一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统，包括费托蜡原料罐：用于储存待过滤的费托蜡；用于对费托蜡进行过滤的叶片式过滤机；过滤进料线：用于将费托蜡原料罐中的费托蜡输送至过滤机的进料口；过滤循环线：用于将过滤机中的费托蜡输送至费托蜡原料罐的进料口；合格蜡出料线：用于将过滤机中的合格蜡排出；过滤泵：用于给过滤进料线中的物料提供输送动力；第一助滤剂添加单元，用于在过滤机的叶片上形成第一滤饼层；第二助滤剂添加单元，用于在过滤机叶片的第一滤饼层上形成第二滤饼层。本发明专利技术还提供了一种能够充分发挥助滤剂作用，有效去除费托蜡中催化剂的过滤方法。

【技术实现步骤摘要】
一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统及方法
本专利技术涉及煤炭间接液化
，具体涉及一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统与过滤方法。
技术介绍
随着石油资源的日益减少，对洁净液体燃料的需求急剧增加，各国科研工作者致力于研究开发洁净燃料油生产技术，其中以费托(Fischer-Tropsch)合成技术最受瞩目。典型的费托合成工艺流程为：首先，煤/天然气经气化或部分氧化、重整转化为合成气，在催化剂的作用下生成有机烃类化合物，其中，重要产物为C23以上重质烃类称为费托蜡，费托蜡必须将其中的大量的催化剂过滤脱除后才可加氢精制或用于其他化工合成。现有技术中，费托合成反应器内置过滤器一般采用的是金属烧结过滤器，主要用于费托蜡的粗过滤，使排出反应器的蜡中催化剂含量降低至100ppm以下。精细过滤器一般采用袋式过滤器，主要用于微量固体杂质的过滤，对其过滤精度要求高，且因无法实现在线清理，达不到重复使用的要求，因此，不适合于催化剂含量较高的过滤工艺。同时，目前费托蜡过滤采用的助滤剂过滤技术，主要运用了助滤剂对铁基催化剂的拦截作用，而忽略了助滤剂的吸附、脱色作用，过滤效果低，产品质量容易发生不合格。从过滤效率来看，助滤剂涂层较厚，导致助滤剂仅使用了涂层表面上的一层，助滤剂消耗量大，产品的成本高；同时，由于过滤机压差上涨快，过滤机过滤周期较短，排渣次数多，费托蜡排放率大。
技术实现思路
为弥补现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统和方法，保证将费托蜡合成过程中的充分发挥助滤剂作用，高效地去除费托蜡中的催化剂。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：本专利技术第一方面提供了一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统，所述系统包括：费托蜡原料罐：用于储存待过滤的费托蜡；用于对费托蜡进行过滤的叶片式过滤机；过滤进料线：用于将所述费托蜡原料罐中的费托蜡输送至所述叶片式过滤机的进料口；过滤循环线：用于将所述叶片式过滤机的出料口连接至所述费托蜡原料罐的进料口；合格蜡出料线：用于将所述叶片式过滤机中的合格蜡排出；设置在所述过滤进料线上的过滤泵：用于给所述过滤进料线中的物料输送提供动力；第一助滤剂添加单元：用于在叶片式过滤机的叶片上形成第一滤饼层，包括：预涂循环线：用于将所述叶片式过滤机的出料口连接至所述预涂循环罐进料口；预涂循环罐：用于将所述叶片式过滤机中的费托蜡与第一助滤剂混合；预涂进料线：用于将所述预涂循环罐出料口的物料输送至所述叶片式过滤机的进料口；第二助滤剂添加单元：用于在所述叶片式过滤机叶片的第一滤饼层上形成第二滤饼层，包括：助滤剂加料罐：用于将来自所述过滤泵出料口的至少部分物料与第二助滤剂混合；补液线：用于将所述过滤泵的至少部分出料作为进料送入所述助滤剂加料罐；助剂加料线：用于将所述助滤剂加料罐出料口的物料作为所述过滤泵的至少部分进料送入所述过滤泵的进料口。优选的，所述系统还包括有吹饼卸渣单元，包括：氮气线：用于向所述叶片式过滤机中吹入氮气以吹脱叶片上的滤饼层；吹饼线：用于将所述叶片式过滤机中氮气吹脱叶片上的滤饼层后形成的尾气输送至所述气液分离器中；气液分离器：用于将所述叶片式过滤机中氮气吹脱叶片上的滤饼层后形成的尾气进行气液分离，并将分离出的液体返回至所述费托蜡原料罐。优选的，所述过滤进料线中设置有管道混合器，用于将所述过滤进料线中待进入所述过滤泵的物料混合均匀。混合器可以采用管道动态混合器或管道静态混合器，使得将助滤剂充分混合在费托蜡的过滤进料管线中，所述管道静态混合器由一系列安装在费托蜡过滤进料管线内的不同规格的混合单元组成。由于混合器的作用，使混合有助滤剂的费托蜡液体时而左旋，时而右旋，不断改变流动方向，不仅将中心液流推向周边，而且将周边流体推向中心，从而得到良好的径向混合效果，达到助滤剂在费托蜡中混合均匀的目的。在叶片式过滤机的顶部设置有溢流线，在过滤机运行的初期，能够使得过滤机腔体内空气完全排出，从而充满费托蜡。优选的，所述预涂进料线上设置有预涂泵，用于给所述预涂进料线中的物料提供输送动力；所述助剂加料线上设置有助剂添加泵，用于给所述助剂加料线中的物料提供输送动力，提高过滤的效率。本专利技术中过滤系统中的过滤机为叶片式过滤机，混合有助滤剂的费托蜡能够均匀地分散在叶片式过滤机的叶片上，加大费托蜡与滤饼层的接触面积，充分地将费托蜡中的催化剂颗粒或者粉末在吸附和拦截的双重作用下被截留到叶片上预先涂好的滤饼层表面及内部，增大了费托蜡的过滤面积，改善了助滤剂的拦截、吸附脱色效率。由于在上游费托合成过程中，主要以铁作为费托合成过程的催化剂，因此，在过滤过程中主要用铁的含量作为衡量费托蜡的合格标准。同时；在叶片式过滤机中内设置有测定叶片式过滤机内压差的压力计，在费托蜡原料罐、助滤剂加料罐和预涂循环罐中均设有测量罐内液位和流量的计量系统。优选的，所述气液分离器上设置有输气管线，用于将气液分离后的气体送至火炬系统，用于将气液分离产生的有毒气体及蒸汽点燃，以保证安全生产、减少环境污染。本专利技术第二方面提供了一种费托合成过程中费托蜡的过滤方法，包含以下步骤：a-1)制备第一预涂浆料：启动过滤泵，将费托蜡原料罐中的费托蜡经过滤进料线送入叶片式过滤机过滤后，经预涂循环线在预涂循环罐中与第一助滤剂混合，得到第一预涂浆料；a)预涂循环：将所述第一预涂浆料经预涂进料线送入所述叶片式过滤机后，经预涂循环线输送至预涂循环罐，完成一次预涂循环，重复该过程以在所述叶片式过滤机的叶片上形成第一滤饼层；b-1)制备第二预涂浆料：启动过滤泵.将费托蜡原料罐中的费托蜡经所述过滤泵输送至过滤进料线中，所述过滤泵出料口的至少部分出料作为进料送入助滤剂加料罐中与第二助剂混合，得到第二预涂浆料；b)过滤循环：将所述第二预涂浆料作为所述过滤泵的至少部分进料送入所述过滤泵的进料口，经所述过滤进料线进入所述叶片式过滤机后，经过滤循环线返回至费托蜡原料罐，完成一次过滤循环，重复该过程以在所述第一滤饼层上形成第二滤饼层；当所述过滤循环线中铁含量小于设定值时，停止助剂添加泵，将所述叶片式过滤机出口的费托蜡由过滤循环线切换至合格蜡出料线，将合格蜡排出。优选的，本专利技术的过滤方法还包括吹饼和卸渣步骤，即当叶片式过滤机内的压差达到设定值时，停止过滤循环，将氮气引入叶片式过滤机中，通过压差将叶片式过滤机中的液体费托蜡送回费托蜡原料罐后进行吹饼，将氮气引入至叶片式过滤机中吹脱叶片上带有催化剂、助滤剂和费托蜡的滤饼层通过甩渣电机排放至叶片式过滤机外。将氮气吹脱叶片上的滤饼层后形成的尾气输送至所述气液分离器中进行气液分离，分离出的液体返回至所述费托蜡原料罐中继续循环过滤，分离出的气体送出系统；将叶片上吹脱的滤饼层由叶片式过滤机底部的排渣线排出所述叶片式过滤机。吹饼和卸渣步骤是本领域的公知技术，也可采用其他吹饼排渣技术将过滤机内的滤饼层排出过滤机外。采用本专利技术的过滤方法，叶片式过滤机一般需要50-80小时内才会达到叶片式过滤机的压差上限，完成一个循环周期。而现有技术的过滤方法使得叶片式过滤机在1小时内就激增至叶片式过滤机的压差上限，而必须进行吹饼排渣操作。因此，本专利技术的方法大大提升了过滤效率，也通过减少叶片式过滤机的排渣次数来降低助滤剂的消耗。本专利技术的过滤方法中所述的循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统，其特征在于，所述系统包括：费托蜡原料罐(1)：用于储存待过滤的费托蜡；用于对费托蜡进行过滤的叶片式过滤机(2)；过滤进料线(6)：用于将所述费托蜡原料罐(1)中的费托蜡输送至所述叶片式过滤机(2)的进料口；过滤循环线(9)：用于将所述叶片式过滤机(2)的出料口连接至所述费托蜡原料罐(1)的进料口；合格蜡出料线(13)：用于将所述叶片式过滤机(2)中的合格蜡排出；设置在所述过滤进料线(6)上的过滤泵(14)：用于给所述过滤进料线(6)中的物料输送提供动力；第一助滤剂添加单元：用于在叶片式过滤机(2)的叶片上形成第一滤饼层，包括：预涂循环线(7)：用于将所述叶片式过滤机(2)的出料口连接至所述预涂循环罐(3)进料口；预涂循环罐(3)：用于将所述叶片式过滤机(2)中的费托蜡与第一助滤剂混合；预涂进料线(8)：用于将所述预涂循环罐(3)出料口的物料输送至所述叶片式过滤机(2)的进料口；第二助滤剂添加单元：用于在所述叶片式过滤机(2)叶片的第一滤饼层上形成第二滤饼层，包括：助滤剂加料罐(5)：用于将来自所述过滤泵(14)出料口的至少部分物料与第二助滤剂混合；补液线(12)：用于将所述过滤泵(14)的至少部分出料作为进料送入所述助滤剂加料罐(5)；助剂加料线(10)：用于将所述助滤剂加料罐(5)出料口的物料作为所述过滤泵(14)的至少部分进料送入所述过滤泵(14)的进料口。...

【技术特征摘要】
1.一种费托合成过程中费托蜡的过滤系统，其特征在于，所述系统包括：费托蜡原料罐(1)：用于储存待过滤的费托蜡；用于对费托蜡进行过滤的叶片式过滤机(2)；过滤进料线(6)：用于将所述费托蜡原料罐(1)中的费托蜡输送至所述叶片式过滤机(2)的进料口；过滤循环线(9)：用于将所述叶片式过滤机(2)的出料口连接至所述费托蜡原料罐(1)的进料口；合格蜡出料线(13)：用于将所述叶片式过滤机(2)中的合格蜡排出；设置在所述过滤进料线(6)上的过滤泵(14)：用于给所述过滤进料线(6)中的物料输送提供动力；第一助滤剂添加单元：用于在叶片式过滤机(2)的叶片上形成第一滤饼层，包括：预涂循环线(7)：用于将所述叶片式过滤机(2)的出料口连接至所述预涂循环罐(3)进料口；预涂循环罐(3)：用于将所述叶片式过滤机(2)中的费托蜡与第一助滤剂混合；预涂进料线(8)：用于将所述预涂循环罐(3)出料口的物料输送至所述叶片式过滤机(2)的进料口；第二助滤剂添加单元：用于在所述叶片式过滤机(2)叶片的第一滤饼层上形成第二滤饼层，包括：助滤剂加料罐(5)：用于将来自所述过滤泵(14)出料口的至少部分物料与第二助滤剂混合；补液线(12)：用于将所述过滤泵(14)的至少部分出料作为进料送入所述助滤剂加料罐(5)；助剂加料线(10)：用于将所述助滤剂加料罐(5)出料口的物料作为所述过滤泵(14)的至少部分进料送入所述过滤泵(14)的进料口。2.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于：所述系统还包括有吹饼卸渣单元，包括：氮气线：用于向所述叶片式过滤机(2)中吹入氮气以吹脱叶片上的滤饼层；吹饼线(11)：用于将所述叶片式过滤机(2)中氮气吹脱叶片上的滤饼层后形成的尾气输送至所述气液分离器(4)中；气液分离器(4)：用于将所述叶片式过滤机(2)中氮气吹脱叶片上的滤饼层后形成的尾气进行气液分离，并将分离出的液体返回至所述费托蜡原料罐(1)。3.根据权利要求2所述的过滤系统，其特征在于：所述过滤进料线(6)中设置有管道混合器，用于将所述过滤进料线(6)中待进入所述过滤泵(14)的物料混合均匀。4.根据权利要求1-3任一项所述的过滤系统，其特征在于：所述预涂进料线(8)上设置有预涂泵(15)，用于给所述预涂进料线(8)中的物料提供输送动力；所述助剂加料线(10)上设置有助剂添加泵(16)，用于给所述助剂加料线(10)中的物料提供输送动力。5.根据权利要求1-4任一项所述的过滤系统，其特征在于：所述气液分离器(4)上设置有输气管线，用于将气液分离后的气体送至火炬系统。6.一种利用权利要求1-5任一项所述的过滤系统过滤费托蜡的方法，其特征在于：包含以下步骤，a-1)制备第一预涂浆料：启动过滤泵(14)，将费托蜡原料罐(1)中的费托蜡经过滤进料线(6)送入叶片式过滤机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚敏，郭中山，李虎，赵建宁，魏旭礼，黄斌，杨占奇，刘吉平，张维，王峰，张飞跃，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华宁夏煤业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11