本发明专利技术公开了一种催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置及方法，该装置包括：沉降单元，其主体为沉降罐，沉降罐接收催化裂化油浆和沉降剂的混合进料，在加热的条件下、经磁力作用，使得大粒径的固体颗粒沉降分离；磁分离单元，其主体为分离筒，该分离筒接收来自沉降罐的油浆，该分离筒内设多层聚磁介质，分离筒外设有磁场发生装置，使得分离筒内形成高梯度磁场，该高梯度磁场将小粒径的磁性固体颗粒吸附在聚磁介质上。该装置及方法利用磁分离器实现对油浆中磁性颗粒的分离，设备投资小，工艺流程简单，同时可有效延长装置的运行周期。同时可有效延长装置的运行周期。同时可有效延长装置的运行周期。
【技术实现步骤摘要】
催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置及方法
[0001]本专利技术涉及石油化工
，特别涉及一种催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置及方法。
技术介绍
[0002]我国催化裂化装置每年副产出大量油浆，当前利用方式经济性差。油浆密度大，相对分子质量大，其中短侧链芳烃含量高，是生产改性沥青、针状焦、炭黑、橡胶软化剂、碳素纤维材料等高附加值化工产品的理想原料。但油浆中固体颗粒含量高，若直接进行二次加工利用，产品性质较差，因此油浆进行高附加值利用的关键是分离出其中的固体颗粒。油浆中固体颗粒粒径较小，多为细粉物质，呈现不规则的块状分布，主要成分包括沸点较高的烃类化合物（焦粉）、无机盐、重金属以及硅铝催化剂细粉（粒径0～80 μm）等。
[0003]目前，国内外对于催化裂化油浆固体颗粒的分离方法主要包括自然沉降法、过滤分离法、静电分离法以及离心分离法等，其中自然沉降法操作简单，但分离效果差；静电分离法操作费用高，当油浆中胶质、沥青质含量高时分离效率较低，小于20μm的颗粒很难去除；离心分离法利用离心力进行分离，可分离大于10μm的颗粒，但设备投资大、维护难。与之相比过滤法设备简单、投资少、适应性强，因此目前国内外多采用过滤法分离催化裂化油浆中的固体颗粒。油浆过滤技术即通过烧结丝网滤芯和烧结粉末滤芯去除油浆中的固体颗粒，而油浆具有低温高粘度的特点，用于过滤的滤芯容易发生堵塞，必须进行频繁地清洗。
[0004]CN107617239A公开了一种脱除重质催化裂化油浆中催化剂粉末的方法，在预热的油浆中加入沉降剂，混合均匀后进行超声处理，实现催化剂粉末的脱除。要实现较好的脱除效果，沉降时间需在12 h以上，在实际生产中难以应用。
[0005]CN109868156A 公开了一种催化裂化油浆过滤装置及方法，催化裂化油浆在油浆原料罐与在两层膜过滤器之间反复循环过滤从而得到净化油浆。所采用的两层膜过滤器滤芯为金属材料膜滤芯，随着过滤的不断进行，固体颗粒在材料膜表面不断沉积形成滤饼，极易造成过滤芯堵塞。
[0006]磁分离技术是指利用物质间磁势的差异，借助外磁场对物质进行处理，从而达到强化分离过程的一种分离技术。根据外磁场场源的差异可分为永磁分离、电磁分离、超导磁分离。因其快速高效的分离效果，已在尾矿分选、生物技术、水处理、水生态修复等领域得到了广泛的研究和应用。磁分离技术目前还未广泛应用于石油化工领域，更未应用于催化裂化油浆中固体颗粒的分离。考虑到这种固体颗粒的现有技术仍不能高效的进行分离，亟需将磁分离技术应用到该领域，从而既能有效解决现有技术中油浆固体颗粒分离装置设备投资大，流程复杂的问题，又能有效解决现有技术中油浆固体颗粒脱除装置运行过程中过滤设施容易堵塞的问题。
[0007]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种磁分离催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置及方法，利用磁分离器实现对油浆中磁性颗粒的分离，设备投资小，工艺流程简单，同时可有效延长装置的运行周期。
[0009]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，包括：沉降单元，其主体为沉降罐，沉降罐接收催化裂化油浆和沉降剂的混合进料，在加热条件下、经磁力作用，使得大粒径的固体颗粒沉降分离；磁分离单元，其主体为分离筒，该分离筒接收来自沉降罐的油浆，该分离筒内设多层聚磁介质，分离筒外设有磁场发生装置，使得分离筒内形成高梯度磁场，该高梯度磁场将小粒径的磁性固体颗粒吸附在聚磁介质上。
[0010]进一步，上述技术方案中，分离筒可采用铝制圆筒，聚磁介质可采用不锈钢格栅。格栅的不锈钢丝直径可以为0.45至0.55mm；不锈钢丝间距可以为1.5至2.5mm；相邻层格栅的间距可以为10至15mm。
[0011]进一步，上述技术方案中，相邻层格栅的不锈钢丝延伸方向交错设置。
[0012]进一步，上述技术方案中，相邻层格栅的不锈钢丝延伸方向的夹角为0～90
°
，优选为45
°
。
[0013]进一步，上述技术方案中，磁场发生装置包括：第一磁体，其设置在分离筒的外壁面，用于产生分布在分离筒内的竖直方向的均匀磁场；第二磁体，其设置在第一磁体的外部，用于产生分布在分离筒内的水平方向的均匀磁场。
[0014]进一步，上述技术方案中，第一磁体为缠绕在分离筒外壁的电磁感应线圈；第二磁体为由电磁体组成的磁体外筒；竖直方向的均匀磁场和水平方向的均匀磁场交替产生，具体地，使得分离筒中格栅不锈钢丝上下和左右之间磁场强度交替增强，实现小粒径磁性固体颗粒在分离圆筒内的均匀吸附。磁体外筒可由铜丝缠绕环状铁芯制成。
[0015]进一步，上述技术方案中，竖直方向均匀磁场和水平方向均匀磁场的磁场强度为0.6T；两者的交替切换时间为60至180s。
[0016]进一步，上述技术方案中，本专利技术的装置还可包括：冲洗单元，其与分离筒的进料口相连，用于将失去磁吸附力后的小粒径的磁性固体颗粒冲洗至收集罐中。
[0017]进一步，上述技术方案中，沉降剂可包括絮凝剂、降粘剂和电解质。絮凝剂可采用聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚氧丙烯、聚合硅酸盐中的一种或两种以上的组合；降粘剂可采用聚丙烯酸高碳酯类；电解质可采用脂肪族季铵盐类。絮凝剂的添加量为油浆质量的500-800 ppm；降粘剂的添加量为油浆质量的50-100 ppm，电解质的添加量为油浆质量的200-300 ppm。
[0018]进一步，上述技术方案中，沉降罐可由不锈钢制成，该沉降罐罐体外部缠绕加热电阻丝；罐体底部设有永磁体，罐体底部两侧设有振动器。沉降罐中的工作温度为90～100
ꢀ°
C；沉降时间为3小时。
[0019]为实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提供了一种催化裂化油浆中固体颗粒的分离方法，包括如下步骤：通过沉降单元的沉降罐接收催化裂化油浆和沉降剂的混合进料，在加热的条件下、经磁力作用，使得大粒径的固体颗粒沉降分离；通过磁分离单元的分离筒接收来自沉降罐的油浆，通过该分离筒外的磁场发生装置使得分离筒内形成
高梯度磁场，该高梯度磁场将小粒径的磁性固体颗粒吸附在分离筒内分层设置的聚磁介质上。
[0020]进一步，上述技术方案中，磁场发生装置产生竖直方向的均匀磁场和水平方向的均匀磁场，两个均匀磁场交替作用在分层设置的聚磁介质上，使得聚磁介质上下和左右之间磁场强度交替增强，实现小粒径磁性固体颗粒在分离筒内的均匀吸附。
[0021]进一步，上述技术方案中，还可包括冲洗步骤，该冲洗步骤通过冲洗单元将失去磁吸附力后的所述小粒径的磁性固体颗粒冲洗至收集罐中。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1）在磁分离之前，对催化裂化油浆进行沉降处理，可有效脱除油浆中的大粒径的固体颗粒，解决了后续磁分离过程中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，包括：沉降单元，其主体为沉降罐，所述沉降罐接收催化裂化油浆和沉降剂的混合进料，在加热条件下、经磁力作用，使得大粒径的固体颗粒沉降分离；磁分离单元，其主体为分离筒，该分离筒接收来自所述沉降罐的油浆，该分离筒内设多层聚磁介质，所述分离筒外设有磁场发生装置，使得所述分离筒内形成高梯度磁场，该高梯度磁场将小粒径的磁性固体颗粒吸附在所述聚磁介质上。2.根据权利要求1所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，所述分离筒为铝制圆筒，所述聚磁介质为不锈钢格栅。3.根据权利要求2所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，所述格栅的不锈钢丝直径为0.45至0.55mm；所述不锈钢丝间距为1.5至2.5mm；相邻层所述格栅的间距为10至15mm。4.根据权利要求3所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，相邻层所述格栅的不锈钢丝延伸方向交错设置。5.根据权利要求4所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，相邻层所述格栅的不锈钢丝延伸方向的夹角为0～90
°
，优选为45
°
。6.根据权利要求1所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，所述磁场发生装置包括：第一磁体，其设置在所述分离筒的外壁面，用于产生分布在所述分离筒内的竖直方向的均匀磁场；第二磁体，其设置在所述第一磁体的外部，用于产生分布在所述分离筒内的水平方向的均匀磁场。7.根据权利要求6所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，所述第一磁体为缠绕在所述分离筒外壁的电磁感应线圈；所述第二磁体为由电磁体组成的磁体外筒；所述竖直方向的均匀磁场和水平方向的均匀磁场交替产生，用于驱使所述小粒径的磁性固体颗粒在各层所述聚磁介质上均匀吸附。8.根据权利要求7所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，所述磁体外筒由铜丝缠绕环状铁芯制成。9.根据权利要求7所述的催化裂化油浆中固体颗粒的分离装置，其特征在于，所述竖直方向均匀磁场和水平方向均匀磁场的磁场强度为0.6T，两者的交替切换时间为60至180s。10.根据权利要求1所述的催化裂化油...
【专利技术属性】
技术研发人员：于颖，杨秀娜，杨振宇，金平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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