凝結水複合式高溫除油除鐵裝置的製作方法

2023-07-19 12:50:46 1

專利名稱：凝結水複合式高溫除油除鐵裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型關於凝結水的回收技術，更具體地說，關於一種凝結水複合式 高溫除油除鐵裝置。
背景技術：
在石油煉化企業中凝結水回收利用的 一個難點是，回收的凝結水中含有一 定的油類物質或鐵離子，使得回收的凝結水不能直接送回鍋爐中再次使用，若 降級使用或排放，將導致巨大的浪費。因此，凝結水回用鍋爐首先要解決的是 除去油類物質和鐵離子。而目前所採用的凝結水除油、除鐵技術都是低溫凝結
水除油除鐵技術，只能在低於65。C的溫度下運行(大多運行溫度在50'C)，如 中國專利第02285206.9號中公開的"凝結水除油、除鐵控制裝置"及中國專利 第02285207.7號中公開的"凝結水除油、除鐵覆蓋過濾器"，都僅適用於低溫 凝結水的回收處理，而凝結水實際上的溫度高達12(TC，因此在回收凝結水之 前必須先大幅度降溫才能進入除油設備，這樣勢必存在損失大量熱量的問題， 同時在除油除鐵之前由於需要大幅度降溫，則必需提供相應的降溫設備，從而 導致成本的增加。還有最關鍵一點是，上述專利中的除油、除鐵技術在同一設 備殼體內完成，這樣對設備的設計與製造增加了很大的難度，並且除油、除鐵 的效果均不夠理想。

實用新型內容
有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種凝結水複合式高溫除油除 鐵裝置，利用該裝置可以實現高溫凝結水的直接除油、除鐵處理，同時輸出高 溫淨水，可以供鍋爐直接使用，從而降低凝結水的回收處理成本。
本實用新型中的凝結水複合式高溫除油除鐵裝置包括有自動控制裝置、報警裝置、通過管道依次連接的進水監測儀、壓力溫度調節器、過濾器及出水監
測儀，在所述過濾器與所述出水監測儀之間通過管道依次連接有凝結水除油裝
置和凝結水除鐵裝置，所述出水監測儀的出水口分別與所述壓力溫度調節器的
進水口和使用設備連接；所述進水監測儀通過三通閥與所述壓力溫度調節器的 進水口和外接旁路連通。
所述過濾器包括有殼體，在所述殼體上設有進水口與出水口，在所述殼體 內部通過纖維纏繞精密濾元分隔成與所述進水口連通的進水腔及與所述出水口 連通的出水腔，所述纖維纏繞精密濾元包括有多孔管及纏繞在該多孔管外側壁 上的多層纖維層。
所述凝結水除油裝置包括有殼體，在所述殼體上設有進水口、出水口及出 油口 ，在所述殼體內部設置有樹脂床及設在樹脂床上方的油水分離裝置。 所述樹脂床的材料為具有強烈親油功能的吸油樹脂。
所述凝結水除鐵裝置包括有殼體，在所述殼體上設有進水口與出水口，在 所述殼體內設有具有過濾和離子交換雙重功能的粉末樹脂覆蓋過濾器。
所述粉末樹脂覆蓋過濾器中包括有多孔管，在所述多孔管外纏繞有纖維纏 繞濾元，並在所述纖維纏繞濾元外利用覆膜機組將預混好的粉末狀樹脂覆蓋在 所述纖維纏繞濾元表面的預塗膜。
本實用新型釆用高溫樹脂類萃取除油技術，結合過濾器過濾懸浮物及雜質， 不會引入新的雜質和懸浮物，無汙染，能耗低，除油效率高，除鐵釆用粉末覆 蓋過濾器除鐵，能有效去除凝結水的鐵離子，達到回收標準。


圖l為本實用新型中複合式高溫除油除鐵裝置的工藝框圖2為本實用新型中精濾過濾器的結構示意圖3是本實用新型中除油器的結構示意圖4是本實用新型中除鐵過濾器的結構示意圖。
具體實施方式
有關本實用新型的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而所附附 圖僅提供參考與說明用，並非用來對本實用新型加以限制。
如圖l所示，本實用新型中凝結水複合式高溫除油除鐵裝置包括有通過管 道依序連接的進水監測儀1、壓力溫度調節器2、過濾器3、凝結水除油裝置4
和凝結水除鐵裝置5、出水監測儀6、用於控制各裝置的自動控制裝置及報警裝
置(圖中未示出)，其中
進水監測儀1的進水口直接與生產裝置中的回收凝結水管連接，用於對回 收的凝結水水質進行監控，即隨時監測凝結水中油和鐵的含量。當進水監測儀
1監測到回收凝結水管中的油含量高於定值(如300mg/L)、鐵的含量高於定 值(如500pg/L)時，表明生產裝置出現了事故，出現了大量的漏油或其它意 外情況發生，此時通過三通閩自動將回收的凝結水排入旁通，不進入本實用新 型的高溫除油除鐵裝置。當進水監測儀1監測到回收凝結水管中的油含量低於 定值(如300mg/L)、鐵的含量低於定值(如500|ig/L)時，凝結水進入本實
用新型的高溫除油除鐵裝置的後續設備中。
過濾器3，如圖2所示，包括有殼體30,在殼體30上設有進水口 32與出 水口 33，在殼體30內部通過纖維纏繞精密濾元31分隔成與進水口 32連通的 進水腔34及與出水口 33連通的出水腔35,其中纖維纏繞精密濾元31包括有 多孔管310及纏繞在該多孔管310外側壁上的多層纖維層311，用於去除凝結 水中的金屬氧化物、懸浮物和汙染物等雜質(例如鐵的金屬氧化物)，起到預處 理作用，保護後續設備的樹脂免受顆粒物汙染，從而延長後續設備的運行周期， 提高周期制水量。
除油裝置4，如圖3所示，包括有殼體40，在殼體40上設有進水口 41、 出水口 42及出油口 43，在殼體40內部設置有樹脂床44及設在樹脂床上部的 油水分離裝置(圖中未示出)，其中樹脂床44由具有強烈親油功能的吸油樹脂 材料製成，進行"類萃取"除油。從進水口 41進入的凝結水在經過樹脂床44時通過破乳，將凝結水中的油富集收集在樹脂床44內，然後經油水分離裝置將
富集的油以大油滴的形式經出油口 43分離出來，由於樹脂床44及油水分離裝 置均採用現有技術，因此不再詳細說明。本實用新型中採用的吸油樹脂材料具 有破乳富集(吸附)水中油類及解吸還原(再生)吸附材料的特徵，因此集吸 附與再生於一身，可以吸附和解吸過程連續進行，從而可以周而復始，無需再 生，無需人工操作，可使用5 ~ 8年。
本實用新型中採用的吸油樹脂(如凝膠型聚苯乙烯)具有下述特性
外觀 球狀顆粒
粒徑 0.3 1.2毫米之間
比重 1.28
機強度 300克/顆粒
膨脹率 5 %
溶水量 44.48%
除鐵裝置5，如圖4所示，包括有殼體50,在殼體50上設有進水口 52與 出水口53,在殼體50內設有粉末樹脂覆蓋過濾器51,該粉末樹脂覆蓋過濾器 51包括有多孔管512，在多孔管外側纏繞有多層纖維層,形成纖維纏繞濾元510， 再在纖維纏繞濾元510的表面利用覆膜機組將預混好的粉末狀樹脂覆蓋預塗膜 層511。該粉末樹脂覆蓋過濾器51的特點是將過濾和離子交換集中在一個設備 中完成，即將粉末狀高效離子交換樹脂覆蓋在纖維纏繞濾元510表面形成一種 雙功能層，當待處理凝結水通過時進行過濾和離子交換。在樹脂失效後，利用 反衝將失效濾層排出，啟動覆膜泵重新覆膜。該除鐵裝置5連接有覆膜泵、覆 膜攪拌箱，用於對纖維纏繞濾元覆膜，由於此部分為本實用新型中除油除鐵裝 置的外圍設備，且釆用現有技術，因此不再另行說明。
出水監測儀6的出水口通過三通閥分別與壓力溫度調節器2的進水口和使 用設備7連接，當出水監測儀6中流經凝結水中的油在出水監測儀6監測到的 油含量超過lppm時，連通三通閥自動將出水排入壓力溫度調節器2的進水口 ， 進行再循環處理；當出水監測儀6中流經凝結水中的鐵在出水監測儀6監測到的鐵含量超過0.05ppm時，三通閥也自動將出水排入壓力溫度調節器的進水 口，進行循環處理，只有符合標準時才可以進入使用設備7中。
本實用新型中用於控制各裝置的自動控制裝置是用於對凝結水回收裝置的 運行、切換、備用等進行控制，釆用一套可編程序邏輯控制器(PLC， Programmable Logic Controller)為主機型的控制裝置。該控制裝置中設有水泵 的啟停聯鎖、出水水質超標聯鎖等，具有各種數據採集、過程監控、報警、記 錄、報表列印、流程圖畫面顯示及系統自診斷等功能。本自動控制裝置的控制 特點主要是順序控制，運行方式除由PLC按預定的程序實現外，在PLC內對 程控閥、泵設置軟手動開關，進行手動控制。由於該控制裝置對本領域的技術 人員來說是很容易實現的，因此不再另行說明。
本實用新型中凝結水複合式高溫除油除鐵裝置的具體工作過程如下 來自於生產裝置的凝結水經過進水監測儀1的監測後進入壓力溫度調節器 2,形成105'C的凝結水，然後將105'C的凝結水經冷凝水進入過濾器3，去除 凝結水中可能存在的細小的機械雜質和懸浮顆粒物。凝結水通過過濾器3過濾 後，進入除油裝置4。凝結水從除油裝置4殼體40的底部進入，經過內部固定 樹脂床44，再利用樹脂類萃取除油原理，將凝結水中的油類乳化微滴粗粒化後 自動分離，其中油經出油口排出，除油後的水從出水口排出。經過除油的凝結 水直接進入除鐵裝置，經粉末樹脂覆蓋過濾器51，含鐵的凝結水經過覆蓋在濾 管表面的樹脂的阻隔，鐵的金屬氧化物及其它懸浮物、膠體等截留在樹脂外層， 脫鐵水從多孔管內匯集到上部，經過出水口及出水監測儀後進入使用設備(潔 淨水罐)7，作為中壓鍋爐補給水，不合格出水切換進入壓力溫度調節器2進行 再次處理。
綜上所述，本實用新型中凝結水複合式高溫除油除鐵裝置具有下述優點 1 、採用的粉末樹脂覆蓋過濾器兼有過濾、吸附特性和離子交換樹脂的作用， 對懸浮物、鐵、Si02等雜質具有很強的過濾器作用，並且是一種比較獨特的凝 結水淨化技術，在實現淨化的同時能夠保持凝結水的熱能不受損失，耐溫可以 達到12(TC，且處理後的凝結水的含油量能夠滿足中壓鍋爐的要求(《L0mg/1)。鐵離子含量能滿足中壓鍋爐(《50ng/l)的要求。
2、除油裝置中使用的樹脂為再生樹脂，釆用親油樹脂利用類萃取的工作原 理除油，其最高運行溫度可達到120°C。
權利要求1、 一種凝結水複合式高溫除油除鐵裝置，包括有自動控制裝置、報警裝置、 通過管道依次連接的進水監測儀、壓力溫度調節器、過濾器及出水監測儀，其 特徵在於，在所述過濾器與所述出水監測儀之間通過管道依次連接有凝結水除 油裝置和凝結水除鐵裝置，所述出水監測儀的出水口分別與所述壓力溫度調節器的進水口和使用設備連接；所述進水監測儀通過三通閥與所述壓力溫度調節 器的進水口和外接旁路連通。
2、 如權利要求l中所述的凝結水複合式高溫除油除鐵裝置，其特徵在於， 所述過濾器包括有殼體，在所述殼體上設有進水口與出水口，在所述殼體內部 通過纖維纏繞精密濾元分隔成與所述進水口連通的進水腔及與所述出水口連通 的出水腔，所述纖維纏繞精密濾元包括有多孔管及纏繞在該多孔管外側壁上的 多層纖維層。
3、 如權利要求1中所述的凝結水複合式高溫除油除鐵裝置，其特徵在於， 所述凝結水除油裝置包括有殼體，在所述殼體上設有進水口、出水口及出油口， 在所述殼體內部設置有樹脂床及設在樹脂床上方的油水分離裝置。
4、 如權利要求3中所述的凝結水複合式高溫除油除鐵裝置，其特徵在於，所述樹脂床的材料為具有強烈親油功能的吸油樹脂。
5、 如權利要求l中所述的凝結水複合式高溫除油除鐵裝置，其特徵在於， 所述凝結水除鐵裝置包括有殼體，在所述殼體上設有進水口與出水口，在所述 殼體內設有具有過濾和離子交換雙重功能的粉末樹脂覆蓋過濾器。
6、 如權利要求5中所述的凝結水複合式高溫除油除鐵裝置，其特徵在於，所述粉末樹脂覆蓋過濾器中包括有多孔管，在所述多孔管外纏繞有纖維纏繞濾 元，並在所述纖維纏繞濾元外利用覆膜機組將預混好的粉末狀樹脂覆蓋在所述 纖維纏繞濾元表面的預塗膜。
專利摘要一種凝結水複合式高溫除油除鐵裝置包括有自動控制裝置、報警裝置、通過管道依次連接的進水監測儀、壓力溫度調節器、過濾器及出水監測儀，在所述過濾器與所述出水監測儀之間通過管道依次連接有凝結水除油裝置和凝結水除鐵裝置，所述出水監測儀有兩個出水口，分別與所述壓力溫度調節器的進水口和使用設備連接；所述進水監測儀通過三通閥與所述壓力溫度調節器的進水口和外接旁路連通。本實用新型採用高溫樹脂類萃取除油技術，結合過濾器過濾懸浮物及雜質，不會引入新的雜質和懸浮物，無汙染，能耗低，除油效率高，除鐵採用粉末覆蓋過濾器除鐵，能有效去除凝結水的鐵離子，達到回收標準。
文檔編號C02F1/42GK201154922SQ20082007865
公開日2008年11月26日 申請日期2008年1月21日 優先權日2008年1月21日
發明者包四星, 朱天榆, 李寶山, 杜秋平, 王子君, 秦麗娟 申請人:北京世紀華揚能源科技有限公司