[发明专利]乙烯装置分馏塔中质油微旋流脱固方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及能源环境工程领域，特别是涉及一种乙烯装置分馏塔中质油微旋流脱固方法，本发明还涉及一种乙烯装置分馏塔中质油微旋流脱固装置。

背景技术

乙烯工业是石化工业的龙头，其生产的乙烯、丙烯、丁二烯等均是石油化工的基础原料，乙烯产量大小是衡量一个国家石油化工集成发展水平的重要标志之一。乙烯装置分馏塔中质油夹带焦粉，会造成中质油系统中的管道、换热器等设备堵塞，以致中质油循环量不足，换热器传热性能下降，另外由于焦粉的冲蚀，使得下游设备磨损严重，最终使得整个系统运行失衡，造成严重损失。对许多乙烯装置来说，分馏塔产生的焦粉等微细固体颗粒是安全运行的极大隐患，必须采取措施对其进行有效控制。

目前，乙烯装置中质油除焦普遍采用的方法是在中质油循环回路上增加一台筛网式管道过滤器，从过滤器的运行状况来看，其存在以下问题：（1）筛网孔过大，而焦粉过细，过滤器的除焦效果不理想；（2）选择细筛网时，过滤压降又增大，由于中质油中焦粉量比较大，管道过滤器需要经常排焦，影响了正常运行周期；（3）过滤器滤芯昂贵，经常更换会大幅度增加装置运行成本。

在乙烯装置急冷油系统中，国内镇海炼化大乙烯、惠州大乙烯，以及后续建设的大乙烯装置，均采用美国KREBS的旋流器用于乙烯装置急冷油除焦。这种旋流器单个直径约为2300mm、分散相颗粒分离精度约在2mm。但是，国内外对于中质油的旋流除焦方法与装置的研究及应用，还没有见过报道。并且美国KREBS的旋流器仅为单根大型旋流管，其处理精度有待进一步提高。急冷油为乙烯分馏塔塔底出油，中质油为乙烯分馏塔中部出油，因此急冷油所含焦粉颗粒较大，中质油夹带的焦粉颗粒较小。故而急冷油旋流器不适用于中质油焦粉的分离，必须开发分离精度更高的中质油焦粉旋流分离回收方法与装置。因此，针对乙烯分馏塔过程中中质油含微细固体颗粒的物性和操作条件（温度高：155℃；固体颗粒粒径小：20-300μm），本领域迫切需要开发出一种能在正常工况下去除微细固体颗粒的乙烯分馏工艺的固-液分离方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足而提出的乙烯装置分馏塔中质油微旋流脱固方法以及应用这种方法的装置。本发明的方法及装置一方面对乙烯中质油夹带的微细固体颗粒进行了有效脱除，分离效率高，净化了中质油，提高了中质油系统设备运行能力，降低了装置能耗，延长了装置的使用周期；另一方面采用微旋流分离和过滤分离组合的分离思想，采用分步分离的思想，减少了投资和维护成本并降低了能耗。

本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种乙烯装置分馏塔中质油微旋流脱固方法，其特征在于，所述方法为：

（1）将中质油从乙烯装置中导出，通过微旋流分离器除去其中夹带的细微固体颗粒，将经过净化的中质油冷却后重新返回到乙烯装置顶部进行循环利用；

（2）对从微旋流分离器底部流出的富含固体颗粒的中质油进一步进行过滤分离，富含固体颗粒中质油过滤后经冷却返回乙烯装置循环利用。

（3）将经过滤后得到的固体颗粒收集起来

所述步骤（1）中微旋流分离器为一级或一级以上串联组合使用。

所述从乙烯装置中导出的中质油在20℃时的密度为900~1100kg/m3，在40℃时的运动粘度为1.8~2.5mm2/s，初馏点为192.5℃，终馏点为311℃。

从乙烯装置中导出的中质油的固体颗粒含量为50-5000mg/L，固体颗粒粒径为10-300微米，微细固体的湿水密度为1200-2400kg/m3。

一种乙烯装置分馏塔中质油微旋流脱固装置，包括与分馏塔连接的微旋流分离器，与所述微旋流分离器连接的换热器以及过滤器，与所述过滤器连接的焦粉罐。

所述分馏塔和微旋流分离器间连接有中质油油泵。

所述微旋流分离器为一个或者两个以上串联成的微旋流分离器组。

所述微旋流分离器的安装方式为立式或倾斜安装，倾斜角度在0°～20°。

所述微旋流分离器的入口速度为3-10米/秒、压力损失为0.05-0.3MPa、进油表压为0.3-1.6 MPa。

所述过滤器的分离精度为1-20μm，压力损失为0.1-0.3 MPa，安装方式为一开一备。