[实用新型]一种耦合油气洗涤的油水初步分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油炼制或者煤化工领域，涉及一种费托合成工艺中耦合油气洗涤的油水初步分离装置。

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，本发明提供一种费托合成工艺中耦合油气洗涤的油水初步分离装置，其结合费托合成油水特性，利用合材料特性及流场调控两方面进行油水的强化分离，且耦合了油脱水、水脱油及油气洗涤回收的功能，占地面积小，分离迅速高效，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油水初步分离装置，所述初步分离装置包括壳体、进口管、依次设置在所述进口管上的含水油入口、含烃气体入口、内置于所述进口管的管式气液混合单元以及嵌在所述进口管上且处于所述壳体内部的T型液气分离器，所述T型液气分离器的右方依次设置有整流分布器、亲水性粗粒化模块、CPI快速脱水模块以及隔板；

所述隔板的右方依次设置有CPI快速除油模块、亲油性粗粒化模块；

所述壳体的右端部设有含油污水进口，以及与所述含油污水进口相连且处于所述壳体内部的入口分布器；

所述壳体靠近上方处设有气体脱液器，所述壳体顶部设有气相出口。

所述所述亲水性粗粒化模块和CPI快速脱水模块之间设有水包，所述水包处于所述壳体的底部，且所述水包上设置有油水界位控制器、底部设有水相出口。

靠近所述隔板的左右两边分别设有液位控制器和油水界位控制器，与所述液位控制器相对的壳体底部具有油相出口，与所述油水界位控制器相对的壳体底部具有水相出口。

所述壳体为卧式或立式。

利用上述耦合油气洗涤的油水初步分离装置进行分离的方法，包括以下步骤：

步骤1：将含0.5～6％合成水的轻油(流速为1～3m/s)与含0.1～2.6％微量烃的低分气在混合洗涤段中混合洗涤后，其中进入微量烃的轻油送入初步分离器的左侧封头，含油0.05～0.5％的污水则送入所述初步分离器的右侧封头；所述初步分离器的操作压力为0.3～4.5MPa，温度为20～60℃，所述混合洗涤段的长度为直径的2.5～4倍；

步骤2：步骤1的各组分进入所述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，分离出的净化气经气体脱液器后从所述初步分离器的顶部排出；

含水轻油以流速0.005～0.02m/s从所述初步分离器的左侧封头向右流动，依次通过整流分布器、亲水性粗粒化模块、CPI快速脱水模块进行快速脱水处理，分离出粒径大于30μm的水滴，分离后轻油中含水0.05～0.5％，分离出的污水进入水包通过油水界位控制器排出，脱水后的油分流动到隔板左侧；

含油污水以流速0.01～0.03m/s从所述初步分离器的右侧封头向左流动，依次通过入口分布器、亲油性粗粒化模块、CPI快速除油模块进行快速除油，分离出粒径大于25μm的油滴，分离后污水中含油0.03～0.6％并继续流动到隔板的右侧通过通过油水界位器排出，分离出的油分与上述隔板左侧的脱水后的油分在隔板上部混合，然后在液位控制器的作用下控制外排；

所述CPI快速脱水模块的长度为分离装置壳体直径的0.1～0.25倍，所述CPI快速除油模块的长度为分离装置壳体直径的0.05～0.15倍；

步骤1的轻油与低分气混合方式为逆流或顺流，注入段后设置常规气液混合器。