[发明专利]一种用于劣质油净化的膜分离装置及分离方法

权利要求书

1.一种用于劣质油净化的膜分离装置，其特征在于：包括两个储罐及一个膜分离器；所述的膜分离器由多个小膜壳串并形成；储罐C-1和储罐C-2、膜分离器M-1均有加热及温控装置，管线均有保温；储罐C-1和储罐C-2底部均有出料口，通过泵P-1与膜分离器M-1入口相连，储罐C-1和储罐C-2顶部均有进液口与膜分离器M-1出口相连，两个储罐之间也相连；每个储罐还有顶部开口，用于间歇或连续加料；储罐C-1和储罐C-2分别作为原料罐及产品罐，或都作为原料罐；储罐C-1和储罐C-2都作为原料罐时，浓液及清液分别通过三通阀V-15及V-11采出；当储罐C-1作为原料罐、储罐C-2作为产品罐时，膜分离器M-1的滤过液通过三通阀V-7进入产品罐中；泵P-1为耐高温齿轮泵，用于高黏高温含固劣质油品的输送及加压；膜分离器的过滤压差由泵P-1及阀门V-5、V-12共同调节；阀门V-3、V-9、V-16、V-11为膜分离过程中的采样口，用于收集分离过程中各环节的样品供检测及调控；V-6为背压阀，当膜分离器出现堵塞时，压力大于设定值时会自动打开，形成环路流回原料罐，而膜分离器在关闭阀门V-17和V-18的情况下完成检修及更换。

2.一种将权利要求1所述的装置用于劣质油净化的膜分离方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）膜材品质检测

在产品罐C-2中加入3L的检测液，设置温度为50℃，打开阀门V-5、V-7、V-8、V-12、V-13、V-17和V-18，调节泵P-1转速至膜内流速为2.5m/s，调节阀门V-12的开度控制膜管内的压差为250Pa；稳定2min后读取流量计F-1的数值，之后每10min读数1次，直到连续3次数值相差不超过5%；获得时间和渗透通量之间的关系；

（2）劣质油批次净化

在原料罐C-1中加入需要净化的原料液，设置原料罐温度，打开阀门V-1、V-4、V-5、V-7、V-12、V-17和V-18；调节泵P-1转速至设定值，调节阀门V-12的开度控制膜分离器的分离压差；随着分离过程的进行，清液通过V-7进入产品罐C-2中，到达设定浓缩比的料液回收至原料罐C-1中；

（3）劣质油的连续净化

将C-2作为原料液进料缓冲罐，C-1为原料罐，通过C-2顶部的开口进行连续补料，料液通过C-2与C-1之间的连接管线进入C-1中，原料液通过泵P-1进入V-5进入膜分离器，浓缩液通过V-18、V-12和V-13回流至C-2，再通过V-10进入原料罐C-1中；或采用C-1为原料罐，通过C-1顶部开口直接进行连续补料，原料液通过泵P-1进入V-5进入膜分离器，浓缩液通过V-18、V-12和V-1回流至C-1；将V-7打开至采样位置，清液从V-7采出，打开V-11采出部分浓液，另一部分浓液与C-2顶部的连续补液一同进入C-1中继续下一个循环；

（4）正冲洗

对膜管进行正冲洗时，停止补液和清液、浓液的采出，待料液全部进入C-1后打开V-1、关闭V-13；关闭C-2与C-1之间的连接阀V-10，将C-2中的液体替换为冲洗液；依次打开V-8、关闭V-4、V-1，开始正冲洗循环；冲洗液从C-2通过泵进入膜分离器中进行正冲洗，冲洗液通过V-12及V-13返回至C-2中循环；当冲洗完成后，再打开V-4，关闭V-8，待管路及膜分离器中的清洗液都被原料液取代后，关闭V-13，打开V-1，使料液回流至C-1中；将C-2中的清洗液放出；按步骤（2）或（3）中继续批次净化或连续净化过程；

（5）反冲洗

对膜管进行反冲洗时，停止补液和清液、浓液的采出，待料液全部进入C-1后打开V-1、关闭V-13；关闭C-2与C-1之间的连接阀V-10，将C-2中的液体替换为冲洗液；依次打开V-8、V-15、关闭V-5、V-4、V-17、V-1，开始反冲洗循环；冲洗液从C-2通过泵及V-15进入膜分离器中进行反向冲洗，冲洗液通过V-18、V-12、V-13返回至C-2中循环；当冲洗完成后，再打开V-4，关闭V-8，待管路及膜分离器中的清洗液都被原料液取代后，关闭V-13，打开V-1，使料液回流至C-1中；将C-2中的清洗液放出；按步骤（2）或（3）中继续批次净化或连续净化过程。