本实用新型专利技术涉及一种强化冷低压分离器中油水分离和耦合除盐装置，包括壳体、设置在所述壳体上的油水气进口，分别与所述油水气进口相连的注水设备和T型液气分离器或旋流脱气器，依次设置于所述壳体内部的二次注水器、整流分布器、油水粗粒化模块、CPI快速分离模块、油水界面控制器、隔板、液面控制器以及处于所述壳体尾部的油相出口；置于所述壳体底部的气体脱液器，所述壳体的顶部具有气相出口；所述壳体的底部还设有水相出口。本实用新型专利技术能强化冷低压分离器油水分离性能的同时还可以实现油中除盐的功能，并减小低压分离器的占地，弥补了目前低压分离器的不足。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油炼制或者煤化工领域，涉及一种强化冷低压分离器中油水分离及耦合除盐装置。
技术介绍
在加氢装置中，低压分离器的工作原理属于蒸馏操作中的平衡汽化，即进料以某种方式，经过减压后，在一个容器的空间内，在一定的温度、压力下，汽、液两相迅即分离，得到相应的气相和液相产物。低压分离器作用一是将冷高压分离器来料中的气液相组分进行分离，闪蒸出部分气相组分，降低分馏系统的气相负荷；二是因为气相组分中含有较多的硫化氢，在低压分离器中脱除一部分硫化氢后，会减少分馏系统的设备腐蚀。目前低压分离器采用常规的重力沉降罐进行分离，在运行过程中存在以下三点问题：(1)液气分离效果较差，因为降压闪蒸分离出的分散的微小气泡靠重力沉降无法有效去除，被夹带进入酸性水或者馏分油中，造成气体资源流失(主要为氢气)，另外也会增大下游负荷；(2)油水采用重力沉降分离，设计停留时间为10分钟或者更长，分离效果差且占地面积大；(3)油品质量变差后，馏分油中含盐含硫化氢量增大，馏分油脱水效果差，水中含硫化氢及盐类导致下游汽提及分馏过程腐蚀严重，当前设计未考虑低压分离器的除盐功能。因此需采用新型高效的技术对当前低压分离器进行优化。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种强化冷低压分离器中油水分离及耦合除盐功能的方法及装置，其结合材料特性及流场调控两方面进行油水的强化分离，并同时采用注水洗涤方式对油中夹带的硫化氢及盐类进行洗涤脱除，再强化油水分离的同时且达到高效除盐的目的，弥补了现有冷低压分离器技术的不足。具体的技术方案为：一种强化冷低压分离器中油水分离和耦合除盐装置,包括壳体、设置在所述壳体上的油水气进口，分别与所述油水气进口相连的注水设备和T型液气分离器或旋流脱气器，依次设置于所述壳体内部的二次注水器、整流分布器、油水粗粒化模块、CPI快速分离模块、油水界面控制器、隔板、液面控制器以及处于所述壳体尾部的油相出口；置于所述壳体底部的气体脱液器，所述壳体的顶部具有气相出口；所述壳体的底部还设有水相出口。所述油相出口、气相出口、水相出口上分别设有调节阀；所述气体脱液器内部具有油水界面控制器。所述壳体为卧式或立式。利用上述装置进行油水分离和耦合除盐的方法，包括以下步骤：步骤1：含水低分油在入口段与脱盐水混合，在此过程混合物中的盐及硫化氢转移到水中，完成初步洗盐后进入T型液气分离器，快速分离低分油中因降压闪蒸出的低分气；其中，所述含水低分油在入口段的压力为0.6～4.5MPa，温度为20～90℃，所述脱盐水的注入量的体积百分比为0～1％；步骤2：油水混合物通过二次注水洗涤及整流分布后进入初步分离段，采用亲水性水滴粗粒化模块将油中分散的水滴快速聚结长大，再通过CPI快速分离模块实现油水快速分离，水从底部通过油水界位控制器自动排出或通过隔板左右的连通口进入深度分离腔，油及微量水通过隔板进下个步骤处理；其中，二次注水量的体积百分含量为0～0.5％，整流分布后油水混合物的流动速度为0.005～0.05m/s，CPI模块的波纹板间距为5～18mm，此过程分离出粒径大于30μm的水滴；步骤3：油及微量水进入深度分离段后，首先通过重力沉降的方法将粒径较大的水滴分离到底部进入水包，然后通过包括亲水性纤维和亲油性纤维的组合纤维脱水模块进行深度脱水，此过程实现油中夹带的粒径为3～30μm的水滴分离；深度脱水后的油通过液面控制器自动控制排出，分离出的水进入包括亲水性纤维和亲油性纤维的组合纤维除油模块进行除油处理后通过油水界面控制器自动控制外排，此过程经组合纤维模块分离后达到水中含油量小于100mg/L；其中，所述组合纤维脱水模块中亲水性纤维占亲油性纤维的比例为5～15％；所述组合纤维除油模块中亲油性纤维占亲水性纤维的比例为10～20％。步骤1所述脱盐水的注入方式为逆流或顺流，注入的水滴粒径为10～50μm，注入量可根据油中含盐量进行调整。步骤1所述的T型液气分离器入口段的混合液流速为3～6m/s。步骤2所述二次注水的方式为通过内伸管加喷头逆流注水，注水的水滴粒径为30～100μm。步骤2所述的亲水性水滴粗粒化模块和所述CPI快速分离模块采用改性的特氟龙、聚丙烯或者不锈钢材料。步骤3中的组合纤维模块采用中国专利公开号为103952853A中的编织形式。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术采用T型液气分离技术，一方面降压闪蒸的气体通过T型管液体旋转的离心力实现快速的液体脱气，结构简单且分离效率高于重力沉降分离；另一方面，在T型分离器的前段注水，控制T型管入口流速为3～6m/s时，均匀分散的水滴在T型管中受到旋转离心力的作用，由于油水密度差的原因，水滴在径向截面上是自内向外迁移运动，在垂直截面是自上向下运动，能完成二次洗涤除盐的作用且粒径为10～50μm水滴在此离心力下不易破碎乳化，满足后续的高效分离；(2)采用二次注水，一方面可以节省注水量，实现深度除盐，另一方面可以提高油水的快速分离，主要原因是一次注水会存在偏流，T型管分离过程停留时间段，导致部分油未与水充分洗涤，因此二次注水可以再次洗盐；其次二次注水控制水的液滴粒径为30～100μm,属于分散态水滴，在粗粒化模块，此部分水滴可以迅速富集到粗粒化模块的折流板表面形成水膜，油中夹带的小水滴，如小于30μm的小水滴可以迅速与水膜结合形成大液滴，提高粗粒化的水滴聚结性能；(3)一个壳体中实现了粗脱水分离与精细脱水分离，在隔板前主要脱除大于30μm的水滴，再隔板后采用组合纤维实现深度脱水的功能，而脱水模块中亲水性纤维占亲油性纤维比例为5～15％，在保持低压降(油易通过亲油纤维穿过纤维层)而实现水滴的深度分离(部分乳化态油滴会夹带微小水滴，而此部分水滴被亲水性纤维拦截分离)，通过此种分步分级的方法可实现油中深度脱水的作用，更为重要的是通过此设计油脱水分离时间由当前设计的10分钟以上降低到3分钟以内，速度快、效率高且占设备大大减小，系统配套费用也降低；(4)脱气、注水洗盐、油水强化分离三个技术相互促进提升各自的性能，脱气过程的旋转流动实现脱气同时实现洗盐及油水的粗分离，二次注水在强化洗盐的同时又由于大粒径的水滴吸水作用可提升油水分离性能，油水错流流动快速分离过程也对洗盐分离有一定的促进作用，因为该专利技术将以上三种技术进行了耦合设计，满足功能的同时强化了性能；(5)对于含盐较低的低分油，可以关闭注水口，采用隔板左本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种强化冷低压分离器中油水分离和耦合除盐装置，其特征在于，所述装置包括壳体、设置在所述壳体上的油水气进口，分别与所述油水气进口相连的注水设备和T型液气分离器或旋流脱气器，依次设置于所述壳体内部的二次注水器、整流分布器、油水粗粒化模块、CPI快速分离模块、油水界面控制器、隔板、液面控制器以及处于所述壳体尾部的油相出口；置于所述壳体底部的气体脱液器，所述壳体的顶部具有气相出口；所述壳体的底部还设有水相出口。
【技术特征摘要】
1.一种强化冷低压分离器中油水分离和耦合除盐装置，其特征在于，所述装置
包括壳体、设置在所述壳体上的油水气进口，分别与所述油水气进口相连的注水
设备和T型液气分离器或旋流脱气器，依次设置于所述壳体内部的二次注水器、
整流分布器、油水粗粒化模块、CPI快速分离模块、油水界面控制器、隔板、液
面控制器以及处于所述壳体尾部的油相出口；置于所述壳体...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，卢浩，刘森，许萧，王朝阳，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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