[发明专利]一种耦合油气洗涤的混合油水分步分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油炼制或者煤化工领域，涉及费托工艺中一种耦合油气洗涤的混合油水分步分离的方法。

背景技术

费托合成(Fischer-Tropsch synthesis)是煤间接液化技术之一，可简称为FT反应，它以合成气(CO和H₂)为原料在催化剂(主要是铁系)和适当反应条件下合成以石蜡烃为主的液体燃料的工艺过程。费托合成煤制油的产品主要有汽油、柴油、煤油及航空燃料、润滑油和石蜡等。费托合成煤间接液化产品为油水混合物，油水的高效分离对降低产品成本有着重要影响。

目前在费托合成中重要采用重力沉降的方法进行分离(费托合成工艺油水分离器的工艺设计，化工设计，2010，20(1))自反应器出来后经高压分离器的沉降作用分出含水油及含油水，进入卧式油水分离器进行进一步沉降分离，分离后再进入大罐沉降分离，由于费托合成的操作条件，油水乳化现象比较严重，因重力沉降分离只能有效分离粒径大于50μm游离态的油滴或者水滴，因此一般经初步油水分离后采用大罐静置沉降分离设计时间超过8小时。设备占地面积大、材料耗费大且效率低。此外经工艺流程中低压分离后排出的气相组分中也含有少量烃类，一般单独设洗涤装置洗涤回收，需配套操作控制系统，造价高且比较复杂。因此需要采用型高效的油水分离方法对目前技术进行优化。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供费托工艺中一种耦合油气洗涤的混合油水分步分离的方法。其结合费托合成油水特性，采用分步分离的方法按照油中水和水中油的粒径分布分为初步分离和深度的逐级分离，更为优化的是在初步的油脱水和水脱油采用一个设备实现，占地及配套系统均减少，且在入口耦合设置了含烃气体的洗涤回收设置，满足油水高效快速分离的同时，有效减小的占地及投资，弥补了现有重力沉降分离方法的不足。

具体的技术方案为：

一种耦合油气洗涤的混合油水分步分离方法，包括以下步骤：

步骤1：将含0.5～6％合成水的轻油(在入口处的流速为1～3m/s)与含0.01～2.8％微量烃的低分气混合洗涤后，其中进入微量烃的轻油送入油水初步分离器的左侧封头，含油0.05～0.5％的污水则送入所述油水初步分离器的右侧封头；所述油水初步分离器的操作压力为0.3～4.5MPa，温度为20～60℃；

步骤2：步骤1的各组分进入所述油水初步分离器后首先在T型液气分离器中实现快速液气分离,分离出的低分气从所述油水初步分离器的顶部排出；

含水轻油以流速0.005～0.02m/s从所述油水初步分离器的左侧封头向右流动，依次通过第一CPI油水快速分离模块、亲水性粗粒化模块进行快速脱水，分离出粒径大于30μm的水滴，分离后的轻油中含水0.05～0.5％并继续向右流动到隔板左侧排出，进入深度脱水器，在所述深度脱气器中脱除粒径为3～30μm的水滴，此时得到的轻油含水量小于0.02％；

含油污水从所述油水初步分离器的右侧封头向左流动，依次通过第二CPI油水快速分离模块、亲油性粗粒化模块进行快速除油，分离出粒径大于25μm的油滴，分离后污水中含油0.03～0.6％并继续向左流动到隔板的右侧，从隔板上部与隔板左侧分离后的轻油混合排出，进入深度除油器，在所述深度除油器中脱除粒径为1～25μm的油滴，此时的污水含油量小于0.01％。

步骤2中所述深度脱水器具有包括亲水性纤维和亲油性纤维的组合纤维脱水模块，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％；所述深度除油器具有包括亲水性纤维和亲油性纤维的组合纤维除油模块，所述组合纤维除油模块中亲油性纤维占亲水性纤维比例为10～20％。

步骤1所述轻油与低分气的混合方式是逆流或顺流，注入段后设置常规气液混合器。

步骤2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所述的第一CPI油水快速分离模块和所述亲水性粗粒化模块之间具有水包；所述第二CPI油水快速分离模块和所述亲油性粗粒化模块连接设置。

步骤2所述的亲水性粗粒化模块和所述第一、第二CPI快速分离模块采用改性特氟龙、聚丙烯或者不锈钢材料。

步骤2所述的深度脱水器的底部具有水包出口，在所述水包出口还设有组合纤维除油模块；所述的深度除油器的顶部具有油包出，在所述油包出口还设有组合纤维脱水模块。

所述的深度脱水器或者深度除油器中内置的组合纤维模块采用公开号为CN103952852A(一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法)专利编织方法。