油固分离装置、分离方法及应用与流程

本发明涉及固液分离领域，具体涉及一种油固分离装置、分离方法及应用。

背景技术：

1、随着电子行业的发展，电池材料的需求量与日俱增，油系针状焦产业在当前油转化、油转特大趋势下，新的经济增长亮点。油系针状焦原料主要来自高芳烃含量的重油，尤其是催化裂化(裂解)外甩油浆。然而，针状焦原料要求灰分含量低于0.01％，而外甩油浆灰分含量一般为0.2％-0.6％。因此，亟需高效油固分离技术降低油浆中的灰分含量。

2、cn111662742a公开了一种催化裂化油浆过滤装置及方法，先通过原料罐加热，再经过第一过滤装置和第二过滤装置分离，处理后油浆灰分可降至0.005％以下，但处理温度达到220-300℃，且需要复杂的工艺操作来维持运行。

3、cn102553343a公布了一种连续分离的方式，首先利用高速离心机进行一级分离，轻液组分加热后进入多层金属烧结网过滤器进行二级分离，但每运行20-60分钟后，需要用反吹气反吹处理，吹出滤渣单独处理，同时仍未解决操作温度高的问题。

4、现有技术中，单独采用膜过滤的方法，可将油浆灰分降低至0.01％以下，满足油浆高值化利用的需求，但处理温度高且膜再生频繁，在工业化试验中，长周期稳定性欠佳；与离心或其他方法结合，可以提高连续运行的稳定性，延长膜再生周期，但仍未解决高温操作问题，甚至因第一级分离工艺最高耐受温度限制，两级固液分离操作之间还需要加热升温，不仅未能解决高温结焦等问题，还提高了工艺的复杂程度。此外，现有技术并没有提出很好的废渣处理方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术油浆处理温度高、需要二次加热以及膜清洗再生频繁的缺陷，提供一种油浆固分离装置、分离方法及应用，以实现油固分离低温、高效、连续化。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种油固分离装置，所述装置包括调质单元1、超重力分离单元2、二级净化单元3、渣浆浓缩单元4；

3、所述调质单元1包括调质罐13，所述超重力分离单元2包括超重力分离机22，所述二级净化单元3包括膜过滤组件31，所述渣浆浓缩单元4包括固相浓缩设备41；

4、所述调质罐13出口与超重力分离机22入口相连，超重力分离机22初级净化油浆出口与膜过滤组件31入口相连，超重力分离机22一级渣浆出口与固相浓缩设备41入口相连；

5、所述膜过滤组件31反冲洗剂出口与调质罐13入口相连。

6、本发明第二方面提供油固分离方法，包括如下步骤：

7、1)待脱固油浆a与调质组分b混合，得到调质油浆c；

8、2)调质油浆c经超重力分离得到初级净化油浆d和一级渣浆g；

9、3)初级净化油浆d经膜过滤得到净化油浆e；

10、4)一级渣浆g经渣浆浓缩得到再生油浆h和二级渣浆i；

11、5)膜两侧压降增大时，使用净化油浆e对膜进行反冲洗，得到的反冲洗油浆f返回调质步骤与调质油浆c混合。

12、本发明第三方面提供本发明第一方面所述装置在催化裂化外甩油浆、煤焦油或油泥脱固中的应用。

13、通过上述技术方案，本发明一方面通过调质组分的作用，使油浆中的沥青质和固体颗粒絮凝；另一方面，通过超重力分离将油浆中的大部分沥青质和固体颗粒排出。在上述两方面作用的协同下，本发明能够降低膜过滤组件的负担，并降低油浆的粘度，从而降低膜过滤的操作温度，减少过滤膜上的堵塞与结焦，进而降低膜过滤组件的清洗频次，延长过滤膜使用寿命，实现分离装置长周期稳定运行。

14、此外，渣浆浓缩单元可进一步减少废渣的排出量，同时经过自动包装处理，有利于对外输送，减少人工操作，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种油固分离装置，其特征在于，所述装置包括调质单元(1)、超重力分离单元(2)、二级净化单元(3)、渣浆浓缩单元(4)；

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述超重力分离机(22)具有竖直方向堆叠的多层内构件，每层内构件设置有若干个折流挡板(51)，所述折流挡板(51)将内构件划分为若干个回流室(52)；每层内构件还设置有重组分微通道(53)，并且与折流挡板(51)的微小开口相连；

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述超重力分离单元(2)包括多个串联、并联或串并联组合连接的超重力分离机(22)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其中，所述膜过滤组件(31)中的过滤膜选自金属烧结膜、陶瓷膜、聚酰亚胺膜中的一种或几种；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其中，所述固相浓缩设备(41)为卧式螺旋沉降离心机、板框压滤机、过滤式离心机中的一种或几种；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的装置，其中，固相浓缩设备(41)再生油浆出口与调质罐(13)入口相连。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的装置，其中，所述调质单元入口管线处还设置有管道混合器，用于混合待进入调质罐(13)的物料。

8.一种油浆油固分离方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述待脱固油浆(a)进料温度为50-150℃，优选为80-120℃；

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述调质组分(b)的加入量为待脱固油浆(a)质量的0.1％-30％，优选为1-15％；

11.根据权利要求8-10中任意一项所述的方法，其中，所述待脱固油浆(a)中包括灰分0.05-0.8wt％，沥青质2-15wt％，胶质2-20wt％。

12.根据权利要求8-11中任意一项中的方法，其中，所述待脱固油浆为催化裂化外甩油浆、煤焦油和油泥中的一种或几种。

13.根据权利要求8-12中任意一项所述的方法，其中，所述再生油浆(h)返回步骤1)与待脱固油浆(a)、调质组分(b)混合。

14.根据权利要求8-13中任意一项所述的方法，其中，所述二级渣浆(i)中油含量为10-50wt％，优选为20-40wt％；

15.根据权利要求8-14中任意一项所述的方法，其中，使用权利要求1-7中任意一项所述的分离装置。

16.一种权利要求1-7中任意一项所述的装置在催化裂化外甩油浆、煤焦油或油泥脱固中的应用。

技术总结本发明涉及固液分离领域，公开了一种油固分离装置、分离方法及应用。本发明提供的装置包括调质单元、超重力分离单元、二级净化单元、渣浆浓缩单元；所述调质单元包括调质罐，所述超重力分离单元包括超重力分离机，所述二级净化单元包括膜过滤组件，所述渣浆浓缩单元包括固相浓缩设备；所述调质罐出口与超重力分离机入口相连，超重力分离机初级净化油浆出口与膜过滤组件入口相连，超重力分离机一级渣浆出口与固相浓缩设备入口相连；所述膜过滤组件反冲洗剂出口与调质罐入口相连。本发明能够降低膜过滤的操作温度，减少过滤膜上的堵塞与结焦，进而降低膜过滤组件的清洗频次，延长过滤膜使用寿命，实现分离装置长周期稳定运行。技术研发人员：闵正红,贺安新,蔡宝超,李崇崎,王洋,赵福利,侯俊毅,艾昀堃,胡凯,古亚坤受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20