一種煤焦油過濾裝置及過濾方法

2023-05-25 19:29:36

一種煤焦油過濾裝置及過濾方法
【專利摘要】本發明涉及一種煤焦油過濾裝置及過濾方法，該裝置包括至少一個罐式過濾器，罐式過濾器是在罐體內自上而下分為濾後餘油匯集室、濾液匯集室和過濾室，濾後餘油匯集室與濾液匯集室之間設置有餘油導出管板，餘油導出管板上方設置有餘油導出管，在濾液匯集室內設置濾後餘油導管，在濾液匯集室與過濾室之間設置有濾芯上固定板，在過濾室內設置有濾芯和原料油分布器以及濾芯下固定板，濾芯下固定板通過連接杆與濾芯上固定板連接，濾芯的上下端分別固定在濾芯上固定板和濾芯下固定板上，本發明大大減少了汙油的量，提高了裝置的過濾精度，設備運行穩定，過濾方法相對簡單，煤焦油收率高，環境汙染小，過濾效率高，適於工業化應用。
【專利說明】一種煤焦油過濾裝置及過濾方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於煤化工【技術領域】，具體涉及到煤焦油一種預處理的過濾裝置及方法。【背景技術】
[0002]煤焦油在加工過程需要預處理，脫去機械雜質，過濾是一種常用的方法之一。根據工藝不同分為:列管式自動反吹洗過濾器、罐式自動反吹洗過濾器、錯流反吹洗過濾器。
[0003]列管式反衝洗過濾器一列管式過濾器並列而成，按時間順序用過濾後的濾液反吹，反吹頻次高，產生的汙油多，過濾效率較低；罐式自動反衝洗過濾器採用一開一備，氮氣或蒸汽爆破反吹，反衝時用油將雜質帶出，在汙油中油含量高；錯流式自動反吹系統，反吹後用濾前油將雜質帶出，反吹效率低。
[0004]以上幾種自動反吹過濾裝置對於煤焦油過濾，由於煤焦油含有大量的膠質、浙青質等粘稠的組分，壓差上升較快，通過反吹無法恢復，且煤焦油收率低，特別是對於煤焦油加氫工藝，過濾精度要求高，濾芯很容易堵死，無法穩定長周期運行。
[0005]針對以上不足，開發一種適合煤焦油全餾分加氫預處理的過濾設備與方法，提高過濾精度，減少汙油量，提高煤焦油的收率，穩定長周期運行有著重要的意義。

【發明內容】

[0006]本發明的目的之一在於克服現有技術中過濾裝置所存在的不足，提供一種過濾精度高、汙油量少、運行穩定的煤焦油過濾裝置。
[0007]本發明的目的之二在於提供一種合適煤焦油脫除雜質且煤焦油收率高、長周期運行穩定、過濾精度高的煤焦油過濾方法。
[0008]本發明實現上述目的所採用的技術方案為:
[0009]該煤焦油過濾裝置包括至少一個罐式過濾器，所述罐式過濾器是在罐體的頂部加工有餘油出口和安全閥接口、底部加工有排汙口，在安全閥接口上設置有安全閥，罐體內自上而下分為濾後餘油匯集室、濾液匯集室和過濾室；濾後餘油匯集室與濾液匯集室之間設置有餘油導出管板，餘油導出管板的中心加工有凹槽，凹槽的外圍加工有餘油導出安裝孔，在凹槽的上方設置有穿過餘油出口延伸至罐體外的餘油導出管，在餘油導出管上設置有餘油導出控制閥，在濾液匯集室的腔壁上加工有反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口，在反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口處分別設置有反吹蒸汽控制閥、反吹氮氣控制閥和濾液控制閥，濾液匯集室腔內設置有濾後餘油導管，濾後餘油導管的上端穿過餘油導出安裝孔延伸至餘油導出管板的上方，在濾液匯集室與過濾室之間設置有濾芯上固定板，濾芯上固定板上加工有與濾液匯集室連通的左測壓口、與過濾室連通的右測壓口和濾芯上固定孔，在過濾室的上段腔壁上加工有原料油入口和排液氮氣入口、腔內設置有與濾後餘油導管相對應的濾芯和在原料油入口處的原料油分布器以及濾芯下固定板，在原料油入口和排液氮氣入口上分別設置有原料油控制閥和排液氮氣控制閥，濾芯下固定板設置在過濾室內腔底部且通過連接杆與濾芯上固定板連接，濾芯的上端延伸至濾芯上固定孔內、下端固定在濾芯下固定板上，濾後餘油導管的下端延伸至濾芯內並通過固定架固定在濾芯上。
[0010]上述濾芯是並列設置的60?90根，在過濾室內呈等邊三角形分布，一個濾芯與相鄰一個濾芯的間距是60?90mm。
[0011]上述濾芯採用詹森濾芯或金屬粉末燒結濾芯或金屬間化合物粉末燒結濾芯或多層金屬網濾芯。
[0012]上述濾芯的過濾精度為I?15 μ m。
[0013]在濾液匯集室內反吹蒸汽入口和反吹氮氣入口處分別設置有防衝擊導流器。
[0014]在濾芯下固定板上加工有排渣孔。
[0015]上述反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口在同一圓周上均勻分布。
[0016]上述罐式過濾器是通過管道並列連接的8?16個。
[0017]使用上述煤焦油過濾裝置進行煤焦油過濾的方法，由以下步驟組成:
[0018](I)煤焦油過濾
[0019]將煤焦油從原料油入口導入罐式過濾器的過濾室內，經濾芯在1.2?1.5MPa、200?280°C條件下過濾後濾液在濾液匯集室匯集後由濾液出口導出；
[0020](2)餘油導出
[0021]過濾室與濾液匯集室內的壓差達到0.5?0.8MPa時，停止過濾室內的煤焦油導入與導出，向過濾室內通入排液氮氣將過濾室內的煤焦油擠壓經濾芯過濾後餘油通過濾後餘油導管在濾後餘油匯集室內匯集，經餘油導出管導出餘油；
[0022](3)反吹
[0023]餘油導出後，向濾液匯集室內通入反吹氮氣憋壓至I?1.2MPa，打開排渣口，進行氮氣爆破反吹，過濾的殘渣通過排渣口排出，停止通入反吹氮氣，向濾液匯集室內通入反吹蒸汽，在I?1.2MPa、250?280°C下，熱洗I?5分鐘，停止蒸汽熱洗，停止排渣；
[0024](4)重複步驟(I)至(3)，完成煤焦油過濾。
[0025]本發明所提供的煤焦油過濾裝置由至少一個罐式過濾器組成，每個罐式過濾器的罐體內自上而下分為過濾餘油匯集室、濾液匯集室、過濾室，用排液氮氣將過濾室及濾液匯集室的的濾後餘液通過濾後餘油導管排出，大大減少了汙油的量，有效地將餘油導出、氮氣爆破反吹與蒸汽熱洗相結合，反吹效果好，大大提高了裝置的過濾精度，而且產生的汙油量相對少，設備運行穩定，過濾方法相對簡單，煤焦油收率高，環境汙染小，過濾效率高，適於工業化應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為實施例1的罐式過濾器的結構示意圖。
[0027]圖2為圖1中的A-A面剖視圖。
[0028]圖3為圖1中的濾芯下固定板11的結構示意圖。
[0029]圖4為濾芯10與濾芯上固定管板16及濾後餘油導管19的連接結構示意圖。
[0030]具體實施方法
[0031]現結合附圖和實施例對本發明的技術方案進行進一步說明，但是本發明不僅限於下述的實施情形。
[0032]實施例1[0033]本實施例的煤焦油過濾裝置是由10個罐式過濾器並列連接構成，一個罐式過濾器通過管道與相鄰一個罐式過濾器相連通。
[0034]每個罐式過濾器的結構參見圖1，由罐體I以及自上而下分布在罐體I內腔的濾後餘油匯集室、濾液匯集室和過濾室構成。在本實施例的罐體I頂部加工有餘油出口和安全閥接口、底部呈漏鬥狀，安全閥接口上安裝有安全閥3，在罐體I底部加工有排汙口，在排汙口上安裝有排汙閥12，通過排汙閥12開關控制殘渣排出。
[0035]本實施例的濾後餘油匯集室是在罐體I內腔的上段，與濾液匯集室之間通過餘油導出管板5隔開，在餘油導出管板5的中心位置加工有凹槽，凹槽的外圍加工有75個餘油導出安裝孔，在濾後餘油匯集室內腔安裝有餘油導出管4，餘油導出管4的上端側壁焊接在罐體I頂部並穿過罐體I頂部的餘油出口延伸至罐體I外，在其末端安裝有餘油導出控制閥2，餘油導出管4的下端延伸至凹槽的正上方，與凹槽相對，餘油在凹槽處匯集便於從餘油導出管4順利導出。
[0036]本實施例的濾液匯集室在濾後餘油匯集室的下方，參見圖2，在濾液匯集室的腔壁上加工有反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口，反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口沿著同一圓周均勻分布，在反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口上分別安裝有反吹蒸汽控制閥17、反吹氮氣控制閥20和濾液控制閥6，為了防止氣流衝擊過大，在濾液匯集室內壁上反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口處分別焊接有防衝擊導流器18。在濾液匯集室腔內設置有與餘油導出安裝孔一一對應的濾後餘油導管19，濾後餘油導管19的上端穿過餘油導出安裝孔延伸至餘油導出管板5的上方，防止餘油回流，下端穿過濾液匯集室延伸至過濾室的濾芯內。
[0037]本實施例的過濾室在濾液匯集室下方，與濾液匯集室通過濾芯上固定板16隔開，在濾芯上固定板16的兩側分別加工有左測壓口和右測壓口，左測壓口通過管道與濾液匯集室連通，右測壓口通過管道與過濾室連通，在左測壓口和右測壓口處分別安裝有左測壓控制閥15和右測壓控制閥7，在濾芯上固定板16上還加工有濾芯上固定孔，孔上焊接有內螺紋的T型套22，在過濾室的上端腔壁上加工有原料油入口和排液氮氣入口，在原料油入口和排液氮氣入口上分別安裝有原料油控制閥13和排液氮氣控制閥8，為了使原料油在過濾室內分布均勻，在過濾室內通過螺栓安裝有原料油分布器14，原料油分布器14與原料油入口相對。在過濾室內腔底部設置有濾芯下固定板11，濾芯下固定板11通過連接杆9與濾芯上固定板16固定連接，即連接杆9的兩端分別用螺栓固定在濾芯下固定板11和濾芯上固定板16上，參見圖3，濾芯下固定板11上加工有與濾芯上固定孔相對應的濾芯下固定孔以及橢圓形的排渣孔，便於排渣。在濾芯上固定板16與濾芯下固定板11之間安裝有75根柱狀濾芯10，濾芯10的上端焊有與濾芯上固定孔的T型套22相適配的帶凹槽的外螺紋，濾芯10的上下端分別通過螺紋緊固固定在濾芯上固定孔和濾芯下固定孔內，本實施例的濾芯10採用詹森濾芯，其過濾精度達到ΙΟμπι，在過濾室內呈等邊三角形分布，一個濾芯10與相鄰一個濾芯10的間距為75mm。
[0038]參見圖4，上述的濾後餘油導管19的下端延伸至濾芯10的中部，並通過固定架21固定在濾芯10上。
[0039]用上述的過濾裝置對煤焦油過濾的方法由下述步驟實現:
[0040](I)煤焦油過濾[0041]關閉餘油導出控制閥2、反吹蒸汽控制閥17、反吹氮氣控制閥20以及排液氮氣控制閥8，打開原料油控制閥13和濾液控制閥6，將原料煤焦油通過原料油入口的原料油分布器14導入過濾室，經濾芯10在1.3MPa、250°C條件下過濾後，濾液從濾芯10上端進入到濾液匯集室內匯集，經濾液出口導出。
[0042](2)餘油導出
[0043]當過濾室與濾液匯集室內的壓差達到0.6MPa時，先後關閉原料油控制閥13和濾液控制閥6，停止過濾室內的煤焦油導入與導出，打開餘油導出控制閥2和排液氮氣控制閥8，向過濾室內通入排液氮氣，使煤焦油擠壓經濾芯10過濾後產生的餘油通過濾後餘油導管19在濾後餘油匯集室內匯集，經餘油導出管4導出餘油。
[0044](3)反吹
[0045]當餘油導出後，關閉餘油導出控制閥2，打開反吹氮氣控制閥20，向濾液匯集室內通入反吹氮氣憋壓至1.1MPa，打開排渣口，進行氮氣爆破反吹，過濾的殘渣通過排渣口排出，關閉反吹氮氣控制閥20，停止通入反吹氮氣，打開反吹蒸汽控制閥17，向濾液匯集室內通入反吹蒸汽，在1.lMPa、270°C下，熱洗3分鐘，關閉反吹蒸汽控制閥17，停止蒸汽熱洗，關閉排汙閥12，停止排渣。
[0046](4)先後打開濾液控制閥6和原料油控制閥13，重複步驟(I)至(3)，完成煤焦油過濾。
[0047]實施例2
[0048]本實施例中，煤焦油過濾裝置是由8個罐式過濾器並列連接構成，一個罐式過濾器通過管道與相鄰一個罐式過濾器相連通。
[0049]本實施例的罐式過濾器，在濾芯上固定板16與濾芯下固定板11之間安裝有60根濾芯10，濾芯10的上下端分別通過螺母固定在濾芯上固定孔和濾芯下固定孔內，本實施例的濾芯10採用詹森濾芯，其過濾精度達到15μπι，在過濾室內呈等邊三角形分布，一個濾芯10與相鄰一個濾芯10的間距為90mm。
[0050]其他的部件及其連接關係與實施例1相同。
[0051]用上述的過濾裝置對煤焦油過濾的方法與實施例1相同。
[0052]實施例3
[0053]本實施例中，煤焦油過濾裝置是由16個罐式過濾器並列連接構成，一個罐式過濾器通過管道與相鄰一個罐式過濾器相連通。
[0054]本實施例的罐式過濾器，在濾芯上固定板16與濾芯下固定板11之間安裝有90根濾芯10，濾芯10的上下端分別通過螺紋固定在濾芯上固定孔和濾芯下固定孔內，本實施例的濾芯10採用詹森濾芯，其過濾精度達到ιμπι，在過濾室內呈等邊三角形分布，一個濾芯10與相鄰一個濾芯10的間距為60mm。
[0055]其他的部件及其連接關係與實施例1相同。
[0056]用上述的過濾裝置對煤焦油過濾的方法與實施例1相同。
[0057]實施例4
[0058]本實施例中，煤焦油過濾裝置是由I個罐式過濾器。該罐式過濾器的結構與上述實施例1?3中任意一個相同。
[0059]用該過濾裝置對煤焦油過濾的方法與實施例1相同。[0060]實施例5
[0061]上述實施例1?4中，過濾室所用濾芯10用金屬粉末燒結濾芯或金屬間化合物粉末燒結濾芯或多層金屬網濾芯來替換，其他的部件及其連接關係與相應實施例相同。
[0062]用該過濾裝置對煤焦油過濾的方法與相應實施例相同。
[0063]實施例6
[0064]在上述實施例1?5的過濾方法中，步驟(I)關閉餘油導出控制閥2、反吹蒸汽控制閥17、反吹氮氣控制閥20以及排液氮氣控制閥8，打開原料油控制閥13和濾液控制閥6，將原料煤焦油通過原料油入口的原料油分布器14導入過濾室，經濾芯10在1.2MPa、200°C條件下過濾後，濾液從濾芯10上端進入到濾液匯集室內匯集，經濾液出口導出。步驟(2)當過濾室與濾液匯集室內的壓差達到0.5MPa時，先後關閉原料油控制閥13和濾液控制閥6，停止過濾室內的煤焦油導入與導出，打開餘油導出控制閥2和排液氮氣控制閥8，向過濾室內通入排液氮氣，使煤焦油擠壓經濾芯10過濾後產生的餘油通過濾後餘油導管19在濾後餘油匯集室內匯集，經餘油導出管4導出餘油。步驟(3)當餘油導出後，關閉餘油導出控制閥2，打開反吹氮氣控制閥20，向濾液匯集室內通入反吹氮氣憋壓至IMPa，打開排渣口，進行氮氣爆破反吹，過濾的殘渣通過排渣口排出，關閉反吹氮氣控制閥20，停止通入反吹氮氣，打開反吹蒸汽控制閥17，向濾液匯集室內通入反吹蒸汽，在lMPa、250°C下，熱洗5分鐘，關閉反吹蒸汽控制閥17，停止蒸汽熱洗，關閉排汙閥12，停止排渣。
[0065]其他的步驟與相應實施例相同，完成煤焦油過濾。
[0066]實施例7
[0067]在上述實施例1?5的過濾方法中，步驟(I)關閉餘油導出控制閥2、反吹蒸汽控制閥17、反吹氮氣控制閥20以及排液氮氣控制閥8，打開原料油控制閥13和濾液控制閥6，將原料煤焦油通過原料油入口的原料油分布器14導入過濾室，經濾芯10在1.5MPa、280°C條件下過濾後，濾液從濾芯10上端進入到濾液匯集室內匯集，經濾液出口導出。步驟(2)當過濾室與濾液匯集室內的壓差達到0.SMPa時，先後關閉原料油控制閥13和濾液控制閥6，停止過濾室內的煤焦油導入與導出，打開餘油導出控制閥2和排液氮氣控制閥8，向過濾室內通入排液氮氣，使煤焦油擠壓經濾芯10過濾後產生的餘油通過濾後餘油導管19在濾後餘油匯集室內匯集，經餘油導出管4導出餘油。步驟(3)當餘油導出後，關閉餘油導出控制閥2，打開反吹氮氣控制閥20，向濾液匯集室內通入反吹氮氣憋壓至1.2MPa，打開排渣口，進行氮氣爆破反吹，過濾的殘渣通過排渣口排出，關閉反吹氮氣控制閥20，停止通入反吹氮氣，打開反吹蒸汽控制閥17，向濾液匯集室內通入反吹蒸汽，在1.2MPa、280°C下，熱洗I分鐘，關閉反吹蒸汽控制閥17，停止蒸汽熱洗，關閉排汙閥12，停止排渣。
[0068]其他的步驟與相應實施例相同，完成煤焦油過濾。
【權利要求】
1.一種煤焦油過濾裝置，其特徵在於:包括至少一個罐式過濾器，所述罐式過濾器是在罐體(I)的頂部加工有餘油出口和安全閥接口、底部加工有排汙口，在安全閥接口上設置有安全閥(3)，罐體(I)內自上而下分為濾後餘油匯集室、濾液匯集室和過濾室；濾後餘油匯集室與濾液匯集室之間設置有餘油導出管板(5 )，餘油導出管板(5 )的中心加工有凹槽，凹槽的外圍加工有餘油導出安裝孔，在凹槽的上方設置有穿過餘油出口延伸至罐體(I)外的餘油導出管(4)，在餘油導出管(4)上設置有餘油導出控制閥(2)，在濾液匯集室的腔壁上加工有反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口，在反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口處分別設置有反吹蒸汽控制閥(17)、反吹氮氣控制閥(20)和濾液控制閥(6)，濾液匯集室腔內設置有濾後餘油導管(19)，濾後餘油導管(19)的上端穿過餘油導出安裝孔延伸至餘油導出管板(5)的上方，在濾液匯集室與過濾室之間設置有濾芯上固定板(16)，濾芯上固定板(16)上加工有與濾液匯集室連通的左測壓口、與過濾室連通的右測壓口和濾芯上固定孔，在過濾室的上段腔壁上加工有原料油入口和排液氮氣入口、腔內設置有與濾後餘油導管(19)相對應的濾芯(10)和在原料油入口處的原料油分布器(14)以及濾芯下固定板(11)，在原料油入口和排液氮氣入口上分別設置有原料油控制閥(13)和排液氮氣控制閥(8 )，濾芯下固定板(11)設置在過濾室內腔底部且通過連接杆(9 )與濾芯上固定板(16 )連接，濾芯(10)的上端延伸至濾芯上固定孔內、下端固定在濾芯下固定板(11)上，濾後餘油導管(19)的下端延伸至濾芯(10)內並通過固定架(21)固定在濾芯(10)上。
2.根據權利要求1所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:所述濾芯(10)是並列設置的60~90根，在過濾室內呈等邊三角形分布，一個濾芯(10)與相鄰一個濾芯(10)的間距是60 ~90mm。
3.根據權利要求1或2 所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:所述濾芯(10)採用詹森濾芯或金屬粉末燒結濾芯或金屬間化合物粉末燒結濾芯或多層金屬網濾芯。
4.根據權利要求3所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:所述濾芯(10)的過濾精度為I ~15 μ m0
5.根據權利要求1所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:在濾液匯集室內反吹蒸汽入口和反吹氮氣入口處分別設置有防衝擊導流器(18)。
6.根據權利要求1所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:在濾芯下固定板(11)上加工有排渣孔。
7.根據權利要求1所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:所述反吹蒸汽入口、反吹氮氣入口和濾液出口在同一圓周上均勻分布。
8.根據權利要求1所述的煤焦油過濾裝置，其特徵在於:所述罐式過濾器是通過管道並列連接的8~16個。
9.一種使用上述任一項所述的煤焦油過濾裝置進行煤焦油過濾的方法，其特徵在於由以下步驟組成: (1)煤焦油過濾 將煤焦油從原料油入口導入罐式過濾器的過濾室內，經濾芯(10)在1.2~1.5MPa、200~280°C條件下過濾後濾液在濾液匯集室匯集後由濾液出口導出； (2)餘油導出 過濾室與濾液匯集室內的壓差達到0.5~0.8MPa時，停止過濾室內的煤焦油導入與導出，向過濾室內通入排液氮氣將過濾室內的煤焦油擠壓經濾芯(10)過濾後餘油通過濾後餘油導管(19)在濾後餘油匯集室內匯集，經餘油導出管(4)導出餘油； (3)反吹 餘油導出後，向濾液匯集室內通入反吹氮氣憋壓至I~1.2MPa，打開排渣口，進行氮氣爆破反吹，過濾的殘渣通過排渣口排出，停止通入反吹氮氣，向濾液匯集室內通入反吹蒸汽，在I~1.2MPa、250~280°C下，熱洗I~5分鐘，停止蒸汽熱洗，停止排渣； (4)重複步驟(I)至.(3)，完成煤焦油過濾。
【文檔編號】B01D36/00GK103463863SQ201310419480
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】楊佔彪, 王樹寬, 於廣彥 申請人:神木富油能源科技有限公司