應(yīng)用于烷基化裝置的高效聚結(jié)分離設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型專利屬于石油化工油水分離領(lǐng)域，公開了一種應(yīng)用于烷基化裝置的高效聚結(jié)分離設(shè)備，包含殼體和殼體內(nèi)部分。所述殼體上設(shè)置有混合液入口部分和水（酸）相出口部分、油相出口部分。所述混合液入口部分設(shè)置液體分布器，所述油相出口部分設(shè)置集油室，集油室上設(shè)置油相出口。所述殼體內(nèi)由混合液流動方向分別設(shè)置有整流均布器、粗?；劢Y(jié)段、改性波紋強化分離段、納米纖維深度分離段，并在殼體內(nèi)設(shè)置界位計。本實用新型專利將淺池原理和粗粒化技術(shù)結(jié)合起來，具有很高的油水（酸）分離效率。與現(xiàn)有的單一填料油水分離設(shè)備相比較，具有分離效率高，處理能力強，操作彈性大，占地面積和設(shè)備一次性投資低等明顯特點。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型專利涉及一種石油化工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及烷基化裝置中油水(油酸） 高效聚結(jié)分離設(shè)備。 應(yīng)用于烷基化裝置的高效聚結(jié)分離設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 長期以來，我國油品質(zhì)量滯后，其中的硫、芳烴和烯烴含量高，從而加重了機動車 尾氣排放的污染程度，成為霧霾天氣頻頻出現(xiàn)的推手之一。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和汽 油質(zhì)量指標(biāo)的不斷升級，國內(nèi)外市場對清潔燃料的需求持續(xù)增加。
[0003] 烷基化裝置是以液化氣中異丁烷與低分子烯烴(一般為C3?C5烯烴，目前主要是 正丁烯）為原料，在強酸催化劑(硫酸）的作用下反應(yīng)生成以異辛烷為主的烷基化油。烷基 化油具有高辛烷值、低蒸汽壓、低硫、無烯烴、無苯類芳烴等優(yōu)點，不僅可直接作為航空汽油 使用，而且是理想的高辛烷值汽油添加組分。以液化氣為原料，生產(chǎn)烷基化油，是合理利用 資源、生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的清潔能源技術(shù)。
[0004] 在烷基化生產(chǎn)工藝中，油水(油酸）的分離是其中非常重要的單元過程，比如酸烴 乳化液的分離、抽出冷劑的堿洗和水洗，流出物的酸洗和水洗等過程中，油水(油酸）分離效 果的好壞，直接關(guān)系到烷基化裝置產(chǎn)品質(zhì)量、處理能力、酸耗和整個裝置的連續(xù)運轉(zhuǎn)周期。 因此，烷基化裝置中對油水(油酸）分離的要求是：油水分離效率高，設(shè)備緊湊，投資及操作 費用低。
[0005] 現(xiàn)有油水分離技術(shù)主要有沉降法、離心分離法、聚結(jié)法、氣浮法、絮凝法等，相配套 的常用設(shè)備有斜板除油器、旋流除油器、粗?；推鳌飧〕推鞯?。
[0006] 目前的烷基化裝置中，普遍采用的油水(油酸）分離技術(shù)為重力沉降法和聚結(jié)分離 法。重力沉降法，就是利用油水（油酸）的密度不同，混合液體在大型容器中流動的過程中， 依靠重力作用進(jìn)行兩相的相對運動形成重相自然沉降，而實現(xiàn)油水(油酸）分離的方法。特 點是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作工藝簡單，但占地面積大，設(shè)備一次性投資大，而且油酸停留時間 過長，造成烯烴聚合等副反應(yīng)增加，不僅油水(油酸）的分離精度比較差，而且也增加了酸耗 和降低產(chǎn)品質(zhì)量。聚結(jié)分離法是利用聚結(jié)材料對油相或水相的親疏性質(zhì)不同，使細(xì)小的液 滴在聚結(jié)材料聚附成大液滴，在重力和液滴流動的沖擊力作用下，粒徑增大的液滴脫離聚 結(jié)材料表面而下沉。和重力沉降法相比，聚結(jié)分離法有更高的分離效率，占地面積也較小， 有著一定的優(yōu)勢，但面對烷基化生產(chǎn)中含有輕烴、水、堿液和硫酸等復(fù)雜的混合液成分，單 一的聚結(jié)材料和結(jié)構(gòu)規(guī)格無法適應(yīng)，也難以保證良好的油水(油酸）分離效果。
[0007] 中國實用新型專利（CN101972559B)給出了另一種油水分離裝置和油水分離方法， 該實用新型專利含有旋流、聚結(jié)和氣浮等三種分離方法，可有效的將油水分離。不過該設(shè)備 主要應(yīng)用于油田原油的油水分離，對于烷基化裝置增加了旋流分離等沒有意義的部分，增 大了設(shè)備的體積和一次性投資，并且進(jìn)出口部分的設(shè)計也不滿足烷基化裝置中油水分離的 技術(shù)要求。
[0008] 中國實用新型（200920252001.X)給出了一種聚結(jié)板油水分離器，設(shè)置有殼體進(jìn)出 口部分和殼體內(nèi)聚結(jié)部分，并在出口部分設(shè)置有除沫器，有比較好的油水分離效果。但是該 設(shè)備主要用于含油污水的處理，即水中除油的處理，該設(shè)備在烷基化裝置中是不適用的。
[0009] 因此，由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，故至今為止尚未解決烷基化裝置中專門針 對油水(油酸）高效分離的專有設(shè)備，遠(yuǎn)不能滿足石油化工生產(chǎn)工業(yè)化的期望。因此本領(lǐng)域 迫切需要開發(fā)成本低且效果好的高效油水分離的處理設(shè)備。 實用新型內(nèi)容
[0010] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有油水分離設(shè)備的上述缺點，提供一種液體分布均 勻、聚結(jié)填料不易堵塞、深度脫除小粒徑油滴、成本低且效果好的高效油水分離設(shè)備。
[0011] 本實用新型是通過以下設(shè)備設(shè)計實現(xiàn)的：
[0012] 一種應(yīng)用于烷基化裝置的高效聚結(jié)分離設(shè)備，包含殼體、設(shè)置于殼體上的混合液 入口、油相出口和水(酸）相出口，其特征在于，所述混合液入口至油相出口依次設(shè)置有液體 分布器、整流均布器、粗?；劢Y(jié)段、改性波紋強化分離段；
[0013] 所述液體分布器為多孔管；
[0014] 所述的整流均布器為一多孔均布的開孔厚板；
[0015] 所述的粗粒化聚結(jié)段為孔板波紋片疊加而成；
[0016] 所述的改性波紋強化分離段為疊加的改性波紋板。
[0017] 較佳的，所述液體分布器開孔與混合液入口方向相向。
[0018] 較佳的，所述的孔板波紋片的材質(zhì)可以為金屬、高分子材料或陶瓷材料的一種或 組合。
[0019] 較佳的，所述的疊加的波紋板為成角度放置、以6-12mm的間距平行疊加。
[0020] 較佳的，所述的波紋板在波峰或波谷位置間隔開有油浮孔或沉降孔，波紋方向與 混合液流動方向一致。
[0021] 較佳的，所述波紋板為表面改性波紋板，該表面改性為表面經(jīng)過親油疏水或親水 疏油的表面改性處理。
[0022] 較佳的，所述的納米纖維深度分離段為金屬纖維、玻璃纖維、聚四氟乙烯纖維與聚 丙烯纖維中的一種或多種纖維組成。
[0023] 較佳的，所述油相出口前設(shè)置有一集油室，集油室上設(shè)置所述油相出口。
[0024] 較佳的，在所述改性波紋強化分離段之后還設(shè)有一納米纖維深度分離段，該納米 纖維深度分離段為編織而成的納米纖維。
[0025] 較佳的，所述納米纖維為金屬纖維、玻璃纖維、聚四氟乙烯纖維與聚丙烯纖維中的 一種或多種纖維組成。
[0026] 本實用新型專利具有的優(yōu)點和積極效果是：殼體上設(shè)置液體分布器、集油室，殼 體內(nèi)設(shè)置整流均布器，使被分離的流體在分離設(shè)備進(jìn)出口以及設(shè)備內(nèi)部分布均勻，盡量減 少短路現(xiàn)象的發(fā)生，流速較小達(dá)到層流狀態(tài)，從而保證設(shè)備內(nèi)部空間充分利用，提高分離效 率。將淺池原理和聚結(jié)技術(shù)結(jié)合起來，增加了流體的接觸通道，并根據(jù)流體的不同性質(zhì)進(jìn)行 聚結(jié)材料的表面改性和采用納米級纖維混編油水分離材料，相比現(xiàn)有的傳統(tǒng)油水聚結(jié)分離 設(shè)備，具有非常高的油水分離效率。
[0027] 具體而言，
[0028] (1)本實用新型的設(shè)備，克服了現(xiàn)有烷基化裝置中油水分離裝置分離效果差，無法 有效的將油中的水或者酸分離出來，從而造成烷基化酸耗過高、產(chǎn)品不合格、處理量低的問 題。
[0029] (2)本實用新型設(shè)備中采用的聚結(jié)器，均為烷基化中的油水(酸）介質(zhì)進(jìn)行了設(shè)備 結(jié)構(gòu)上的針對性設(shè)計，將淺池原理、粗粒化技術(shù)與納米纖維的親油疏水或親水疏油結(jié)合起 來，具有很高的油水(酸）分離效率。
[0030] (3)本實用新型設(shè)備中采用的聚結(jié)器的材料，也都是針對烷基化裝置中油水(酸） 介質(zhì)的特點選擇，并進(jìn)行了表面改性處理，能更高效、迅速的將油水(酸）分離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1是本實用新型專利的一種應(yīng)用于烷基化裝置的高效聚結(jié)分離設(shè)備示意圖；
[0032] 圖2是本實用新型專利設(shè)備的實施例1示意圖。
[0033] 符號說明：
[0034] 1-混合液進(jìn)口；2-液體分布器；3-整流均布器；4-粗粒化聚結(jié)段；5-改性波紋強 化分離段；6-納米纖維深度分離段；7-油出口；8-界位計；9-水出口

【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0036] 實施例1
[0037] 在山東省某個20萬噸/年烷基化項目中，使用了本實用新型的高效聚結(jié)分離設(shè) 備，對其中的抽出冷劑-丙烷和水進(jìn)行分離。
[0038] 其具體運作過程及效果描述如下：
[0039] 1.丙烷脫水設(shè)備的操作條件
[0040] 主要成分為：體積流量下，95%丙烷，5%水；處理量為丙烷1063kg/h，水72kg/h，操 作溫度52°C，操作壓力1. 75MPa。如附圖2所示，由于油相含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水相，屬于油中脫 水工藝，所以將殼體頂部的集油室改設(shè)置為殼體底部的水包，水包上設(shè)置水相出口。
[0041] 2.實施過程
[0042] 丙烷和水的混合物進(jìn)入本實用新型的高效聚結(jié)分離設(shè)備，先經(jīng)過液體分布器，減 緩了混合液入口流速，增加了混合液流動距離；再經(jīng)過整流均布器，進(jìn)一步使油水流動平 穩(wěn)，消除紊流。
[0043] 平穩(wěn)流動的油水混合物以此進(jìn)入粗粒化聚結(jié)段、改性波紋強化分離段和納米纖維 深度分離段。其中，粗?；劢Y(jié)段選用316L不銹鋼孔板波紋材料，大大增加了傳質(zhì)接觸面 積；改性波紋強化分離段采用了表面改性的PP波紋板，改性后的PP材料，增強材料的親水 疏油性能，有很高的油水分離效率；最后，采用納米纖維深度分離段，采用了玻璃納米纖維 和金屬納米纖維混編而成，使油相出口不會夾帶水。這樣保證了丙烷進(jìn)入帶后續(xù)裝置的純 凈。
[0044] 3.結(jié)果分析
[0045] 通過本實用新型的高效聚結(jié)分離設(shè)備，組合式聚結(jié)分離方法，油中脫水的效率達(dá) 到99. 9%以上。即在操作條件下，丙烷出口水含量不超過50ppm，水出口丙烷含量不超過 200ppm〇
[0046] 在本實用新型題記的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被 單獨引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求 書所限定的范圍。
[0047] 實施例2
[0048] 在浙江省一個16萬噸/年工業(yè)異辛烷項目中，酸沉降罐使用了本實用新型的高效 聚結(jié)分離設(shè)備，對其中的油相-混合烴類和濃硫酸進(jìn)行分離，。
[0049] 其具體運作過程及效果描述如下：
[0050] 1.酸沉降罐的操作條件
[0051] 表1酸沉降罐設(shè)計物性參數(shù)
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 一種應(yīng)用于烷基化裝置的高效聚結(jié)分離設(shè)備，包含殼體、設(shè)置于殼體上的混合液入 口、油相出口以及水相出口或酸相出口，其特征在于，所述混合液入口至油相出口依次設(shè)置 有液體分布器、整流均布器、粗?；劢Y(jié)段、改性波紋強化分離段； 所述液體分布器為多孔管； 所述的整流均布器為一多孔均布的開孔厚板； 所述的粗?；劢Y(jié)段為孔板波紋片疊加而成； 所述的改性波紋強化分離段為疊加的改性波紋板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效聚結(jié)分離設(shè)備，其特征在于，所述液體分布器開孔與混 合液入口方向相向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效聚結(jié)分離設(shè)備，其特征在于，所述的疊加的波紋板為成 角度放置、以6-12mm的間距平行疊加。
4. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效聚結(jié)分離設(shè)備，其特征在于，所述的波紋板在波峰或波 谷位置間隔開有油浮孔或沉降孔，波紋方向與混合液流動方向一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效聚結(jié)分離設(shè)備，其特征在于，所述波紋板為表面改性波 紋板，該表面改性為表面經(jīng)過親油疏水或親水疏油的表面改性處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效聚結(jié)分離設(shè)備，其特征在于，所述油相出口前設(shè)置有一 集油室，集油室上設(shè)置所述油相出口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效聚結(jié)分離設(shè)備，其特征在于，在所述改性波紋強化分離 段之后還設(shè)有一納米纖維深度分離段，該納米纖維深度分離段為編織而成的納米纖維。
【文檔編號】C02F1/40GK203866065SQ201420017477
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】張劍, 周麟, 張學(xué)清, 錢鵬, 許蕭, 苗志強, 葛永達(dá), 楊東寶, 吳欽學(xué), 夏永慧 申請人:上海米素環(huán)?？萍加邢薰? 上海傲佳能源科技有限公司, 壽光市聯(lián)盟石油化工有限公司