一种柴油加工原料预处理的撬装装置的制作方法

1.本发明属于能源领域，涉及一种连续性生产的设备，特别是一种柴油加工原料预处理的撬装装置。


背景技术：

2.煤焦油是一种具有特殊刺激性气味、黑色或者黑褐色、黏度较大的液体产品，一般在煤的干馏、气化等过程中产生，煤种不同，热解工艺不同，所产生的煤焦油组成和性质存在较大差异。由于煤焦油原料中水分、无机盐、金属等杂质含量较高，将造成后续加氢处理中管道腐蚀、反应器堵塞、催化剂中毒和汽柴油收率下降等一系列问题，其中金属主要是铁钙钠含量高，加氢过程这些金属会沉积在催化剂表面，而进入催化剂颗粒内部的较少，导致加氢装置运行过程中催化剂床层压降很快上升从而造成装置运转周期较短，因此煤焦油加氢改质前必须对原料进行脱水、脱金属、脱灰分等预处理，蒽油与煤焦油都可加氢生产柴油。
3.二代生物柴油生产以废弃动植物油脂集中脱水、脱胶、脱杂、脱酸等处理后的产物酸化精制油为原料，经氢化、汽提、分馏等工序，可根据市场要求生产轻馏分、中馏分、重馏分三种不同馏分的生物柴油。生物柴油成为生物燃料市场中的主流，欧盟等政策为二代生物柴油产业提供了发展机遇，油料农作物原料成本较高，受市场波动影响较大，且存在与粮食抢地的问题，植物油脂原料逐渐被废弃油脂原料代替，一是由于欧盟政策驱使，二是以废弃油脂为原料可以减排更多的二氧化碳，符合欧盟可再生能源指令的可持续发展的要求。但废弃油脂的酸值、金属（尤其是fe、na、ca）、氧、氮、硫、磷等杂质含量过高，对现有的固定床催化技术来说极具挑战性，甚至无法开展生产。主要体现在催化剂的使用寿命以及设备的长周期运行上。
4.生物油脂本身有着季节性、地域性的差异，其性质不稳定，原料中含有大量的金属、磷脂、固杂，而固定床技术对原料性质稳定性要求较高，原料可能在某些特定催化剂区域大量放热导致结焦，或者金属、磷等杂质穿透保护层进而破坏催化剂活性，因此需要前期投入大量物力财力做原料预处理以保证进料的稳定。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对以上原料加氢生产柴油，都存在的相对的困难，而提出的一种柴油加工原料预处理的撬装装置。本发明预处理的原料主要为废弃动植物油脂、棕榈酸化油、棕榈酸败油，在卧式离心机作用下大量分离除渣，酸化、水化包含了脂溶性胶质转变为水溶性胶质，酸化作用下使胶质吸水膨胀，便于分离，还可除去氯离子、金属、酸值等。
6.本发明的主要技术方案：一种柴油加工原料预处理的撬装装置，其特征在于它包括依次连接的离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统，加水水化系统与离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统连接；所述离心分离系统包括卧式三项离心机；所述注酸酸化系统包括依次连接的伞状溢流混合器、酸反应罐、向心混流混合器及酸分离罐；所述废
物处理系统包括水洗脱水装置、叠片式离心机、废水回收加碱中和装置、过滤装置及渣槽。
7.进一步地，所述卧式三项离心机的三个出口分别连接渣槽、废水回收加碱中和装置、伞状溢流混合器。
8.进一步地，所述伞状溢流混合器连接注酸计量泵、酸混合罐。
9.进一步地，所述加水水化系统连接卧式三项离心机、酸反应罐、向心混流混合器。
10.进一步地，所述过滤装置包括活性白土过滤罐装置、精密过滤器。
11.进一步地，所述酸反应罐与向心混流混合器之间设有过程泵。
12.进一步地，所述酸分离罐与水洗脱水装置之间设有过程泵。
13.进一步地，所述水洗脱水装置与叠片式离心机之间设有过程泵。
14.进一步地，所述加水水化系统包括注水泵、软水罐。
15.进一步地，所述水洗脱水装置包括水洗罐、脱水杂罐。
16.进一步地，本发明的柴油加工原料预处理的撬装装置设有底撬。
17.本发明提供的一种能够生产生物柴油的原料预处理撬装装置，预处理原料油中存在大量的磷脂、金属、杂质，进入固定床反应器与催化剂和氢气进行反应会造成催化剂中毒失效，会缩短催化剂使用寿命，会造成反应器压差变大，也会使后路的冷高分、冷低分、分馏塔、及酸性水中含有大量的油泥及杂质堵塞，也会使测量仪表失效。
18.本发明所述装置采用离心机分离、注酸酸化、加水水化过程可以脱除固杂、水份、磷脂、金属、有机氯、无机氯，可以延长生产生物柴油过程中催化剂使用寿命、保证设备长周期、避免空冷器、高压换热器321材质的管束受氯离子腐蚀。
19.本发明装置可以在以下装置上使用：（1）、煤焦油加氢生产柴油原料预处理装置；（2）、蒽油加氢生产柴油原料预处理装置；（3）、二代生物柴油加工原料预处理装置；（4）、各类油脂精炼原料预处理装置。
附图说明
20.图1为本发明实施例柴油加工原料预处理的撬装装置的连接结构示意图。
21.图中，1、卧式三项离心机；2、注酸计量泵；3、酸混合罐；4、注水泵；5、软水罐；6、伞状溢流混合器；7、酸反应罐；8、过程泵a；9、向心混流混合器；10、酸分离罐；11、过程泵b；12、水洗罐；13、脱水杂罐；14、叠片式离心机；15、废水回收加碱中和装置；16、活性白土过滤罐装置；17、精密过滤器；18、过程泵c；19、渣槽。
实施方式
22.下面结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
实施例
23.一种柴油加工原料预处理的撬装装置参考附图1，主要包括依次连接的离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统，加水水化系统与离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统连接；所述离心分离系统包括卧式三项离心机1；所述注酸酸化系统包括依次连接的伞状溢流混合器6、酸反应罐7、向心混流混合器9及酸分离罐10；所述废物处理系统包括水洗脱水装置、叠片式离心机14、废水回收加碱中和装置15、过滤装置及渣槽19。
24.实施例中，卧式三项离心机1的三个出口分别连接渣槽19、废水回收加碱中和装置15、伞状溢流混合器6，伞状溢流混合器6连接注酸计量泵2、酸混合罐3。
25.实施例中，加水水化系统连接卧式三项离心机1、酸反应罐7、向心混流混合器9、水洗脱水装置，酸反应罐7与向心混流混合器9之间设有过程泵a；水洗脱水装置包括水洗罐12、脱水杂罐13。
26.实施例中，酸分离罐10与水洗罐12之间设有过程泵b，脱水杂罐13与叠片式离心机14之间设有过程泵c。
27.实施例中，过滤装置还包括活性白土过滤罐装置16、精密过滤器17。
28.实施例中，加水水化系统包括注水泵4、软水罐5。
29.实施例的柴油加工原料预处理的撬装装置设有底撬（图中未标出）。
30.实施例中的酸分离罐10为底部排出、侧线抽出；水洗罐12为前端注水；脱水杂罐13为底部排出、侧线抽出。
[0031] 实施例流程说明：原料自罐区来，在卧式三项离心机高速旋转及沉降分离下，悬浮杂质和油脂的密度不同，使悬浮杂质和污水从油中分离，分别从三个口排出。悬浮颗粒的沉降速度与油品的黏度有关，而温度是影响油品黏度的重要因素，为了提高沉降速度，采用降低油品黏度的方法，油品温度升高可以降低油脂黏度，分离进料的温度保持在90℃左右。可以按油品进料量的比例、固定温度的溶液和油品进料量的比例的酸加入原料油中，在伞状溢流混合器、向心混流混合器中混合，用注酸泵输入酸反应罐进行反应，并在酸分离罐底部排出污水及渣、侧线抽出油进入水洗罐，在水洗罐前端注入油品进料量的比例、温度固定的水、在脱水杂罐底部排出，脱水杂罐侧线抽出原料油经叠片离心机分离出油、污水及渣，废水回收加碱中和后可以去水处理单元，分离出的固渣做固废处理，油相作为优质原料继续去加氢单元生产。
[0032]
应用实例 上述实施例在二代生物柴油加工中原料预处理中的运用。
[0033]
原料自罐区来，在卧式三项离心机高速旋转及沉降分离下，悬浮杂质和油脂的密度不同，使悬浮杂质和污水从油中分离，分别从三个口排出。悬浮颗粒的沉降速度与油品的黏度有关，而温度是影响油品黏度的重要因素，为了提高沉降速度，采用降低油品黏度的方法，油品温度升高可以降低油脂黏度，分离进料的温度保持在90℃左右。把油品进料量的4%、温度95
°
的水稀溶液和油品进料量的0.2%的85%磷酸加入原料油中，在伞状溢流混合器、向心混流混合器中混合，用注酸泵输入酸反应罐进行反应，并在酸分离罐底部排出胶质、污水及渣、侧线抽出油进入水洗罐，在水洗罐前端注入油品进料量的4%、温度95
°
的水、在脱水杂罐底部排出，油脂中的磷脂按其水化特性分为可水化的和非水化两类，另一部分不宜水化磷脂则可以用碱或酸处理除去，而磷脂金属复合物，必须用酸处理方可除去。脱水杂罐侧线抽出原料油经叠片离心机分离出油、污水及渣，废水回收加碱中和后可以去水处理单元，分离出的固渣做固废处理，油相作为优质原料继续去加氢单元生产，原料在撬装装置中停留在2小时左右。
[0034]
处理前油中金属含量200-300ppm、总磷20-38ppm左右；处理后油中金属含量小于20-50ppm、总磷小于10-18ppm、油中水小于0.05%左右；处理1t原料，会有1kg左右的固渣；处理后水中有大量无机氯离子，ph值3左右，有大量的不容性杂质。废弃物主要为离心机油渣、
固废、废水。经过分离除渣，去除水杂，再经酸化、水化去除大量的金属、磷脂、不溶性杂质、氯离子等，为二代生物柴油后流程生产起到了突出的保护作用。
[0035] 实施例装置是撬装体，底部设有底撬，具有可移动、工艺流程与结构简单，可以增加设备数量提升处理量，处理指标也可根据需求搭积木式的添加设备进行提升。设备中无压力容器，都为常压容器。因油品在酸洗时温度在90
°
以上，ph值在2
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4，且存在大量氯离子对不锈钢的腐蚀现象，所以管线、罐、阀门、泵选材都以玻璃钢不锈钢316l为主。
[0036]
本发明预处理的原料主要为废弃动植物油脂、棕榈酸化油、棕榈酸败油，在卧式离心机作用下大量分离除渣，酸化、水化包含了脂溶性胶质转变为水溶性胶质，酸化作用下使胶质吸水膨胀，便于分离，还可除去氯离子、金属、酸值等。

技术特征：
1.一种柴油加工原料预处理的撬装装置，其特征在于它包括依次连接的离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统，加水水化系统与离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统连接；所述离心分离系统包括卧式三项离心机；所述注酸酸化系统包括依次连接的伞状溢流混合器、酸反应罐、向心混流混合器及酸分离罐；所述废物处理系统包括水洗脱水装置、叠片式离心机、废水回收加碱中和装置、过滤装置及渣槽。2.根据权利要求1所述的撬装装置，其特征在于所述卧式三项离心机的三个出口分别连接渣槽、废水回收加碱中和装置、伞状溢流混合器。3.根据权利要求1或2所述的撬装装置，其特征在于所述伞状溢流混合器连接注酸计量泵、酸混合罐。4.根据权利要求1所述的撬装装置，其特征在于所述加水水化系统连接卧式三项离心机、酸反应罐、向心混流混合器。5.根据权利要求1所述的撬装装置，其特征在于所述过滤装置包括活性白土过滤罐装置、精密过滤器。6.根据权利要求1或4所述的撬装装置，其特征在于所述酸反应罐与向心混流混合器之间设有过程泵。7.根据权利要求1所述的撬装装置，其特征在于所述酸分离罐与水洗脱水装置之间设有过程泵。8.根据权利要求1或7所述的撬装装置，其特征在于所述水洗脱水装置与叠片式离心机之间设有过程泵。9.根据权利要求1或4所述的撬装装置，其特征在于所述加水水化系统包括注水泵、软水罐。10.根据权利要求1、7或8所述的撬装装置，其特征在于所述水洗脱水装置包括水洗罐、脱水杂罐。

技术总结
本发明属于能源领域，涉及一种柴油加工原料预处理的撬装装置，其特征在于它包括依次连接的离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统，加水水化系统与离心分离系统、注酸酸化系统及废物处理系统连接；所述离心分离系统包括卧式三项离心机；所述注酸酸化系统包括依次连接的伞状溢流混合器、酸反应罐、向心混流混合器及酸分离罐；所述废物处理系统包括水洗脱水装置、叠片式离心机、废水回收加碱中和装置、过滤装置及渣槽。本发明所述装置采用离心机分离、注酸酸化、加水水化过程可以脱除固杂、水份、磷脂、金属、有机氯、无机氯，可以延长生产生物柴油过程中催化剂使用寿命、保证设备长周期、避免空冷器、高压换热器321材质的管束受氯离子腐蚀。本发明装置可以在以下装置上使用：（1）、煤焦油加氢生产柴油原料预处理装置；（2）、蒽油加氢生产柴油原料预处理装置；（3）、二代生物柴油加工原料预处理装置；（4）、各类油脂精炼原料预处理装置。原料预处理装置。原料预处理装置。


技术研发人员：周元莱
受保护的技术使用者：周元莱
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/21