專利名稱：：一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及烴油的過濾精制方法，具體地說是一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法。
背景技術(shù)：
：催化裂化油漿簡稱FCC油漿，它是催化裂化過程中沸點〉35(TC的未轉(zhuǎn)化烴類，其中富含膠質(zhì)，瀝青質(zhì)，具有粘度高，密度大的特點。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國外甩油漿量占裝置處理量的5%—10%，每年外甩油漿量高達(dá)7.5萬t以上，因此，如何加工利用FCC油槳已成為煉廠急需解決的關(guān)鍵問題。油槳中含有大量重芳烴，是有價值的化工原料，但其中含有2g/L以上的催化劑固體顆粒，嚴(yán)重影響其深加工產(chǎn)品的質(zhì)量。油槳中大量的帶短側(cè)鏈稠環(huán)(35環(huán))芳烴是生產(chǎn)炭黑、針狀焦、碳纖維、橡膠軟化劑及填充油、塑料增塑劑、重交通道路瀝青及導(dǎo)熱油等高附加值產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料，但對其固體含量有嚴(yán)格要求。生產(chǎn)炭黑或橡膠填充劑要求獨一塞一電周粒含量不大于500ppm;生產(chǎn)針狀焦要求固粒含量不大于100ppm;生產(chǎn)碳纖維要求固粒含量為1020ppm。過高的固粒含量，限制了油漿的利用。當(dāng)前國內(nèi)一些煉油廠將甩出的油漿調(diào)合后作為燃料油，但催化劑微粒致使噴嘴磨損嚴(yán)重，噴嘴易堵塞，并因煙氣中催化劑細(xì)粉沉積在加熱爐管表面而影響傳熱。此外，當(dāng)從沉降器帶出的催化劑較多時，磨損和堵塞油漿換熱器的現(xiàn)象也會發(fā)生。因此，脫除油漿中的固體顆粒是綜合利用催化裂化油漿的必要前提?，F(xiàn)有的脫除技術(shù)包括自然沉降，助劑沉降，反沖洗過濾，靜電分離，離心分離法等。自然沉降是最早使用的方法，由于催化劑粉末的粒徑范圍在0-8(Him，其中20阿以下粒徑占相當(dāng)比重，沉降速度慢，而且油漿粘度大，阻礙了催化劑粉末的沉降，所以即使升高溫度，沉降效果也不理想。過濾，靜電吸附分離，離心分離等方法對設(shè)備要求都很高。過濾裝置要求濾孔的尺寸很小，因而很容易堵3塞，要頻繁地反沖洗；靜電吸附分離裝置由于固體表面被油包裹而不能達(dá)到理想效果；離心分離由于很難處理大批量的油漿，所以并沒有工業(yè)應(yīng)用的實例。針對自然沉降的缺點，許多文獻(xiàn)報道了添加助劑加速沉降的方法。助劑通常是一些表面活性物質(zhì)，如烷基酚甲醛樹脂與烷氧基聚丙烯酸加成物，不飽和脂肪酸，垸基苯磺酸等。USP5,481,059介紹丙烯酸與酚醛樹脂垸氧基化加成物作沉降助劑，USP5,593,572介紹用含N,S,O等雜原子的脂肪族聚合物作沉降助劑(分子量103-106)，USP5，681，451介紹用分子量1500-5000的烷氧基化烷基酚醛樹脂作助劑，USP6,316，685介紹用含多元醇，烷氧化垸基酚醛樹脂單元的不飽和羧酸聚合物作沉降助劑。助劑沉降可大大提高沉降效果和縮短沉降時間，然而即使這樣，沉降時間也要在24小時左右甚至幾天，而且催化劑粉末富集到容器底部的油漿中，還要經(jīng)過過濾和離心分離等手段來脫除催化劑粉末和回收油漿，這些都影響到處理量和處理成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，它能夠有效地將催化劑粉末從催化裂化油漿中分離出來。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的它是將含有催化劑粉末的催化裂化油漿從下至上通過一裝有過濾介質(zhì)的過濾器，其中過濾器的過濾介質(zhì)上方油槳處在垂直超聲場的輻照下，輻照方向同油漿流動方向相反。本發(fā)明較好的技術(shù)方案是過濾器的過濾介質(zhì)下方油漿同樣處在超聲場的輻照下，.輻照方向平行于油槳流動方向或垂直于油漿流動方向。所述的過濾器由上空腔體、過濾板及下空腔體構(gòu)成，通過法蘭將過濾板與上空腔體和下空腔體連在-一起，過濾器下空腔體的下部是-圓錐體，在下腔體的圓錐體和過濾介質(zhì)之間安裝一垂直于物料流動方向的進(jìn)料管，在上腔體安裝一垂直于物料流動方向的出料管，在上腔體頂部裝有超聲換能器，超聲換能器與超聲波發(fā)生器連接，超聲換能器的輻照方向同油漿流動方向相反。所述的超聲換能器為壓電式超聲波換能器或磁致伸縮式超聲波換能器，超聲換能器為單個或多個陣列，超聲換能器的超聲場的超聲頻率為5kHz-lMHz。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.設(shè)備簡單，相對于現(xiàn)有技術(shù)極度節(jié)省投資。2.不需要加入其它化學(xué)物質(zhì)，相對于現(xiàn)有技術(shù)節(jié)省操作費用。3.相對反沖洗過濾，不僅大量節(jié)省投資，而且節(jié)能。4.連續(xù)化操作，處理量大。5.設(shè)備操作穩(wěn)定，在超聲的作用下不會堵塞過濾介質(zhì)。6.不銹鋼過濾介質(zhì)的孔徑可以根據(jù)生產(chǎn)實際需要進(jìn)行選擇，孔徑可達(dá)到2400目。圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本發(fā)明另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本發(fā)明另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本發(fā)明另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施例方式下面通過附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，其目的是為了更好理解本發(fā)明的內(nèi)容，所舉之例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例中的脫除效果用灰分含量來評價，灰分的測定方法見GB508-65。催化裂化油漿的性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例1所用催化裂化油漿的性質(zhì)如上表1，為了油漿流動性良好，將催化裂化油漿加熱到15(TC通過泵打入超聲過濾裝置的進(jìn)料管4。如圖l所示，過濾器由上空腔體2、過濾板3及下空腔體6構(gòu)成，通過法蘭將過濾板3與上空腔體2和下空腔體6連在一起，過濾器下空腔體6的下部是一圓錐體5，在下腔體的圓錐體和過濾板之間安裝一垂直于物料流動方向的進(jìn)料管4，在上腔體安裝一垂直于物料流動方向的出料管7，在上腔體頂部裝有超聲換能器8，超聲換能器8與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向相反。催化裂化油漿中的固體粉末在超聲場的輻照和過濾板的聯(lián)合作用下沉降到過濾器的底部。不銹鋼過濾板3孔徑為625目，超聲波頻率為5kHz，流量為180ml/h，每4h取樣分析灰份，實驗時間為20h，在測試時間內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)過濾介質(zhì)堵塞現(xiàn)象，測試結(jié)果見表2。實施例2所用催化裂化油漿的性質(zhì)如上表l，為了油漿流動性良好，將催化裂化油漿加熱到15(TC通過泵打入超聲過濾裝置的進(jìn)料管4。如圖2所示，過濾器由上空腔體2、過濾板3及下空腔體6構(gòu)成，通過法蘭將過濾板3與上空腔體2和下空腔體6連在一起，過濾器下空腔體6的下部是一圓錐體5，在下腔體的圓錐體和過濾板之間安裝一垂直于物料流動方向的進(jìn)料管4，在上腔體安裝一垂直于物料流動方向的出料管7，在上腔體頂部裝有超聲換能器8，超聲換能器8與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向相反。下空腔體6內(nèi)也裝有一個超聲換能器8，超聲換能器8與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向-~致。催化裂化油漿中的固體粉末在超聲場的輻照和過濾板的聯(lián)合作用下沉降到過濾器的底部，催化裂化油漿則從出料管7流出。由于采用上下兩個超聲場的輻照，因此分離效果更好。不銹鋼過濾介質(zhì)孔徑為1200目，上超聲波頻率為16kHz，下超聲波頻率為25kHz，流量為180ml/h，每4h取樣分析灰份，實驗時間為20h，在測試對間內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)過濾介質(zhì)堵塞現(xiàn)象，測試結(jié)果見表2。實施例3所用催化裂化油漿的性質(zhì)如上表1，為了油漿流動性良好，將催化裂化油漿加熱到15(TC通過泵打入超聲過濾裝置的進(jìn)料管4。如圖3所示，過濾器由上空腔體2、過濾板3及下空腔體6構(gòu)成，通過法蘭將過濾板3與上空腔體2和下空腔體6連在一起，過濾器下空腔體6的下部是一圓錐體5，在下腔體的圓錐體和過濾板之間安裝一垂直于物料流動方向的進(jìn)料管4，在上腔體安裝一垂直于物料流動方向的出料管7，在上腔體頂部裝有超聲換能器8，超聲換能器8與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向相反。下空腔體6內(nèi)也裝有一個超聲換能器8，超聲換能器8與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向相反。催化裂化油漿中的固體粉末在超聲場的輻照和過濾板的聯(lián)合作用下沉降到過濾器的底部，催化裂化油漿則從出料管7流出。由于采用上下兩個超聲場的輻照，因此分離效果更好。不銹鋼過濾介質(zhì)孔徑為1200目，上下超聲波頻率為20kHz，流量為180ml/h，每4h取樣分析灰份，實驗時間為20h，在測試時間內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)過濾介質(zhì)堵塞現(xiàn)象，測試結(jié)果見表2。實施例4實施例4所用催化裂化油漿的性質(zhì)如上表1，為了油漿流動性良好，將催化裂化油漿加熱到15(TC通過泵打入超聲過濾裝置的進(jìn)料管4。如圖3所示，過濾器由上空腔體2、過濾板3及下空腔體6構(gòu)成，通過法蘭將過濾板3與上空腔體2和下空腔體6連在-起，過濾器下空腔體6的下部是一圓錐體5，在下腔體的圓錐體和過濾板之間安裝一垂直于物料流動方向的進(jìn)料管4，在上腔體安裝一垂直于物料流動方向的出料管7，在上腔體頂部裝有超聲換能器8，超聲換能器8與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向相反。下空腔體6內(nèi)也裝有兩個超聲換能器8，兩個超聲換能器8分別與超聲波發(fā)生器1連接，超聲換能器8的輻照方向同油漿流動方向垂直。催化裂化油漿中的固體粉末在超聲場的輻照和過濾板的聯(lián)合作用下沉降到過濾器的底部，催化裂化油漿則從出料管7流出。由于采用上下兩個超聲場的輻照，因此分離效果更好。不銹鋼過濾介質(zhì)孔徑為1200目，上超聲波頻率為lMHz，側(cè)面超聲波頻率為20kHz，流量為180ml/h，每4h取樣分析灰份，實驗時間為20h，在測試時間內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)過濾介質(zhì)堵塞現(xiàn)象，測試結(jié)果見表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>根據(jù)表2的試驗結(jié)果，采用本發(fā)明的超聲過濾方法可以將催化裂化油漿的灰份含量從3580昭/g降低到19-58嗎/g，在測試的20h中沒有堵塞現(xiàn)象。權(quán)利要求1、一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，它是將含有催化劑粉末的催化裂化油漿從下至上通過一裝有過濾介質(zhì)的過濾器，其中過濾器的過濾介質(zhì)上方油漿處在垂直超聲場的輻照下，輻照方向同油漿流動方向相反。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，其中過濾器的過濾介質(zhì)下方油漿處在超聲場的輻照下，輻照方向平行于油漿流動方向或垂直于油漿流動方向。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，其中所述的過濾器由上空腔體、過濾板及下空腔體構(gòu)成，通過法蘭將過濾板與上空腔體和下空腔體連在-一起，過濾器下空腔體的下部是一圓錐體，在下腔體的圓錐體和過濾介質(zhì)之間安裝--垂直于物料流動方向的進(jìn)料管，在上腔體安裝一垂直于物料流動方向的出料管，在上腔體頂部裝有超聲換能器，超聲換能器與超聲波發(fā)生器連接，超聲換能器的輻照方向同油漿流動方向相反。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，其中所述的超聲換能器為壓電式超聲波換能器或磁致伸縮式超聲波換能器。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，其中所述的超聲換能器為單個或多個陣列。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法，其中所述的超聲換能器的超聲場的超聲頻率為5kHz-1MHz。全文摘要本發(fā)明公開了一種超聲輻照過濾脫除催化裂化油漿中催化劑粉末的方法。它是將含有催化劑粉末的催化裂化油漿從下至上通過一裝有過濾介質(zhì)的過濾器，其中過濾器的過濾介質(zhì)上方油漿處在垂直超聲場的輻照下，輻照方向同油漿流動方向相反。本發(fā)明能夠有效地將催化劑粉末從催化裂化油漿中分離出來。它具有處理量大，處理成本低的優(yōu)點。文檔編號C10G31/09GK101619233SQ20091006333公開日2010年1月6日申請日期2009年7月28日優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日發(fā)明者余國賢,吳學(xué)軍申請人:江漢大學(xué);武漢江大科技管理咨詢有限公司