[發明專利]一種用于劣質油凈化的膜分離裝置及分離方法

在審

• 申請號: 202111159165.X
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113663516A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 呂曉瑩
• 申請（專利權）人: 中化泉州能源科技有限責任公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;C10G31/11
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開了一種用于劣質油凈化的膜分離裝置及分離方法，裝置包括兩個儲罐及一個膜分離器，通過一套裝置完成錯流過濾式膜分離器處理含固劣質油按批次濃縮提純、連續穩態分離、正沖洗、反沖洗的功能。經濟效益顯著，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于油品凈化技術領域，具體涉及一種用于劣質油凈化的膜分離裝置及分離方法。

背景技術

重質油常常含有殘留催化劑粉塵，現有的技術方案主要使用沉降法、旋流器分離法、靜電分離法和過濾法。其中，過濾法具有設備簡單、投資少、性能可靠等優點，是一種主要的重質油凈化的主要方法。但由于重質油粘度高，對膜分離系統的分離效率和堵塞可能性挑出了更大的挑戰。現有技術方案通常采用錯流過濾的方法來處理重質油。CN109868156A提出了一種錯流過濾法，油漿在原料罐和膜過濾器之間循環流動（圖2）。

該流程使用了兩個膜過濾器。原料先進入第一膜過濾器，清液流出，濃縮液進入第二膜過濾器后將清液打回內的原料罐以保持原料罐內油漿雜質降低至正常值。經第二膜過濾器濃縮后的濃液排出。這一設計的好處在于雜質含量穩定，保持相對固定的工藝參數。但是有以下缺陷：1）第二膜過濾器因進料液濃度較高，容易堵塞，且堵塞后會進一步影響第一膜過濾器，直接導致停工。2）無在線沖洗或反沖洗，每次停工都需要長時間以重新達到物料濃度穩定的平穩狀態。3）第二膜過濾器的清液無法回收，需要進入原料罐稀釋，導致分離效率降低。4）需要兩個膜過濾器，設備及膜材成本大。5）雖然原料罐有加熱裝置，可以加熱油漿增加其流動性，但膜管及管線無保溫加熱裝置，劣質油漿（室溫下無法流動）易在管線或膜過濾器內堵塞，無法處理劣質油漿。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于劣質油凈化的膜分離裝置及分離方法，通過一套裝置完成錯流過濾式膜分離器處理含固劣質油按批次濃縮提純、連續穩態分離、正沖洗、反沖洗的功能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于劣質油凈化的膜分離裝置，包括兩個儲罐及一個膜分離器；所述的膜分離器由多個小膜殼串并形成；儲罐C-1和儲罐C-2、膜分離器M-1均有加熱及溫控裝置，管線均有保溫，以保持劣質油的流動性；儲罐C-1和儲罐C-2底部均有出料口，通過泵P-1與膜分離器M-1入口相連，儲罐C-1和儲罐C-2頂部均有進液口與膜分離器M-1出口相連，兩個儲罐之間也相連；每個儲罐還有頂部開口，用于間歇或連續加料；儲罐C-1和儲罐C-2分別作為原料罐及產品罐，或都作為原料罐；儲罐C-1和儲罐C-2都作為原料罐時，濃液及清液分別通過三通閥V-15及V-11采出；當儲罐C-1作為原料罐、儲罐C-2作為產品罐時，膜分離器M-1的濾過液通過三通閥V-7進入產品罐中；泵P-1為耐高溫齒輪泵，用于高黏高溫含固劣質油品的輸送及加壓；膜分離器的過濾壓差由泵P-1及閥門V-5、V-12共同調節；閥門V-3、V-9、V-16、V-11為膜分離過程中的采樣口，用于收集分離過程中各環節的樣品供檢測及調控；V-6為背壓閥，當膜分離器出現堵塞時，壓力大于設定值時會自動打開，形成環路流回原料罐，而膜分離器在關閉閥門V-17和V-18的情況下完成檢修及更換。

一種將上述的裝置用于劣質油凈化的膜分離方法，包括以下步驟：

（1）膜材品質檢測

在產品罐C-2中加入3L的檢測液，設置溫度為50℃，打開閥門V-5、V-7、V-8、V-12、V-13、V-17和V-18，調節泵P-1轉速至膜內流速為2.5m/s，調節閥門V-12的開度控制膜管內的壓差為250Pa；穩定2min后讀取流量計F-1的數值，之后每10min讀數1次，直到連續3次數值相差不超過5%；獲得時間和滲透通量之間的關系；

（2）劣質油批次凈化

在原料罐C-1中加入需要凈化的原料液，設置原料罐溫度，打開閥門V-1、V-4、V-5、V-7、V-12、V-17和V-18；調節泵P-1轉速至設定值，調節閥門V-12的開度控制膜分離器的分離壓差；隨著分離過程的進行，清液通過V-7進入產品罐C-2中，到達設定濃縮比的料液回收至原料罐C-1中；

（3）劣質油的連續凈化