一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺与装备的制作方法

1.本发明涉及催化裂化油浆脱除固体催化剂领域，更具体地说，涉及一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺与装备。

背景技术：

2.催化裂化(fcc)是炼油工业中重油轻质化的主要技术手段，催化裂化的副产物之一fcc油浆的产量日益增加，该油浆主要有两种处理方法，一种是全部回炼或部分回炼，一种是甩出装置。甩出装置的油浆大部分作为燃料油的调和组分，但因其含有大量的催化剂颗粒很容易导致炉嘴磨损并使炉内积灰，油浆中资源性组分利用率低，造成了资源浪费。
3.我国催化裂化油浆组分大致为：芳香烃50％～65％(其中重质芳烃约60％)，饱和烃含量25％～40％，胶质沥青质含量小于16％。根据其组分性质，油浆可生产针状焦、碳素纤维材料、炭黑、橡胶软化剂等，如加以利用，油浆其实是一种有较大价值的资源。高价值利用油浆的前提是有效地脱除油浆中的固体杂质。fcc油浆中的固体催化剂颗粒主要由硅酸铝构成，粒径约0～80μm，其中20μm以下的微粒比重占主要部分。油浆中新鲜催化剂的骨架密度约2550kg/m3，充气密度约800kg/m3，表观堆积密度约750kg/m3。
4.对fcc油浆中固体颗粒的分离方法主要有四种：助剂沉降法、过滤法、离心法和静电法。助剂沉降法优点是价格低，但由于助剂种类有限，沉降周期也比较长，沉降设备占地面积大，沉降效果差等，应用受到限制。过滤法的优点是脱固效果稳定、操作费用低，但过滤装置投资高，油浆在高温时容易生焦，影响装置的长期运行。过滤法的关键技术是选择适宜的过滤材料和有效的反冲洗方式，滤芯保护和再生不易，目前在国内的发展处于停滞状态。离心法操作简单，设备投资小而且占地面积小，但因为离心机是高速运转的设备，维护困难而且处理量不大。静电分离法的脱固效率较高，而且比较容易冲洗再生，但是设备的投资高，对不同油浆的脱除效果差别比较大。静电法对于固含量较低、颗粒粒径较细的油浆具有优异的脱固效果，但其脱固能力受到吸附点数量的限制。
5.催化裂化油浆中不仅含有高度分散纳米级固体催化剂粉末，同时油浆中的胶质、沥青质及硫、氮和金属化合物等成膜物质的存在，一方面对悬浮颗粒的分散有促进和稳定作用，另外还有利于在油水界面形成稳定的界面膜，从而使得单纯靠重力自然沉降分离是很困难的。但是，研究发现加入某些化学助剂发生破乳絮凝沉降作用，可以有效的促进油水分离，加速催化剂粉末沉降。
6.油浆中沥青质构成了胶体的胶核，胶质吸附在沥青质上起稳定作用，芳香分是其良好的溶剂，而饱和分是不良溶剂，芳香分越多，体系越稳定，饱和分越多，体系越不稳定，因此向油浆中加入类似饱和分结构的助剂，会使体系胶体稳定性下降而使沥青质等聚沉，更易脱除。当油浆中的沥青质被部分脱除后，降低了沥青质和固体颗粒在静电填料上的“竞争吸附”，从而提高了油浆的脱固效率。
7.由此可以得出，多功能助剂(破乳剂、絮凝剂、沉降剂等)可以降低油浆体系的黏度，减小固体颗粒静电吸附时所受的阻力，使得静电吸附速率提高，减少分离时间，提高分
离效果，且可达到节能的作用。助剂结合沉降进行初步油浆净化，改善静电分离前油浆性质，为静电分离奠定了良好的基础。因此，我们提出一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺与装备。

技术实现要素：

8.1.要解决的技术问题
9.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺与装备，它可以实现，采用一级助剂沉和二级静电分离相结合的工艺，在静电分离前初步沉降脱除粒径大的杂质，静电分离深度脱固粒径小的杂质，提高了油浆脱固的效率，提高了固体杂质脱除率，降低了静电分离的用电负荷、减少了清洗频率。
10.2.技术方案
11.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
12.一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，包括有依次连接的静态混合器、一级沉降分离组件、两级静电分离组件和过滤器；
13.所述一级沉降分离包括一台沉降器，所述两级静电分离包括有静电分离器a、静电分离器b和静电分离器c，其中静电分离器a、静电分离器b和静电分离器c两两之间相互串联。
14.进一步的，所述静电分离器a的下部连通有并联设置的油浆开关阀a和清洗阀a，所述静电分离器b的下部连通有并联设置的油浆开关阀b和清洗阀b，所述静电分离器c的下部连通有并联设置的油浆开关阀c和清洗阀c，所述沉降器的上部、油浆开关阀a和静电分离器b的下部通过管道串联，且所述油浆开关阀a14和静电分离器b之间的管道上安装有油浆开关阀e，所述静电分离器a的上部、油浆开关阀b和静电分离器c的下部通过管道串联，且所述油浆开关阀b和静电分离器c之间的管道上安装有油浆开关阀f，所述油浆开关阀c和静电分离器b的上部通过管道连通；
15.所述清洗阀a、清洗阀b和清洗阀c均与过滤器的上部连通，所述静电分离器a的上部连通有清洗阀d，所述静电分离器b的上部连通有清洗阀e，所述静电分离器c的上部连通有清洗阀f，所述清洗阀d、清洗阀e、清洗阀f均与过滤器中部连通，且所述清洗阀d、清洗阀e、清洗阀f并联设置；
16.所述沉降器的上部连通有旁通阀，所述油浆开关阀c和静电分离器b之间的管道上装配有油浆开关阀g，所述静电分离器c的上部装配有油浆开关阀d，且所述旁通阀、油浆开关阀g和油浆开关阀d并联设置，所述静电分离器a的顶部连接有变压器a，所述静电分离器b的顶部连接有变压器b，所述静电分离器c的顶部连接有变压器c；
17.所述静电分离器a上装配有防爆低液位开关a，所述静电分离器b上装配有防爆低液位开关b，所述静电分离器c上装配有防爆低液位开关c。
18.进一步的，所述防爆低液位开关a、防爆低液位开关b和防爆低液位开关c均包括有微动开关、活动扭杆、偏置弹簧、磁钢、铁芯、套管、压缩弹簧、钢索和浮子，所述微动开关位于上部，其上设置有公共端、常开和常闭，所述套管位于微动开关下部，所述活动扭杆位于微动开关和套管之间，所述磁钢和偏置弹簧均装配在活动扭杆靠近套管的一端，所述磁钢用于带动活动扭杆朝靠近套管的一端进行移动，所述偏置弹簧用于带动活动扭杆朝远离套
管的一端进行移动，所述铁芯竖向滑动连接在套管的内部，所述钢索装配在铁芯的下部，且所述钢索的下部延伸至套管的下侧与浮子相连，所述压缩弹簧装配在钢索的外侧且位于套管的下侧，用于带动钢索向下侧进行移动。
19.进一步的，所述静电分离器a、静电分离器b和静电分离器c均包括有静电分离器罐体，所述静电分离器罐体的顶部开设有高压电引入口和出料口，所述静电分离器罐体的侧壁开设有油浆进料口；
20.所述静电分离器罐体中间部位安装有依次相间排列的正电极板和负电极板，所述正电极板和负电极板均焊接在支撑梁上，且所述支撑梁与静电分离器罐体连接，所述静电分离器罐体的中间位置填充有球形填料；
21.所述静电分离器罐体的内部且位于正电极板和负电极板的下侧设置有填料支撑筛板，所述填料支撑筛板上开设有圆孔；
22.所述出料口配套设置有出料集合机构，所述出料集合机构设置在静电分离器罐体顶部。
23.进一步的，所述球形填料为玻璃球和陶瓷球中的任意一种，球径在1.5mm～10mm，且所述球形填料含有金属钾氧化物和金属钠氧化物中的任意一种，含量为5％-40％。
24.进一步的，所述正电极板和负电极板均包括有方形的电极板框，所述电极板框焊接在支撑梁上，所述电极板框上焊接有若干数量的圆钢，所述圆钢尾端焊接有加固支撑。
25.进一步的，所述支撑梁分为正电辅助梁和负电辅助梁，所述正电辅助梁通过绝缘吊挂与静电分离器罐体连接，所述正电极板焊接在正电辅助梁上，所述负电辅助梁通过专用的安装支座连接在静电分离器罐体上，负电极板焊接在负电辅助梁上。
26.一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺，包括以下步骤：
27.s1：一级助剂沉降，对油浆进行加热，向加热完后的油浆注入化学药剂，然后进行混合搅拌，搅拌完成后进行静置沉降，脱除部分杂质；
28.s2：二级静电分离，将脱离杂质后的油浆放置进入设置有填料的均高压电场中，让油浆中的固体杂质在静电力的作用下吸附于填料上，实现油浆液固分离。
29.进一步的，所述s1对油浆进行加热的加热温度为120℃～180℃。
30.进一步的，所述化学药剂为破乳剂、絮凝剂和修饰剂。
31.3.有益效果
32.相比于现有技术，本发明的优点在于：
33.(1)本方案采用一级助剂沉和二级静电分离相结合的工艺，助剂沉降用于脱除油浆中较大颗粒和易于在助剂作用下沉降的固体颗粒的预先脱除，为静电分离做预处理，静电分离用于对油浆进行深度脱固，尤其是脱除粒径小的、常规沉降难以脱除的固体杂质，二者结合，大大提高了油浆脱固的效率，提高了固体杂质脱除率，降低了静电分离的用电负荷、减少了清洗频率。
附图说明
34.图1为本发明一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺流程示意图；
35.其中，1、静态混合器；2、沉降器；3、静电分离器a；4、静电分离器b；5、静电分离器c；6、过滤器；7、变压器a；8、变压器b；9、变压器c；10、防爆低液位开关a；11、防爆低液位开关b；
12、防爆低液位开关c；13、旁通阀；14、油浆开关阀a；15、油浆开关阀b；16、油浆开关阀c；17、油浆开关阀d；18、油浆开关阀e；19、油浆开关阀f；20、油浆开关阀g；21、清洗阀a；22、清洗阀b；23、清洗阀c；24、清洗阀d；25、清洗阀e；26、清洗阀f；
36.图2为本发明静电分离器的结构示意图；
37.其中，27、静电分离器罐体；28、正电极板；29、负电极板；30、支撑梁；31、绝缘吊挂；32、出料集合机构；33、高压电引入口；34、填料支撑筛板；36、出料口；
38.图3为本发明静电分离器正负电极板的结构示意图；
39.其中，37、电极板框；38、圆钢；39、加固支撑；
40.图4为本发明静电分离器正负电极板支撑梁的结构示意图；
41.其中，35、负电辅助梁；40、安装支座；53、正电辅助梁；
42.图5为本发明的变压器接线原理；
43.图6为本发明的变压器输出特性图；
44.图7为本发明的防爆低液位开关工作原理图；
45.其中，41、微动开关；42、活动扭杆；43、偏置弹簧；44、磁钢；45、铁芯；46、套管；47、压缩弹簧；48、钢索；49、浮子；50、公共端；51、常开；52、常闭。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
47.实施例1：
48.请参阅图1所示，一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺，包括以下步骤：
49.步骤一：一级助剂沉降，对油浆进行加热，加热温度大致在120～180℃之间，根据具体的油浆组分，确定具体的加热温度，以充分降低油浆黏度、使油浆流动性更佳为目的；
50.向加热完后的油浆注入一定量的化学药剂，然后进行混合搅拌，化学药剂可以为破乳剂、絮凝剂和修饰剂，具体的化学药剂(破乳剂、絮凝剂、修饰剂)注入量以实际的油浆性质和化学药剂性质进行匹配实验确定；
51.对搅拌完成后的油浆进行静置沉降，让油浆在化学药剂的作用下，先行脱除部分颗粒较大、易于沉降分离的固体杂质和胶质、沥青质等影响静电分离的杂质，为后续静电分离提供良好的工艺条件；
52.步骤二：二级静电分离，将脱离杂质后的油浆放置进入设置有填料的高压静电场中，使得油浆中的固体杂质在静电力的作用下吸附于填料上，实现油浆液固分离。
53.实施例2：
54.请参阅图1-7所示，一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，包括有依次连接的静态混合器1、一级沉降分离组件、两级静电分离组件和过滤器6；
55.其中，请参阅图1所示，一级沉降分离包括一台沉降器2，沉降器2为一空罐，即为一立式或卧式金属制压力容器，用于为加入了化学助剂的油浆提供一个自然沉降的空间，仅提供一定的停留时间，供易沉降的固体杂质先行沉降；
56.其中，请再次参阅图1所示，两级静电分离包括有静电分离器a3、静电分离器b4和静电分离器c5，其中静电分离器a3、静电分离器b4和静电分离器c5两两之间相互串联，其中任意两台组成两级静电分离系统，另一台静电分离器进行清洗操作，三台静电分离器依次进行清洗操作，保证有两台静电分离器处于静电分离状态，满足脱后油浆含固要求。
57.请参阅图1-2所示，静电分离器内部设置有电极板和填料，填料优选为玻璃珠，静电分离器顶部设有变压器和防爆低液位开关等必备仪表，在变压器和电极板的作用下，静电分离器内部形成高压电场，使得油浆中的固体杂质在静电力的作用下吸附于填料上，实现油浆液固分离；
58.具体的原理是：在静电处理过程中，玻璃珠在电场中产生束缚电荷，相互之间叠加并集中在填料之间的接触点上，形成与原电场方向相同的静电场和电场梯度，因为静电力的作用，固体颗粒会吸附到填料玻璃珠上，当达到一定时间，吸附达到了平衡之后，就不会再继续吸附。
59.其中，静态混合器1用于混合油浆和各类助剂，该混合器本身没有机械运动部件，依靠内部特殊结构的混合单元，促使流体在设备内部产生切割、旋转等作用，使互不相溶的流体各自分散，彼此混合来达到良好的混合效果。
60.油浆自界外来，由于油浆在常温条件下黏度大、流动性差，需在油浆进入沉降系统前进行加热，根据具体的油浆组分，确定合适的加热温度，大致在120～180℃之间，以充分降低油浆黏度、使油浆流动性更佳为目的，加热至操作温度的油浆注入一定量的破乳剂、絮凝剂、修饰剂，具体的化学药剂注入量以实际的油浆性质和化学药剂性质进行匹配实验确定，经静态混合器1充分混合后，油浆进入沉降器2进行充分沉降，油浆在沉降器2进行沉降的目的在于在化学药剂的作用下，先行脱除部分颗粒较大、易于沉降分离的固体杂质和胶质、沥青质等影响静电分离的杂质，为后续静电分离提供良好的工艺条件，一般的，油浆自沉降器2中部进入沉降器2，初步脱除杂质的油浆自沉降器2顶部离开沉降器2，废渣自沉降器2底部排出体系去储罐或其他处理设施，离开沉降器2的油浆进入静电分离系统；
61.预先化学助剂沉降的目的是，脱除大部分的易于沉降的固体杂质，这样可降低静电分离器运行电流，减少清洗频率。
62.其中，请参阅图1所示，静电分离器a3的下部连通有并联设置的油浆开关阀a14和清洗阀a21，静电分离器b4的下部连通有并联设置的油浆开关阀b15和清洗阀b22，静电分离器c5的下部连通有并联设置的油浆开关阀c16和清洗阀c23，沉降器2的上部、油浆开关阀a14和静电分离器b4的下部通过管道串联，且油浆开关阀a14和静电分离器b4之间的管道上安装有油浆开关阀e18，静电分离器a3的上部、油浆开关阀b15和静电分离器c5的下部通过管道串联，且油浆开关阀b15和静电分离器c5之间的管道上安装有油浆开关阀f19，油浆开关阀c16和静电分离器b4的上部通过管道连通；
63.清洗阀a21、清洗阀b22和清洗阀c23均与过滤器6的上部连通，静电分离器a3的上部连通有清洗阀d24，静电分离器b4的上部连通有清洗阀e25，静电分离器c5的上部连通有清洗阀f26，清洗阀d24、清洗阀e25、清洗阀f26均与过滤器6中部连通，且清洗阀d24、清洗阀e25、清洗阀f26并联设置；
64.根据附图1，当静电分离器a3和静电分离器b4处于静电分离状态、静电分离器c5处于清洗状态时，油浆开关阀a14打开、油浆开关阀b15打开、油浆开关阀c16关闭、油浆开关阀
d17关闭、油浆开关阀e18关闭、油浆开关阀f19关闭、油浆开关阀g20打开，清洗阀a21关闭、清洗阀b22关闭、清洗阀c23打开、清洗阀d24关闭、清洗阀e25关闭、清洗阀f26打开，来自沉降器2的油浆依次经过静电分离器a3和静电分离器b4进行静电分离，油浆自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，经过静电分离的油浆去后续处理工艺，清洗油(甲苯等)和无机酸(硝酸、磷酸)自界外来，经清洗油泵加压后注入静电分离器c5，对静电分离器c5内填料进行冲洗，冲洗的目的是将吸附于填料上的固体杂质溶解于清洗油或以固体状态随清洗油排出罐外，实现填料的清洗清洁，以利于下一轮静电吸附分离，清洗油自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，溶解或携带了固体杂质的清洗油离开静电分离器c5后去过滤器6，过滤器6内含有过滤介质，用于过滤清洗油中含有的固体杂质，实现清洗油在回收，清洗油经过滤器6过滤后去清洗油泵出口进行再利用，再次进行清洗作业。
65.根据附图1，当静电分离器a3和静电分离器c5处于静电分离状态、静电分离器b4处于清洗状态时，油浆开关阀a14打开、油浆开关阀b15关闭、油浆开关阀c16关闭、油浆开关阀d17打开、油浆开关阀e18关闭、油浆开关阀f19打开、油浆开关阀g20关闭，清洗阀a21关闭、清洗阀b22打开、清洗阀c23关闭、清洗阀d24关闭、清洗阀e25打开、清洗阀f26关闭。来自沉降器2的油浆依次经过静电分离器a3和静电分离器c5进行静电分离，油浆自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，经过静电分离的油浆去后续处理工艺。清洗油(甲苯等)和无机酸(硝酸、磷酸)自界外来，经清洗油泵加压后注入静电分离器b4，对静电分离器b4内填料进行冲洗，冲洗的目的是将吸附于填料上的固体杂质溶解于清洗油或以固体状态随清洗油排出罐外，实现填料的清洗清洁，以利于下一轮静电吸附分离，清洗油自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，溶解或携带了固体杂质的清洗油离开静电分离器c5后去过滤器6，过滤器6内含有过滤介质，用于过滤清洗油中含有的固体杂质，实现清洗油在回收，清洗油经过滤器6过滤后去清洗油泵出口进行再利用，再次进行清洗作业。
66.根据附图1，当静电分离器a3和静电分离器c5处于静电分离状态、静电分离器b4处于清洗状态时，油浆开关阀a14打开、油浆开关阀b15关闭、油浆开关阀c16关闭、油浆开关阀d17打开、油浆开关阀e18关闭、油浆开关阀f19打开、油浆开关阀g20关闭，清洗阀a21关闭、清洗阀b22打开、清洗阀c23关闭、清洗阀d24关闭、清洗阀e25打开、清洗阀f26关闭。来自沉降器2的油浆依次经过静电分离器a3和静电分离器c5进行静电分离，油浆自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，经过静电分离的油浆去后续处理工艺。清洗油(甲苯等)和无机酸(硝酸、磷酸)自界外来，经清洗油泵加压后注入静电分离器b4，对静电分离器b4内填料进行冲洗，冲洗的目的是将吸附于填料上的固体杂质溶解于清洗油或以固体状态随清洗油排出罐外，实现填料的清洗清洁，以利于下一轮静电吸附分离，清洗油自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，溶解或携带了固体杂质的清洗油离开静电分离器c5后去过滤器6，过滤器6内含有过滤介质，用于过滤清洗油中含有的固体杂质，实现清洗油在回收，清洗油经过滤器6过滤后去清洗油泵出口进行再利用，再次进行清洗作业。
67.根据附图1，当静电分离器b4和静电分离器c5处于静电分离状态、静电分离器a3处于清洗状态时，油浆开关阀a14关闭、油浆开关阀b15关闭、油浆开关阀c16打开、油浆开关阀
d17打开、油浆开关阀e18打开、油浆开关阀f19关闭、油浆开关阀g20关闭，清洗阀a21打开、清洗阀b22关闭、清洗阀c23关闭、清洗阀d24打开、清洗阀e25关闭、清洗阀f26关闭。来自沉降器2的油浆依次经过静电分离器b4和静电分离器c5进行静电分离，油浆自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，经过静电分离的油浆去后续处理工艺。清洗油(甲苯等)和无机酸(硝酸、磷酸)自界外来，经清洗油泵加压后注入静电分离器a3，对静电分离器a3内填料进行冲洗，冲洗的目的是将吸附于填料上的固体杂质溶解于清洗油或以固体状态随清洗油排出罐外，实现填料的清洗清洁，以利于下一轮静电吸附分离，清洗油自静电分离器底部进入静电分离器，自静电分离器顶部离开，溶解或携带了固体杂质的清洗油离开静电分离器c5后去过滤器6，过滤器6内含有过滤介质，用于过滤清洗油中含有的固体杂质，实现清洗油在回收，清洗油经过滤器6过滤后去清洗油泵出口进行再利用，再次进行清洗作业。
68.其中，请参阅图1所示，沉降器2的上部连通有旁通阀13，油浆开关阀c16和静电分离器b4之间的管道上装配有油浆开关阀g20，静电分离器c5的上部装配有油浆开关阀d17，且旁通阀13、油浆开关阀g20和油浆开关阀d17并联设置，当静电分离器故障或其他紧急特殊工况时，油浆可经沉降器2后直接通过旁通阀13进入后续处理设施，跨过静电分离器，此时旁通阀13打开。
69.其中，请参阅图1所示，静电分离器a3的顶部连接有变压器a7，静电分离器b4的顶部连接有变压器b8，静电分离器c5的顶部连接有变压器c9；
70.在此对静电分离器顶部的变压器进行介绍，变压器接线原理如图5所示，变压器的输出特性如图6所示，为防止静电分离器内电流增大引起短路跳闸，使生产中断，也可能会造成设备损坏，为达到安全、连续运行的目的，采用100％高阻抗变压器调压方案，变压器输出直流电，静电分离设备常用的电场强度在1200v/cm左右，常使用的电压调节范围为14-25kv，本设备标准的输出直流电压共分14-18-22-26-30kv五档，在变压器高压侧设有分级调压开关，无载手动调压，操作简单方便，电源电压为交流380v；
71.其中，请参阅图1所示，静电分离器a3上装配有防爆低液位开关a10，静电分离器b4上装配有防爆低液位开关b11，静电分离器c5上装配有防爆低液位开关c12；
72.具体的，请参阅图1和图7所示，防爆低液位开关a10、防爆低液位开关b11和防爆低液位开关c12均为一浮子液位开关，用于静电分离器开工、停工或故障时，有可能在罐内出现爆炸性混合气体，应用电气联锁保证变压器不能送点，以免由于产生电火花而造成爆炸事故，均包括有微动开关41、活动扭杆42、偏置弹簧43、磁钢44、铁芯45、套管46、压缩弹簧47、钢索48和浮子49，微动开关41位于上部，其上设置有公共端50、常开51和常闭52，套管46位于微动开关41下部，活动扭杆42位于微动开关41和套管46之间，磁钢44和偏置弹簧43均装配在活动扭杆42靠近套管46的一端，磁钢44用于带动活动扭杆42朝靠近套管46的一端进行移动，偏置弹簧43用于带动活动扭杆42朝远离套管46的一端进行移动，铁芯45竖向滑动连接在套管46的内部，钢索48装配在铁芯45的下部，且钢索48的下部延伸至套管46的下侧与浮子49相连，压缩弹簧47装配在钢索48的外侧且位于套管46的下侧，用于带动钢索48向下侧进行移动；
73.关于防爆低液位开关，其工作原理如图7所示，防爆低液位开关浮子49通过钢索48悬于液面上，当液位升高后，改变了浮子49所受浮力，使浮子49受力变化向上位移，导致与
其连接的铁芯45同磁钢44作用，对活动扭杆42进行吸附，让活动扭杆42转动与微动开关41贴合，与微动开关41动作，液位的变化必须经浮子49转化为浮力的变化，才会推动微动开关41动作，液位只有在浮子49所在区域变化才造成浮子49的变化，在两个浮子49中间的区域浮力几乎不变，因此可以通过调节调节两浮子49间距离来获得大的切换差。
74.本流程及技术方案设置有全自动控制系统，具有编程功能，以上全部仪表和自动阀(旁通阀13、进料阀、清洗阀、压力、温度、流量等信号)的信号全部集成于控制系统中，根据程序(技术方案)设定的控制逻辑和开关顺序进行相关工艺操作和阀门的关闭/打开。
75.其中，变压器，由单相变压器、电抗器、整流器等组成，用于给静电分离器内电极构件提供电源，变压器为内部串联电抗器结构，阻抗匹配为100％，变压器铁芯45和电抗器铁芯45装配为一体，并于油箱用螺栓固定，整流器与变压器装于一体，上部用螺栓与油箱固定。变压器和整流器在箱体内部连接线、电源引入线、测量线用套管46引出，装在油箱侧面的增安盒内。电缆从盒的下部引入，采用密封圈密封。高压为侧向引出口结构，可与高压电缆插接头插接连接，或固定连接，其保护筒内充满变压器油，油路与箱内隔离。
76.变压器可以是直流变压器，也可以是交流变压器和脉冲变压器等一切可输出高电压的电源。
77.其中，控制柜，安装有直流电压表和电流表，用于变压器直流电输出的测量，柜上还装有保护电器和操作开关，以及短路声光报警装置，每台控制柜可控制三台电精制变压器。控制柜还具有可编程控制系统，用于采集整个油浆脱固系统中全部的温度、压力、流量等信号，控制全部开关阀和自动阀的打开/关闭，根据工艺要求和预设的控制程序，执行相关工艺操作。
78.其中，各类助剂，包括破乳剂、絮凝剂和修饰剂。破乳剂，为油溶性破乳剂，其具有比油浆中乳化成膜物质更高的界面活性，能在界面膜上吸附或部分置换界面膜上吸附的天然乳化剂，且与成膜物质形成比原界面膜强度低的混合膜，导致界面膜强度减弱、变薄，从而破坏界面膜。絮凝剂，为有机高分子絮凝剂(烷基酚甲醛树脂、脂肪族季铵盐、聚丙烯酰胺等)，通过自身的极性或离子基团与质点形成氢键或离子对，加之范德华力，或者是这几种作用力的结合而吸附在质点表面，在质点间进行桥连作用，形成絮状沉淀，从而将絮凝的固体颗粒从油浆中沉降分离。修饰剂，其作用是提高油浆中固体颗粒的相对介电常数，使其在高压电场下容易极化成偶极子从而“吸附”在填料表面而被脱除。对修饰剂的基本要求是：极性较大，容易吸附在固体颗粒的表面；相对介电常数要大于固体颗粒的相对介电常数；与油浆的相溶性好。
79.其中，清洗剂包括溶剂和无机酸。溶剂，为甲苯等易使固渣溶解的有机化学溶剂。无机酸，为磷酸、硝酸等的溶液。
80.下面结合说明书附图2对本发明静电分离器的技术方案作进一步详细说明。
81.其中，根据附图2所示，静电分离器a3、静电分离器b4和静电分离器c5均为一立式的压力容器，用于对油浆中的固体杂质进行固液分离，其包括有静电分离器罐体27，静电分离器罐体27上根据工艺需要开设有必要的工艺管口，如开设在静电分离器罐体27顶部封头的高压电引入口33和出料口36，油浆进料口可根据实际的需要开设在静电分离器罐体27底部封头或侧壁；
82.静电分离器罐体27中间部位安装有依次相间排列的正电极板28和负电极板29，其
中静电分离器罐体27相当于一层负电极板29，正电极板28和负电极板29均焊接在支撑梁30上，支撑梁30与静电分离器罐体27连接。
83.在此，电极板，为悬挂式变极距电极板，改变电极距可以得到合适的直流弱电场、直流中电场和直流强电场，改变每段电极板的高度，可以在物料上升速度一定的情况下，获得合适的电场停留时间。
84.正电极板28和负电极板29的高度约占整个静电分离器高度的三分之一，即为电极板区域，在电极板区域，装填有球形填料，球形填料为玻璃球或陶瓷球，球径在1.5mm～10mm，以球形度高、抗变形性好、表面光滑、介电常数高为基本要求，填满整个电极板区域。
85.静电分离器罐体27的内部且位于正电极板28和负电极板29的下侧设置有填料支撑筛板34，填料支撑筛板34上开设有孔径1mm左右的圆孔(具体圆孔开孔尺寸以不大于填料球径为依据)，填料支撑筛板34用于支撑填料床层。
86.为防止清洗操作时，球形填料随清洗油在出料口36流失，出料口36配套设置有出料集合机构32，用于阻拦球形填料，出料集合机构32设置在静电分离器罐体27顶部与出料口36配套，将分离出固体的油浆由此引出，出料集合管采用一根轴向多孔管，孔速和孔径的选择以满足油浆处理量需求，不会导致静电分离器填料流失，以径向各部分油浆均匀引出为原则。
87.关于球形填料，静电场中填料对微颗粒的吸附是基于液相、微颗粒与填料间介电常数的差异，只有当填料和微颗粒的介电常数大于液相的介电常数时才能产生静电吸附现象。这就要求填料的介电常数务必要求大于液相的介电常数，微颗粒(偶极子)在高压电场下，感应出大小相等、方向相反的电荷，填料的束缚电荷集中在填料的接触点附近，使其周围电场强度和电场梯度增大，颗粒被吸向接触点，形成“点吸附”，由于表面光洁度对填料接触点的几何形状影响很大，两个填料颗粒接触点处形成的尖劈越尖锐，束缚电荷形成的局部电场梯度就越大，从而使催化剂颗粒受到的介电泳力越大，越有利于吸附，因此，要求静电分离填料的表面光洁度越高越好，另外由于影响分离的电流为通过填料的电流而不是通过液相的电流，玻璃珠填料中起导电作用的是离子而不是电子，因此静电分离填料需含5％-40％金属钾氧化物或金属钠氧化物等起导电作用的组分，关于填料的堆积，分离效率按照立方堆积、六方最密堆积、体心立方堆积和普通立方堆积的堆积方式递减，这主要是由于填料堆积方式不同导致装置内空隙率，电场的不均匀系数以及有效接触点数目的差异导致的。
88.下面结合说明书附图3-4对本发明静电分离器正负电极板29结构的技术方案作进一步详细说明；
89.正电极板28和负电极板29的区别在于是否带电，带电的称正电极板28，不带电的称负电极板29，正、负电极板29结构一致，根据附图3-4所示，正电极板28和负电极板29均包括有方形的电极板框37，电极板框37焊接在支撑梁30上，电极板框37上焊接有若干数量的圆钢38，圆钢38尾端焊接有加固支撑39，电极板框37的作用在于提供电极板的横向尺寸与基本框架，圆钢38的作用在于扩大电极板尺寸，提供更宽广的电场面积，加固支撑39的作用在于防止圆钢38形状变形，也能在一定程度上提高尾端电场强度。
90.电极板安装在静电分离器罐体27内部，电极板正、负相间，从静电分离罐首端至尾端，垂直于静电分离罐的径线，悬挂在静电分离器罐体27内，由于正、负极板上电压交替出
现，使极板下端端板与油水界面之间形成一个交变电场，此交变电场设计成交变弱电场，交变弱电场以上，为直流弱电场、直流中电场和直流强电场，正、负极板采用金属材料制作，直流强电场区域正、负极板为网状结构，有利于实现电场均匀。
91.下面结合说明书附图4，对本发明静电分离器支撑梁30结构的技术方案作进一步详细说明：
92.根据附图4所示，支撑梁30分为正电辅助梁53和负电辅助梁35，正电辅助梁53通过绝缘吊挂31(聚四氟乙烯材质，不导电)与静电分离器罐体27连接，正电极板28焊接在正电辅助梁53上，负电辅助梁35通过专用的安装支座40连接在静电分离器罐体27上，负电极板29焊接在负电辅助梁35上，正电辅助梁53和负电辅助梁35互不接触，来自变压器的高压电通过高压电引入口33引入静电分离器，将高压电引入到正电辅助梁53，使得正电极板28带电，在带电的正电极板28和不带电的负电极板29之间产生高压电场。
93.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：包括有依次连接的静态混合器(1)、一级沉降分离组件、两级静电分离组件和过滤器(6)；所述一级沉降分离包括一台沉降器(2)，所述两级静电分离包括有静电分离器a(3)、静电分离器b(4)和静电分离器c(5)，其中静电分离器a(3)、静电分离器b(4)和静电分离器c(5)两两之间相互串联。2.根据权利要求1所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：所述静电分离器a(3)的下部连通有并联设置的油浆开关阀a(14)和清洗阀a(21)，所述静电分离器b(4)的下部连通有并联设置的油浆开关阀b(15)和清洗阀b(22)，所述静电分离器c(5)的下部连通有并联设置的油浆开关阀c(16)和清洗阀c(23)，所述沉降器(2)的上部、油浆开关阀a(14)和静电分离器b(4)的下部通过管道串联，且所述油浆开关阀a14和静电分离器b(4)之间的管道上安装有油浆开关阀e(18)，所述静电分离器a(3)的上部、油浆开关阀b(15)和静电分离器c(5)的下部通过管道串联，且所述油浆开关阀b(15)和静电分离器c(5)之间的管道上安装有油浆开关阀f(19)，所述油浆开关阀c(16)和静电分离器b(4)的上部通过管道连通；所述清洗阀a(21)、清洗阀b(22)和清洗阀c(23)均与过滤器(6)的上部连通，所述静电分离器a(3)的上部连通有清洗阀d(24)，所述静电分离器b(4)的上部连通有清洗阀e(25)，所述静电分离器c(5)的上部连通有清洗阀f(26)，所述清洗阀d(24)、清洗阀e(25)、清洗阀f(26)均与过滤器(6)中部连通，且所述清洗阀d(24)、清洗阀e(25)、清洗阀f(26)并联设置；所述沉降器(2)的上部连通有旁通阀(13)，所述油浆开关阀c(16)和静电分离器b(4)之间的管道上装配有油浆开关阀g(20)，所述静电分离器c(5)的上部装配有油浆开关阀d(17)，且所述旁通阀(13)、油浆开关阀g(20)和油浆开关阀d(17)并联设置，所述静电分离器a(3)的顶部连接有变压器a(7)，所述静电分离器b(4)的顶部连接有变压器b(8)，所述静电分离器c(5)的顶部连接有变压器c(9)；所述静电分离器a(3)上装配有防爆低液位开关a(10)，所述静电分离器b(4)上装配有防爆低液位开关b(11)，所述静电分离器c(5)上装配有防爆低液位开关c(12)。3.根据权利要求2所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：所述防爆低液位开关a(10)、防爆低液位开关b(11)和防爆低液位开关c(12)均包括有微动开关(41)、活动扭杆(42)、偏置弹簧(43)、磁钢(44)、铁芯(45)、套管(46)、压缩弹簧(47)、钢索(48)和浮子(49)，所述微动开关(41)位于上部，其上设置有公共端(50)、常开(51)和常闭(52)，所述套管(46)位于微动开关(41)下部，所述活动扭杆(42)位于微动开关(41)和套管(46)之间，所述磁钢(44)和偏置弹簧(43)均装配在活动扭杆(42)靠近套管(46)的一端，所述磁钢(44)用于带动活动扭杆(42)朝靠近套管(46)的一端进行移动，所述偏置弹簧(43)用于带动活动扭杆(42)朝远离套管(46)的一端进行移动，所述铁芯(45)竖向滑动连接在套管(46)的内部，所述钢索(48)装配在铁芯(45)的下部，且所述钢索(48)的下部延伸至套管(46)的下侧与浮子(49)相连，所述压缩弹簧(47)装配在钢索(48)的外侧且位于套管(46)的下侧，用于带动钢索(48)向下侧进行移动。4.根据权利要求1所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：所述静电分离器a(3)、静电分离器b(4)和静电分离器c(5)均包括有静电分离器罐体(27)，所述静电分离器罐体(27)的顶部开设有高压电引入口(33)和出料口(36)，所述静电分离器
罐体(27)的侧壁开设有油浆进料口；所述静电分离器罐体(27)中间部位安装有依次相间排列的正电极板(28)和负电极板(29)，所述正电极板(28)和负电极板(29)均焊接在支撑梁(30)上，且所述支撑梁(30)与静电分离器罐体(27)连接，所述静电分离器罐体(27)的中间位置填充有球形填料；所述静电分离器罐体(27)的内部且位于正电极板(28)和负电极板(29)的下侧设置有填料支撑筛板(34)，所述填料支撑筛板(34)上开设有圆孔；所述出料口(36)配套设置有出料集合机构(32)，所述出料集合机构(32)设置在静电分离器罐体(27)顶部。5.根据权利要求4所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：所述球形填料为玻璃球和陶瓷球中的任意一种，球径在1.5mm～10mm，且所述球形填料含有金属钾氧化物和金属钠氧化物中的任意一种，含量为5％-40％。6.根据权利要求4所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：所述正电极板(28)和负电极板(29)均包括有方形的电极板框(37)，所述电极板框(37)焊接在支撑梁(30)上，所述电极板框(37)上焊接有若干数量的圆钢(38)，所述圆钢(38)尾端焊接有加固支撑(39)。7.根据权利要求4所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，其特征在于：所述支撑梁(30)分为正电辅助梁(53)和负电辅助梁(35)，所述正电辅助梁(53)通过绝缘吊挂(31)与静电分离器罐体(27)连接，所述正电极板(28)焊接在正电辅助梁(53)上，所述负电辅助梁(35)通过专用的安装支座(40)连接在静电分离器罐体(27)上，负电极板(29)焊接在负电辅助梁(35)上。8.一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺，其特征在于：采用如权利要求1-7任意一项所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，包括以下步骤：s1：一级助剂沉降，对油浆进行加热，向加热完后的油浆注入化学药剂，然后进行混合搅拌，搅拌完成后进行静置沉降，脱除部分杂质；s2：二级静电分离，将脱离杂质后的油浆放置进入设置有填料的高压静电场中，让油浆中的固体杂质在静电力的作用下吸附于填料上，实现油浆液固分离。9.根据权利要求8所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺，其特征在于：所述s1对油浆进行加热的加热温度为120℃～180℃。10.根据权利要求8所述的一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺，其特征在于：所述化学药剂为破乳剂、絮凝剂和修饰剂。

技术总结

本发明公开了一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固工艺与装备，属于催化裂化油浆脱除固体催化剂领域，一种集成化学沉降和静电分离的油浆脱固装备，包括有依次连接的静态混合器、一级沉降分离组件、两级静电分离组件和过滤器，一级沉降分离包括一台沉降器，两级静电分离包括有静电分离器A、静电分离器B和静电分离器C，其中静电分离器A、静电分离器B和静电分离器C两两之间相互串联；静电分离器内部设置有垂直悬挂的网状电极板和球形调料，用以实现油浆在高压静电场条件下的液固分离；它可以实现，采用一级助剂沉和二级静电分离相结合的工艺，在静电分离前初步沉降脱除粒径大的杂质，静电分离深度脱除粒径小的杂质，提高了油浆脱固的效率，提高了固体杂质脱除率，降低了静电分离的用电负荷、减少了清洗频率。减少了清洗频率。减少了清洗频率。