在于增 设了调温调压装置 8和管道过滤器 9， 以下进行具体说明。
由于所述错流膜过滤器 2在过滤催化裂化油浆时要求一个最佳的过滤 度范围和进料压力范围， 因此， 所述油浆循环罐 1的催化裂化油浆进料管道 中还可以设置有调温调压装置 8， 由此在向所述油浆循环罐 1中注入催化裂 化油浆原料时，通过所述调温调压装置 8将所述油浆进料的温度和压力调整 到最佳的范围， 以使得到达错流膜过滤器 2的催化裂化油浆可满足该错流膜 过滤器 2所要求的最佳过滤温度范围和进料压力范围
在优选情况下， 所述油浆循环泵 7的入口侧还可设置有管道过滤器 9， 用于对催化裂化油浆进行预过滤， 以防止大固体颗粒损坏油浆循环泵 7， 并 且能够保护所述错流膜过滤器 2。
图 3为示出了根据本发明的更优选的实施方式的 化裂化油浆过滤设备 的示意图。 如图 3所示， 所述油浆循环罐 1还可以具有向所述油浆循环罐 1 中注入粘度低于所述催化裂化油浆的轻油进料 管线 14，用于在原始开车时对 设备控制升温或在停车后对设备进行清洗和浸 泡保护。所述轻油例如可以为 柴油 （常温的或高温的 （如 220°C ) )。
优选地， 如图 3所示， 根据本发明的所述催化裂化油浆过滤设备还可 以 包括蒸汽吹扫装置 10， 该蒸汽吹扫装置 10与所述油浆循环罐 1和所述滤芯 的上端之间的管线 15和 /或所述净化油浆排出管线 5连通， 用于向所述油浆 循环罐 1和所述滤芯的上端之间的管线 15中和 /或所述净化油浆排出管线 5 中注射蒸汽， 以将粘附在管道、 所述油浆循环罐 1和所述错流膜过滤器 2中 的油浆吹扫干净， 从而防止所述油浆在所述管道、 所述油浆循环罐 1和所述 错流膜过滤器 2中凝固或结焦。通常， 在所述催化裂化油浆过滤设备停止油 浆过滤之后实施向所述催化裂化油浆循环管路 中和 /或所述净化油浆排出管 线中注射蒸汽进行吹扫。
优选地， 如图 3所示， 在所述油浆循环罐 1和所述错流膜过滤器 2的滤 芯下端之间的管线上可设置有取样装置 11。 通过该取样装置 11从所述催化 裂化油浆的循环管路中获取油浆样品并进行分 析， 当所述分析得知所述油浆 的固含量达到一定的范围时，通过所述浓缩油 浆排出管线 6从所述油浆循环 罐 1中排出所述油浆。
优选地， 如图 3所示， 在所述净化油浆排出管线 5中可设置有取样装置 12。 通过该取样装置 12从所述净化油浆排出管线 5中获取净化油浆样品并 进行分析， 并根据分析得出的结果， 适当调节流经所述错流膜过滤器 2的催 化裂化油浆的温度、 压力和流速， 以保证获得合格的净化油浆。 在进一步优 选情况下， 在所述净化油浆排出管线 5中还设置有流量计 13， 该流量计 13 用于检测从所述净化油浆排出管线 5中排出的净化油浆的流量。
优选地， 如图 3所示， 所述取样装置 11和 12可均具有冷却装置 （图 3 所示为以循环冷却水的方式来实现冷却的装置 ）， 以方便获取分析样品。 所 述取样装置 11和 12以及所述冷却装置均可以在本领域常规使用 装置中适 当地选择。
优选地， 如图 3所示， 所述蒸汽吹扫装置 10与在所述油浆循环罐 1和 所述取样装置 11之间的管线和 /或在所述第一开口和所述取样装置 12之间的 管线连通，用于通过所述蒸汽吹扫装置 10向所述取样装置 11和 /或所述取样 装置 12中注射蒸汽， 以将粘附在所述取样装置 11和 /或所述取样装置 12中 的油浆吹扫干净， 从而防止所述油浆在所述取样装置 11和 /或所述取样装置 12中凝固或结焦。 向所述取样装置 11和 /或所述取样装置 12中注射蒸汽优 选在取样装置 11或取样装置 12完成取样后进行。 图 4为示出了本发明提供的催化裂化油浆过滤方 的流程图。如图 4所 示， 本发明提供的催化裂化油浆过滤方法包括： a) 提供催化裂化油浆原料; b ) 使所述催化裂化油浆原料流经错流膜过滤器 2的滤芯， 所述催化裂化油 浆原料被分离成净化油浆和固体含量更高的浓 缩油浆， 所述错流膜过滤器 2 包括滤芯和外壳， 所述滤芯位于所述外壳内部， 且滤芯的外表面与所述外壳 的侧壁之间存在一空间， 所述外壳的侧壁上具有第一开口； 以及 c) 将经所 述滤芯过滤产生的净化油浆经由所述第一开口 由净化油浆排出管线 5排出。
其中， 所述外壳的侧壁上还可具有第二开口， 所述方法还可包括反冲洗 步骤， 该步骤包括： 提供反冲介质； 以及经由所述第二开口向所述错流膜过 滤器 2注入所述反冲介质， 以对所述滤芯进行反冲洗。
其中， 所述方法还可包括化学清洗步骤， 该步骤包括： 提供化学清洗介 质； 以及使该化学清洗介质流经所述滤芯的过滤通 道， 以对附着在所述滤芯 的污染物进行清洗并随所述化学清洗介质排出 。
其中， 所述方法还可包括在所述步骤 b ) 之前对催化裂化油浆进行预过 滤， 以防止大固体颗粒进入所述错流膜过滤器 2。
其中， 所述方法还可包括： 使所述浓缩油浆重新流经所述错流膜过滤器 2的滤芯， 以对其进行再次过滤。
其中， 所述方法还可包括： 对所述浓缩油浆进行取样分析； 以及当该分 析的结果表明所该浓缩油浆中的固含量达到预 定指标时，对该浓缩油浆进行 排放。 需要注意的是， 此处可仅排出部分浓缩油浆， 并使剩余的浓缩油浆继 续与新提供的催化裂化油浆原料一起进行下一 次循环。
其中， 所述方法还可包括： 对所述净化油浆进行取样分析； 以及根据分 析得出的结果， 对流经错流膜过滤器 2的催化裂化油浆的温度、 压力和流速 进行调节。
其中， 所述滤芯为陶瓷膜滤芯或金属材料膜滤芯。 以上所描述的催化裂化油浆过滤方法与上述催 化裂化油浆过滤装置是 相对应的， 其具体描述可参照上述对催化裂化油浆过滤装 置的描述， 故在此 不再对其进行更为具体的描述。
此外， 需要说明的是， 本发明所提供的催化裂化油浆过滤装置中的管 道 上均设置有相应的阀门， 可通过对该阀门进行相应的开闭操作而实现过 滤、 反冲、 化学清洗、 蒸汽吹扫以及取样等操作， 该阀门的具体设置位置 （可参 阅图 1、 图 2以及图 3所示） 及操作对于本领域技术人员而言是公知的， 于 此不再赘述。
本发明提供的催化裂化油浆过滤设备以及过滤 方法在过滤催化裂化油 浆时不形成滤饼， 可生产连续， 解决了常规过滤方法中滤芯清洗困难和滤芯 堵塞的问题， 处理能力大， 过滤后的净化油浆固含量小于 20ppm。
虽然本发明已通过上述实施例所公开，然而上 述实施例并非用以限定本 发明， 任何本发明所属技术领域中技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围 内， 应当可以作各种的变动与修改。 因此本发明的保护范围应当以所附权利 要求书所界定的范围为准。