(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911051181.X
(22)申请日 2019.10.31
(71)申请人 上海蓝科石化环保科技股份有限公
司
地址 201803 上海市嘉定区江桥镇沙河路
337号1_203室J1795
(72)发明人 马洪玺 朱洪 李雷 张文军
陈长祥
(74)专利代理机构 上海硕力知识产权代理事务
所(普通合伙) 31251
代理人 董磊
(51)Int.Cl.
C10G 31/09(2006.01)
B01D 35/12(2006.01)
B01D 35/16(2006.01)
B01D 35/143(2006.01)B01D 37/04(2006.01)
(54)发明名称一种适于长周期运行的催化油浆过滤装置和方法(57)摘要本发明公开了一种适于长周期运行的催化油浆过滤装置；包括至少3台过滤器；对于任一过滤器：其下部均设置油浆进料管、回炼油进料管，其上部均设置滤清液输送管道、反冲洗进气管；任一过滤器的底部还连接排渣管；还包括一清洗液缓冲罐；任一过滤器的底部均通过带清洗液循环泵的清洗液循环管道连接至所述清洗液缓冲罐、并通过清洗液循环管道回连至过滤器的顶部。该装置操作简便、适合长周期连续运行的催化油浆过滤装置。同时提供了相应的过滤方法，结合预膜及再生清洗工序，不仅工艺简单，操作方便，而且将滤芯的净压差增长速度降低到现有常规技术的1/3～1/7左右，从而延长油浆过滤装置的连续运行周期，达到油浆过滤装置长周期高 精度运行的目的。权利要求书3页 说明书14页 附图1页CN 110669546 A 2020.01.10
C N 110669546
A
1.一种适于长周期运行的催化油浆过滤装置，其特征在于：
包括至少3台过滤器；对于任一过滤器：其下部均设置油浆进料管、回炼油进料管，其上部均设置滤清液输送管道、反冲洗进气管；任一过滤器的底部还连接排渣管；
还包括一清洗液缓冲罐；任一过滤器的底部均通过带清洗液循环泵的清洗液循环管道连接至所述清洗液缓冲罐、并通过清洗液循环管道回连至过滤器的顶部。
2.根据权利要求1所述的适于长周期运行的催化油浆过滤装置，其特征在于：
任一过滤器的下部均：通过油浆进料阀与油浆进料管连通；通过回炼油进料阀与回炼油进料管连通；通过排渣阀与排渣管连通；
多台所述过滤器并联后通过清洗液进料阀与清洗液循环管道连通，且所述清洗液循环泵设于所述清洗
液缓冲罐与清洗液进料阀之间；所述清洗液进料阀在沿清洗液流动方向的下游与清洗液缓冲罐之间还设置带清洗液排料阀的清洗液排液管；
任一过滤器的上部均：通过滤清液出料阀与滤清液输送管连通；通过反冲洗进气阀与反冲洗进气管连通；通过清洗液出料阀与清洗液循环管道连通。
3.根据权利要求2所述的适于长周期运行的催化油浆过滤装置，其特征在于：
还包括控制系统，所述控制系统与油浆进料阀、回炼油进料阀、滤清液出料阀、反冲洗进气阀、排渣阀、清洗液进料阀、清洗液循环泵、清洗液出料阀、清洗液排料阀分别电连接；
所述控制系统为PLC控制系统或DCS控制系统。
4.根据权利要求1所述的适于长周期运行的催化油浆过滤装置，其特征在于：
所述清洗液缓冲罐的底部设为锥形，所述清洗液循环泵的入口设置在清洗液缓冲罐距锥底上部800～1200mm处。
5.根据权利要求1所述的适于长周期运行的催化油浆过滤装置，其特征在于：
所述过滤器包括壳体及位于壳体内中部的滤芯，所述滤芯通过管板固定在壳体的内壁上。
6.一种适于长周期运行的催化油浆过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在多台过滤器中，其中至少2台过滤器连续过滤，其余的过滤器处于回炼油浸泡备用状态：
S10、过滤器A过滤：开启油浆进料阀A、滤清液出料阀A，油浆进入过滤器A由外向内穿过滤芯，催化剂颗粒被截留在滤芯的外表面，形成滤饼；清洁的油浆会依次穿过滤饼、滤芯，从过滤器A流出形成滤清液，并通过滤清液管道外排；其中，滤饼的厚度会随着过滤时间的延长而增加，通过增加过滤器A的压差保持过滤器A的流量恒定，直到达到设定的过滤时间或过滤器压差达到设定值；
S11、过滤器B预膜：当过滤器A达到设定的过滤时间或过滤压差值时，开启油浆进料阀B、滤清液出料阀B，油浆自油浆进料管进入过滤器B，过滤器A、过滤器B同时过滤1小时，并控制过滤器B的油浆处理量在满负荷的1/4～1/2范围内，并在过滤器B的滤芯表面形成预膜，也即完成过滤器B预膜；
S12、过滤器A反冲洗：关闭过滤器A的油浆进料阀、滤清液出料阀A，对过滤器A进行反冲洗；
S13、过滤器B过滤：调节油浆进料阀B，使过滤器B满负荷过滤；催化剂颗粒被截留在滤芯的外表面形成滤饼，滤清液则通过滤清液管道4外排；其中，滤饼的厚度会随着过滤时间
的延长而增加，通过增加过滤器B的压差保持过滤器B的流量恒定，直到达到设定的过滤时间或过滤器压差达到设定值；
S14、过滤器A预膜：当过滤器B运行到设定时间或设定压差时，开启过滤器A的油浆进料阀、滤清液出料阀，反冲洗后的过滤器A重新开始过滤，过滤器A、过滤器B同时在线过滤1小时后，并控制A过滤器的油浆处理量在满负荷的1/4～1/2范围内，完成过滤器A的预膜；
S15、过滤器B反冲洗：关闭过滤器B的油浆进料阀、滤清液出料阀B，对过滤器B进行反冲洗；
S16、调节油浆进料阀A，使过滤器A满负荷运行；催化剂颗粒被截留在滤芯的外表面形成滤饼，滤清液则通过滤清液管道4流出；
按照S11～S16的上述步骤不断循环重复；
S2、定期清洗：
当过滤器A、过滤器B连续在线运行一定时间后，开启处于浸泡状态的其余过滤器的油浆进料阀、滤清液出料阀，开始过滤；同时关闭过滤器A和/或过滤器B的油浆进料阀，对过滤器A和/或过滤器B进行反冲洗，并对过滤器A或过滤器B进行再生清洗。
7.根据权利要求6所述的适于长周期运行的催化油浆过滤方法，其特征在于，步骤S12或S15中对过滤器A或过滤器B进行反冲洗的具体步骤为：
S30、关闭该过滤器的油浆进料阀中断进料，打开该过滤器的回炼油进料阀，该过滤器中的油浆被作为反冲洗介质的回炼油置换；
S31、置换完成后，关闭该过滤器的回炼油进料阀和滤清液出料阀，开启该过滤器的反冲洗进气阀、排渣阀，在反向压差的作用下，回炼油穿过滤芯反向流动，携带着滤饼通过排渣阀外排；
S32、反冲洗结束后，关闭该过滤器的反冲洗进气阀和底部的排渣阀；
打开该过滤器的油浆进料阀和滤清液出料阀进入下一个过滤周期；或者打开该过滤器的回练油进料阀，充满该过滤器后关闭回炼油进料阀备用。
8.根据权利要求6所述的适于长周期运行的催化油浆过滤方法，其特征在于，步骤S2中对过滤器A和/或过滤器B进行在线清洗的具体步骤为：
S40、关闭该过滤器的油浆进料阀、滤清液出料阀、回炼油进料阀；
S41、开启清洗液循环泵、清洗液进料阀及对应该过滤器的清洗液出料阀，按满负荷循环清洗液循环清洗，然后关闭清洗液循环泵、清洗液进料阀和对应该过滤器的清洗液出料阀；次序开启该过滤器的反冲洗进气阀和清洗液排料阀，对该过滤器实施反向清洗；
S42、反向清洗后，关闭该过滤器的反冲洗器进气阀和清洗液排料阀，重新开启清洗液循环泵、清洗液进料阀及对应该过滤器的清洗液出料阀，进入下一个清洗周期；当该过滤器完成若干清洗周期后，打开对应的回炼油进料阀填充回练油，充满后，关闭回炼油进料阀，保温备用。
9.根据权利要求6所述的适于长周期运行的催化油浆过滤方法，其特征在于：
步骤S1中，对过滤器进行反冲洗的设定过滤压差为200～400KPa或者设定过滤时间为3～16小时；和/或，
步骤S2中，定期清洗的频率控制为(15～60天)/次，每次清洗的循环周期数为4～8个周期；和/或，
所述油浆过滤的温度控制为260～300℃；和/或，
所述清洗液缓冲罐中控制清洗液的清洗温度为270～290℃。
10.根据权利要求6所述的适于长周期运行的催化油浆过滤方法，其特征在于，所述清洗液包括如下体积分数的组成：
1～5％的5,8-二溴异喹啉和2-氯-4-甲基喹啉，余量为回炼油；
且所述5,8-二溴异喹啉和2-氯-4-甲基喹啉的体积比为2:1～1:1。
一种适于长周期运行的催化油浆过滤装置和方法技术领域
[0001]本发明属于油浆过滤技术领域，具体涉及一种适于长周期运行的催化油浆过滤装置和方法。
背景技术
[0002]炼油厂催化裂化工序以渣油和蜡油为原料，在催化剂作用下，通过裂化反应后，得到的产物有汽油、柴油、液化气等。催化油浆是重油催化裂化工艺过程中所产生的一种性质极为特殊的重质馏分混合物，催化油浆中含有大量有价值的重芳烃组分，是生产碳黑、针状焦、碳纤维以及多种化工产品的原料；但是催化油浆中又含有以硅酸铝晶体为主的催化剂固体颗粒，导致无法直接分离出有价值的重芳烃组分；所以，催化油浆只能作为燃料油使用。
[0003]现有技术中采用过滤分离的方法来分离油浆中残留催化剂颗粒，是一种成本较为经济、工艺较为简单的方法。目前通常采用两台过滤器，轮流下线清洗的方式，保持油浆过滤的连续性。
[0004]但由于油浆中颗粒较细，1微米以下的颗粒占到0.5-5％，油浆中的沥青质夹裹催化剂，很容易堵塞滤芯的过滤通道，很难在反冲洗程序过程清洗干净，导致滤芯通量快速降低，滤芯的净压差(净压差是在过滤形成滤饼前，过滤介质阻力引起的压差，由于反冲洗不可能100％清除过滤介质中的污染物，过滤过程滤芯不断受到油浆中催化剂和沥青质的缓慢污染，导致滤芯的空隙率逐渐减少，过滤的阻力
越来越大，即：净压差逐渐升高)快速上升，在工艺压降许可的范围内，单周期运行时间越来越短，直到无法满足过滤反冲洗操作要求，过滤装置必须停车，更换滤芯，将明显增加维护成本。目前运行的油浆过滤装置的最长连续运行周期是1年左右。
[0005]目前大部分专利技术均集中于油浆过滤的高精度方面。如中国专利文献CN109868156A公开了一种催化裂化油浆过滤装置及方法，具体提供了一种错流式过滤装置，虽然可以将油浆过滤净化油浆稳定在50mg/L以下，但由于错流过滤的通量小，且产生大量的浓缩液，导致大量油浆在第一膜过滤器与油浆原料罐之间循环；为了解决油浆在装置内长期停留降温，该方案在原料罐中设置了加热盘管对低温油浆进行加热；为了解决原料罐内油浆不断浓缩，采用第二膜过滤器对超过20g/L浓度的油浆进行过滤，降低循环原料浓度。但是，上述技术方案存在如下的技术缺陷：1、处理量小，投资大；2、没有考虑油浆对滤芯的污染，无法长周期连续运行，需要不断更换过滤元件。
[0006]因此，本领域技术人员迫切需要开发一种工艺流程简单、操作简便、净化效果优异且适合长周期连续运行的催化油浆过滤装置和方法。
发明内容
[0007]本发明的目的是提供一种工艺流程简单、操作简便、净化效果优异且适合长周期连续运行的催化油浆过滤装置和方法。具体的，通过提供一种包含创新预膜技术和过滤滤
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