專(zhuān)利名稱(chēng)：用于精煉和化學(xué)工業(yè)的過(guò)濾方法
用于精煉和化學(xué)工業(yè)的過(guò)濾方法
背景技術(shù)：
精煉廠中的工業(yè)生產(chǎn)液流常常被對(duì)下游工藝單元有害和/或腐蝕工藝設(shè)備的組分污染，或者它們被傾向于妨礙工藝管線(xiàn)、閥和泵的固體物質(zhì)污染，如鐵銹。必須在液流進(jìn)入工藝或工藝單元的某些部分之前去除污染物以便保持工藝或單元性能，過(guò)濾網(wǎng)、包含吸附劑或過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾外殼或?yàn)V筒通常被置于工藝單元前面以去除大多數(shù)不希望有的物質(zhì)。例如，RONNING-PETTER多重過(guò)濾器用來(lái)在常壓蒸餾殘油供應(yīng)到加氫處理裝置之前在大約200°C的溫度從常壓蒸餾殘油去除固體物質(zhì)。三組元件安裝在過(guò)濾器中以增加過(guò)濾面積。 這些過(guò)濾裝置的缺點(diǎn)是它們可能在短時(shí)間內(nèi)被大量固體物質(zhì)和由于腐蝕產(chǎn)生的鐵銹覆沒(méi)。 結(jié)果，當(dāng)污染物的累積引起操作間題，如壓力增大和/或流量降低時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)液流常常繞過(guò)這種過(guò)濾裝置。另外，傳統(tǒng)過(guò)濾裝置的再生需要將它們的過(guò)濾元件拆開(kāi)更換，這是昂貴的、耗時(shí)的、且危害環(huán)境的任務(wù)。就固體物質(zhì)而言，化學(xué)工廠中的工業(yè)生產(chǎn)液流一般比精煉廠的工業(yè)生產(chǎn)液流干凈，但化學(xué)液流通常包含極性組分，極性組分聚合形成固體淤渣或分解形成導(dǎo)致腐蝕或相關(guān)問(wèn)題的活性更高的物種?；钚蕴汲３Ｓ米鲝墓I(yè)生產(chǎn)液流去除活性物種的吸附劑。授予 Johnson的美國(guó)專(zhuān)利4861900描述了用活性碳去除少量化合物，所述化合物在環(huán)丁烯砜轉(zhuǎn)變成環(huán)丁砜的催化氫化中是催化劑毒物。相似地，授予Broughton的美國(guó)專(zhuān)利3470087描述了一種技術(shù)，該技術(shù)用于利用活性碳通過(guò)吸附循環(huán)從烴產(chǎn)品管流去除極性溶劑，之后，通過(guò)解吸循環(huán)回收被吸附的溶劑。已經(jīng)證明，利用活性碳的吸附-解吸安排是不實(shí)用的，因?yàn)閳?jiān)固地附著到吸附劑的固體淤渣或細(xì)微的銹顆粒使這些單元很快變得飽和，從而使得單元難以清潔。其他吸附劑如氧化鋁、 硅膠和沸石材料也已經(jīng)用來(lái)從工業(yè)生產(chǎn)液流去除極性物質(zhì)。例如，授予Deal的美國(guó)專(zhuān)利 39533M描述了在低溫用硅膠從產(chǎn)品管流吸附極性溶劑然后在較高溫度閃蒸供給的混合物以便從硅膠回收被吸附的溶劑的方法。該方法遭遇了與利用活性碳的吸附-解吸方法相同的問(wèn)題。在授予Lal的美國(guó)專(zhuān)利5053137中描述了一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流去除懸浮的微粒物質(zhì)如鐵銹以及溶解的離子和極性雜質(zhì)的方法。該技術(shù)需要使被污染的溶劑、環(huán)丁砜通過(guò)一對(duì)串聯(lián)布置的柱，第一個(gè)柱包含陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，第二個(gè)柱包含陰離子交換樹(shù)脂。雖然該方法是有效的，但它在商業(yè)上不可行，因?yàn)橛捎陔x子交換樹(shù)脂的能力有限而只能清除少量溶劑。此外，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生了大量危險(xiǎn)的廢物。最后，在授予Casolo的美國(guó)專(zhuān)利3985648 披露了一種方法，其結(jié)合了用于從液流去除污染物的過(guò)濾、吸附和離子交換。不幸地，該系統(tǒng)在工藝設(shè)計(jì)和實(shí)施上都很復(fù)雜，因?yàn)楣に囆枰鄠€(gè)離子交換柱，包括陽(yáng)離子和陰離子交換器，和吸附柱。因而，在精煉和化學(xué)工業(yè)中需要高效的、安全的且易于再生的過(guò)濾器，其特別適合于去除污染物，包括(i)固體物質(zhì)，(ii)由工業(yè)生產(chǎn)液流中的活性物質(zhì)產(chǎn)生的聚合淤渣，和 /或(iii)由腐蝕性物種產(chǎn)生的鐵銹，腐蝕性物種攻擊在精煉和化學(xué)工藝設(shè)備中使用的各種材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及新穎的過(guò)濾器，其利用磁體從精煉廠和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)液流去除性質(zhì)上是順磁性的鐵銹微粒和聚合淤渣。這些過(guò)濾器的性能可歸因于由磁體引起的磁場(chǎng)的存在。 本發(fā)明部分地基于下面的認(rèn)知，即碳鋼，工廠設(shè)備構(gòu)造中的普通材料，容易被在工業(yè)生產(chǎn)液流中普遍存在的酸性組分腐蝕。腐蝕導(dǎo)致亞鐵離子的形成，亞鐵離子又與硫、氧和水起化學(xué)反應(yīng)形成作為細(xì)微顆?；蚩梢?jiàn)薄片出現(xiàn)的順磁性的I^eS JeO Je(OH)2、！^e(CN)6等等。這些順磁性物質(zhì)將吸引其他降解淤渣，使整團(tuán)污染物變成順磁性。因此，能用本發(fā)明的磁體過(guò)濾器裝置從工業(yè)生產(chǎn)液流容易地去除整團(tuán)污染物。在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及用于從工業(yè)生產(chǎn)液流連續(xù)在線(xiàn)去除污染物的過(guò)濾裝置，包括(i)具有艙的壓力容器，(ii)位于艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體；和用于引導(dǎo)包含污染物的工業(yè)生產(chǎn)液流的流通過(guò)所述至少一個(gè)磁體的裝置。每個(gè)磁體優(yōu)選地裝入由不銹鋼或其他合適的耐腐蝕材料制成的外殼中。外殼可與容器成整體。與工業(yè)生產(chǎn)液流接觸的外殼外部充當(dāng)吸附表面，污染物附著于吸附表面。發(fā)明的過(guò)濾裝置可以容易地依比例變化和構(gòu)形以適應(yīng)不同的工作條件，以便將停工期和危險(xiǎn)操作減到最少。根據(jù)該第一方面，本發(fā)明提供了一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流連續(xù)去除污染物的過(guò)濾裝置，包括具有艙的容器；位于所述艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體，其中所述至少一個(gè)磁體可拆卸地裝入艙內(nèi)的外殼中；以及用于引導(dǎo)包含污染物的工業(yè)生產(chǎn)液流的流通過(guò)包含所述至少一個(gè)磁體的外殼的
直O(jiān)所述過(guò)濾裝置可以包括多個(gè)磁體，每個(gè)磁體可拆卸地裝入艙內(nèi)的外殼中。所述外殼可以由不銹鋼制成。所述外殼可與容器成整體。所述過(guò)濾裝置可以包括位于艙內(nèi)的支撐托架。所述支撐托架可以固定外殼。所述過(guò)濾裝置可以包括用于工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于被處理的工業(yè)生產(chǎn)液流的出口。所述過(guò)濾裝置可以包括高壓不銹鋼容器，其具有位于艙內(nèi)的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管，其中每個(gè)管包含一個(gè)插入其中的磁體件(例如棒或板)。所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管可以布置為圓形方式。所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管可以與高壓不銹鋼容器成整體。如上所述的支撐托架可以固定所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管。所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管可以布置為正方形或矩形矩陣。隔板可以位于細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管的相鄰的排之間。多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼柱可以平行地布置并且與通過(guò)所述艙的工業(yè)生產(chǎn)液流的流對(duì)齊。所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管可以是垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼柱的形式。根據(jù)第二方面，本發(fā)明還提供了一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流在線(xiàn)去除污染物的方法。該方法包括提供過(guò)濾裝置的步驟?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明的第一方面提供所述過(guò)濾裝置。所述過(guò)濾裝置可以包括容器，其具有艙和用于所述工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于處理過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)液流的出口。所述過(guò)濾裝置可以包括位于所述艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體，其中所述至少一個(gè)磁體可拆卸地裝入所述艙內(nèi)的外殼中。該方法可以包括通過(guò)所述過(guò)濾裝置的入口將工業(yè)生產(chǎn)液流引入所述過(guò)濾裝置中的步驟。該方法可以包括，優(yōu)選地當(dāng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力增加到1至^g/cm2時(shí)(或者，當(dāng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力差增加到閾值壓力差時(shí)，所述閾值壓力差例如在100至5001tfa之間)時(shí)，轉(zhuǎn)換所述工業(yè)生產(chǎn)液流使其通過(guò)與所述過(guò)濾裝置并聯(lián)操作的旁通管路的步驟。該方法可以包括從所述外殼拆下所述至少一個(gè)磁體，從而釋放污染物的步驟。該方法可以包括通過(guò)沖洗所述艙去除所述污染物的步驟。該方法可以包括將所述至少一個(gè)磁體重新放入所述外殼中的步驟。該方法可以包括將所述工業(yè)生產(chǎn)液流從所述旁通管路轉(zhuǎn)換至所述過(guò)濾裝置的步
馬聚ο所述外殼可以與所述容器成整體。根據(jù)第三方面，本發(fā)明還提供了一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流在線(xiàn)去除污染物的方法。該方法包括提供過(guò)濾裝置的步驟?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明的第一方面提供所述過(guò)濾裝置。所述過(guò)濾裝置可以包括容器，其具有艙和用于所述工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于處理過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)液流的出口 ；以及位于所述艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體，其中所述至少一個(gè)磁體可拆卸地裝入固定到支撐托架的外殼中。該方法可以包括通過(guò)所述過(guò)濾裝置的入口將工業(yè)生產(chǎn)液流引入所述過(guò)濾裝置中的步驟。該方法可以包括當(dāng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力增加到1至證8八!112時(shí)(或者，當(dāng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力差增加到閾值壓力差時(shí)，所述閾值壓力差例如在100至5001tfa之間)， 轉(zhuǎn)換所述工業(yè)生產(chǎn)液流使其通過(guò)與所述過(guò)濾裝置并聯(lián)操作的旁通管路的步驟。該方法可以包括從所述艙拆下固定所述外殼的所述支撐托架的步驟。該方法可以包括從所述外殼拆下所述至少一個(gè)磁體，從而釋放所述污染物的步馬聚ο該方法可以包括將所述至少一個(gè)磁體重新放入所述外殼中的步驟。該方法可以包括將固定所述外殼的所述支撐托架重新放入所述艙中的步驟。該方法可以包括將所述工業(yè)生產(chǎn)液流從所述旁通管路轉(zhuǎn)換至所述過(guò)濾裝置的步
馬聚ο本發(fā)明還提供了一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流在線(xiàn)去除污染物的方法，包括下列步驟；提供過(guò)濾裝置，所述過(guò)濾裝置包括(a)容器，其具有用于所述工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于處理過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)液流的出口，以及(b)所述容器內(nèi)的至少一個(gè)可拆卸、可安裝的磁體，其位于所述容器內(nèi)用于從工業(yè)生產(chǎn)液流去除污染物；通過(guò)所述過(guò)濾裝置的入口將工業(yè)生產(chǎn)液流引入所述過(guò)濾裝置中；優(yōu)選地，響應(yīng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力的增加，轉(zhuǎn)換所述工業(yè)生產(chǎn)液流使其通過(guò)與所述過(guò)濾裝置并聯(lián)操作的旁通管路；從所述容器拆下所述至少一個(gè)磁體，從而釋放污染物；將所述至少一個(gè)磁體重新放入所述外殼中；以及
將所述工業(yè)生產(chǎn)液流從所述旁通管路轉(zhuǎn)換至所述過(guò)濾裝置。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解與本發(fā)明的一個(gè)方面有關(guān)的所描述的特征可以被結(jié)合到本發(fā)明的其他方面。例如，本發(fā)明的方法或工藝可以結(jié)合參照本發(fā)明的裝置描述的任意特征，反之亦然。此外，可選的或非必要的特征或這類(lèi)特征的組合(其中該組合自身是可選的或非必要的)可以不出現(xiàn)在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面。


現(xiàn)通過(guò)參照隨附的示意圖的示例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖IA和IB分別表示用于低固體物質(zhì)去除的過(guò)濾裝置的側(cè)視橫截面圖和頂視圖， 過(guò)濾裝置具有呈可拆卸的吸附管形式的外殼；圖2A和2B分別表示用于低固體物質(zhì)去除的過(guò)濾裝置的側(cè)視橫截面圖和頂視圖， 過(guò)濾裝置具有呈不可拆卸的吸附管形式的外殼；圖3A和;3B分別表示用于高固體物質(zhì)去除的過(guò)濾裝置的側(cè)視橫截面圖和頂視圖， 過(guò)濾裝置具有呈可拆卸的吸附管形式的外殼；圖4A和4B分別表示用于高固體物質(zhì)去除的過(guò)濾裝置的側(cè)視橫截面圖和頂視圖， 過(guò)濾裝置具有呈不可拆卸的吸附管形式的外殼；圖5A、5B和5C分別表示用于高固體物質(zhì)去除的過(guò)濾裝置的側(cè)視橫截面圖、頂視圖和正視圖，過(guò)濾裝置具有呈可拆卸的吸附片形式的外殼；和圖6A、6B和6C分別表示用于高固體物質(zhì)去除的過(guò)濾裝置的側(cè)視橫截面圖、頂視圖和正視圖，過(guò)濾裝置具有呈不可拆卸的吸附片形式的外殼。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的過(guò)濾裝置在從工業(yè)生產(chǎn)液流去除污染物方面是特別有效的。污染物的一個(gè)來(lái)源是工藝設(shè)備的腐蝕，另一個(gè)來(lái)源是工業(yè)生產(chǎn)液流中活性物種的存在，該活性物種最后導(dǎo)致極性聚合淤渣的形成。已經(jīng)證明，這些污染物在性質(zhì)上是順磁性的，因而被吸引到磁體。污染物一般包括不同物質(zhì)的混合物，這些物質(zhì)是酸性的、PH值低的、臟且粘的，并且傾向于沉積在包括過(guò)濾器、熱交換器、催化劑床的整個(gè)工藝管線(xiàn)中，從而降低處理能力和效率。由于精煉和化學(xué)工業(yè)中的大多數(shù)工藝設(shè)備由碳鋼制成，碳鋼容易受到工業(yè)生產(chǎn)液流中的酸性物質(zhì)的腐蝕，所以由于系統(tǒng)中的漏氣引起的氧化以及氯化添加劑而產(chǎn)生污染物，特別是在高溫和高壓工作條件下。相信當(dāng)碳鋼被酸性物質(zhì)腐蝕時(shí)，釋放的亞鐵離子與硫、氧和水起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生呈細(xì)微顆?；蚩梢?jiàn)薄片形式的順磁性的i^eS、FeO, Fe(OH)2, Fe(CN)6等。 這些順磁性物質(zhì)可以吸引其他降解淤渣，使整團(tuán)污染物變成順磁性。因此，能用配備有磁體的過(guò)濾裝置從工業(yè)生產(chǎn)液流連續(xù)去除整團(tuán)污染物。磁場(chǎng)強(qiáng)度是取決于溫度的。高溫可以導(dǎo)致磁場(chǎng)強(qiáng)度的降低，因此優(yōu)選地避免過(guò)高的工作溫度，工作溫度過(guò)高將致使過(guò)濾裝置效率較低。相反，在清洗階段期間特別應(yīng)該避免低溫操作，否則，順磁性物質(zhì)將太牢固地附著到不銹鋼吸附外殼表面以致于在消除磁場(chǎng)后， 污染物不容易脫落。過(guò)濾裝置工作溫度的范圍通常為從10至200°C，優(yōu)選地從20至150°C。工業(yè)生產(chǎn)液流通過(guò)過(guò)濾裝置的表觀速度的范圍通常為從10至lOOOOv/v/Hr，優(yōu)選地從50至5000v/v/Hr。穿過(guò)過(guò)濾裝置的壓降是其剩余能力的指示器，當(dāng)壓降達(dá)到1至10Kg/Cm2之間時(shí)，優(yōu)選地1至^(g/Cm2之間時(shí)，應(yīng)將過(guò)濾裝置移除進(jìn)行維護(hù)和清洗。在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種為包含較少量固體物質(zhì)和活性物質(zhì)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)液流特別設(shè)計(jì)的連續(xù)過(guò)濾裝置，所述活性物質(zhì)是產(chǎn)生聚合淤渣或腐蝕副產(chǎn)物的原因。 在優(yōu)選實(shí)施例中，新穎的過(guò)濾裝置適用于使芳香烴提取工藝的循環(huán)回路中的提取溶劑再生。通過(guò)從溶劑流不中斷地連續(xù)去除降解和腐蝕產(chǎn)物從而對(duì)于芳香烴提取工藝實(shí)現(xiàn)高能力和工作效率，該連續(xù)過(guò)濾裝置能使污染的提取溶劑再生。此外，通過(guò)該過(guò)濾裝置，相當(dāng)大地減小了現(xiàn)有的高成本的溶劑再生器的工作量并且也相當(dāng)大地降低了骯臟的、危險(xiǎn)的固體淤渣的水平。提取溶劑的優(yōu)選例子是環(huán)丁砜。在圖IA和IB中示出的過(guò)濾裝置100的一種形式包括限定了艙116的高壓容器 102，利用可拆卸的頂蓋104將艙116密封使其與周?chē)h(huán)境隔離。支撐托架108位于艙116 內(nèi)以容納多個(gè)磁體外殼114。支撐托架108優(yōu)選地構(gòu)形為具有與艙116的輪廓匹配的圓形周邊的架子。每個(gè)磁體外殼114都包圍可拆卸地插入其中的磁棒110。用來(lái)隔離磁棒110 使其不與被污染的工業(yè)生產(chǎn)液流直接接觸的每個(gè)磁體外殼都構(gòu)形為具有正方形橫截面的垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管，且多個(gè)管形成被支撐托架108保持的圓形布置。在過(guò)濾裝置100中使用的外殼114和相關(guān)聯(lián)的磁棒110的數(shù)量的范圍通常為從1至30或更多。彈簧106位于頂蓋104和多個(gè)外殼114上的內(nèi)蓋118之間，以將多個(gè)外殼114的位置保持在艙116內(nèi)。 構(gòu)形為由金屬網(wǎng)格材料制成的筐的細(xì)孔濾網(wǎng)缸112安裝在艙116的下部中并且圍繞多個(gè)磁體外殼114。多個(gè)磁體外殼114裝配在篩網(wǎng)缸112的內(nèi)周中。在工作中，包含環(huán)丁砜溶劑的被污染的工業(yè)生產(chǎn)液流例如通過(guò)入口 130進(jìn)入過(guò)濾裝置100，并且溶劑流最初被朝著艙116的下端引導(dǎo)以使得在被處理的溶劑通過(guò)出口 132退出之前，被污染的溶劑流過(guò)篩網(wǎng)缸112穿過(guò)多個(gè)磁體外殼114。通過(guò)強(qiáng)效磁棒110的幫助， 降解和腐蝕產(chǎn)物被吸引并附著到外殼114的不銹鋼管。由于把溶劑流更均勻地分配到多個(gè)磁體外殼114的內(nèi)部篩網(wǎng)缸112的存在，通過(guò)磁棒去除降解和腐蝕產(chǎn)物得以增強(qiáng)。當(dāng)打算將殘余的降解和腐蝕產(chǎn)物的水平保持到最小時(shí)，這個(gè)增強(qiáng)變得極其重要。再生的清潔提取溶劑可以再循環(huán)回到提取柱。在運(yùn)轉(zhuǎn)了某個(gè)時(shí)間段之后，過(guò)濾裝置裝滿(mǎn)了降解和腐蝕產(chǎn)物并且穿過(guò)裝置的壓降增大。于是，將液流轉(zhuǎn)換到安裝在與運(yùn)轉(zhuǎn)中的裝置并聯(lián)的位置中的輔助過(guò)濾裝置。將支撐托架108連同包圍磁棒110的多個(gè)外殼114 一起從艙116中提起。首先將支撐托架108置于一容器中，且當(dāng)從外殼114拆下磁棒110時(shí)，隨著吸引力的喪失，被吸引的污染物簡(jiǎn)單地從外殼114的表面脫落。過(guò)濾裝置的這個(gè)構(gòu)形特征在于去除污染物的效率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單且維護(hù)成本低。圖2A和2B表示過(guò)濾裝置的變化形式，其包括與單元成整體且在其中不可拆卸的磁體外殼。具體地說(shuō)，過(guò)濾裝置200包括高壓容器202，高壓容器202包括工業(yè)生產(chǎn)液流入口 230和工業(yè)生產(chǎn)液流出口 232。除入口和出口以外，過(guò)濾裝置200的艙216被封閉與周?chē)h(huán)境隔離。被構(gòu)形為垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管的多個(gè)固定的磁體外殼214以圓形方式布置在艙 216內(nèi)。每個(gè)磁體外殼214都在過(guò)濾裝置200的密封表面204上具有隙縫以使得外殼214 作為高壓容器的整體部分。磁棒210從外部置于磁體外殼214內(nèi)。在操作中，在被污染的提取溶劑通過(guò)入口 230進(jìn)入過(guò)濾裝置200之后，通過(guò)強(qiáng)效磁棒110的幫助，降解和腐蝕產(chǎn)物被吸引并附著到外殼214的垂直不銹鋼管的表面，并被從溶劑去除。再生的清潔提取溶劑通過(guò)出口 232離開(kāi)裝置并再循環(huán)回到提取柱。當(dāng)需要清洗時(shí)，將被污染的液流轉(zhuǎn)換到與過(guò)濾器200并聯(lián)地安裝的旁通管路。從外殼214拆下磁棒210 ；當(dāng)拆下磁棒時(shí)，由于吸引力的喪失，被吸引的污染物從垂直管的外部脫落。通過(guò)稀釋流體如水或其他低價(jià)格液流從過(guò)濾裝置沖洗聚集的污染物淤渣。一旦磁棒重新插入外殼中，清潔的過(guò)濾裝置就可使用。當(dāng)污染物或工業(yè)生產(chǎn)液流是危險(xiǎn)的時(shí)，該簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)是特別有吸引力的，因?yàn)椴槐貫榱藦难b置去除被吸附的污染物而打開(kāi)和拆開(kāi)過(guò)濾裝置或任何其他工藝設(shè)備。顯然，可以針對(duì)與環(huán)丁砜溶劑流相似的包含相對(duì)較少量固體物質(zhì)和活性污染物的任何化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)液流特別設(shè)計(jì)圖1和2中所示的過(guò)濾裝置，其中活性污染物是產(chǎn)生聚合淤渣或腐蝕產(chǎn)物的原因。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了為包含相對(duì)較大量固體物質(zhì)、活性物質(zhì)和/或下游工藝單元不希望有的污染物的精煉廠工業(yè)生產(chǎn)液流特別設(shè)計(jì)的連續(xù)過(guò)濾裝置，所述活性物質(zhì)是產(chǎn)生聚合淤渣或腐蝕產(chǎn)物的原因。例如，精煉廠的前端工業(yè)生產(chǎn)液流中的固體物質(zhì)通常包含相當(dāng)大量的鐵銹微粒和其他降解和腐蝕產(chǎn)物，它們傾向于積聚在工藝管線(xiàn)、閥和泵中。對(duì)于這些應(yīng)用，需要具有較大過(guò)濾能力的，即，配備有更多和/或更大的磁棒的過(guò)濾
直ο特別地，為了過(guò)濾具有相對(duì)較大流量和較高污染物水平的較臟的精煉廠液流，可能需要具有不同構(gòu)形的處理較大負(fù)載量的磁性過(guò)濾裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，如圖3A和;3B中所示的過(guò)濾裝置例如適用于在直餾粗柴油被供應(yīng)到精煉廠中的加氫脫硫(HDQ單元之前從直餾粗柴油去除污染物。該過(guò)濾裝置可以有效地取代效率低的傳統(tǒng)過(guò)濾器并且更好地保護(hù)了精密復(fù)雜的板式熱交換器，例如PACKIN0X熱交換器，和HDS單元的催化劑床。PACKIN0X 熱交換器和催化劑床易受鐵銹和其他順磁性微粒引起的堵塞的攻擊。通過(guò)從液流連續(xù)去除鐵銹微粒和其他腐蝕產(chǎn)物，過(guò)濾裝置300凈化粗柴油。因而PACKIN0X熱交換器和HDS單元的高能力和工作效率得以保持。如所示，過(guò)濾裝置300包括高壓容器302，高壓容器302具有配備有把手306的可拆卸的蓋304，和正方形或矩形的架子形狀的支撐托架308，呈垂直細(xì)長(zhǎng)不銹鋼正方形管形式的磁體外殼314裝配在高壓容器302的艙316內(nèi)。不銹鋼正方形管優(yōu)選地成排地布置成正方形或矩形矩陣以增大管的總接觸面積，以便使固體裝載量最大。磁棒310置于每個(gè)不銹鋼管中。為了增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)液流在管上面的流型，將垂直的隔板320置于每排管之間以產(chǎn)生通過(guò)管的曲折流型。在過(guò)濾裝置300中使用的外殼314和相關(guān)聯(lián)的磁棒310的數(shù)量的范圍通常為從1至100或更多。當(dāng)被污染的粗柴油進(jìn)入位于過(guò)濾裝置300 —側(cè)的下部中的入口 330時(shí)，通過(guò)強(qiáng)效磁棒的幫助，鐵銹微粒和腐蝕產(chǎn)物被吸引并附著到垂直的正方形不銹鋼管的外表面。處理過(guò)的凈化粗柴油流通過(guò)位于與入口 330相對(duì)側(cè)的上部的出口 332退出。通過(guò)在矩陣中填裝最大數(shù)量的正方形管和垂直隔板的布置，使通過(guò)磁棒去除鐵銹微粒和腐蝕產(chǎn)物最優(yōu)化。這種安排保持殘余鐵銹微粒和腐蝕產(chǎn)物的水平達(dá)到最小。過(guò)濾裝置產(chǎn)生基本上清潔的粗柴油，其被供應(yīng)給PACKIN0X熱交換器和HDS單元。一旦工業(yè)生產(chǎn)液流如上所述轉(zhuǎn)向到輔助過(guò)濾裝置，就連同不銹鋼管和磁棒一起拆下正方形或矩形的托架。支撐多個(gè)外殼和磁棒的托架被拆下；當(dāng)從垂直的管拆下磁體時(shí)，被吸引的污染物從垂直的管落下。圖4A和4B表示過(guò)濾裝置的變化形式，其包括與單元成整體且在其中不可拆卸的磁體外殼。具體地說(shuō)，過(guò)濾裝置400包括高壓容器402，高壓容器402具有布置在正方形或矩形矩陣的各排中的呈固定的垂直細(xì)長(zhǎng)正方形不銹鋼管形式的多個(gè)磁體外殼414。管是高壓容器的整體部分。通過(guò)高壓容器402的上部密封表面上的孔口將磁棒410置于每個(gè)正方形不銹鋼管之內(nèi)，垂直的隔板420置于每排管之間以使通過(guò)艙416的流型最優(yōu)化。這個(gè)過(guò)濾裝置的操作與圖3A和;3B中所示的過(guò)濾裝置的操作相同，然而一旦將過(guò)濾裝置400脫機(jī)，就可簡(jiǎn)單地將磁棒從它們的不銹鋼管外殼中提起，藉此污染物脫落到艙 416中。將被吸附的污染物淤渣沖洗走。圖5A、5B和5C表示另一個(gè)過(guò)濾裝置，其特別適合于在精煉廠液流如直餾粗柴油進(jìn)入HDS單元之前從其去除污染物，從而保持下游的PACKIN0X熱交換器和HDS單元的高能力和工作效率。如所示的，過(guò)濾裝置500包括用配備有把手506的可拆卸蓋504密封的高壓容器 502，和在高壓容器502的艙516中的正方形或矩形的架子支撐托架508，呈垂直細(xì)長(zhǎng)不銹鋼柱或片的形式的多個(gè)磁體外殼514安裝和裝配到支撐托架508。不銹鋼片布置成平行的排以增大裝置的總接觸表面積，以便使固體裝載量最大。片的相鄰平行排之間的間隔限定了通道，被污染的粗柴油流過(guò)該通道。磁板510置于每個(gè)不銹鋼片之內(nèi)。在過(guò)濾裝置500中使用的外殼514和相關(guān)聯(lián)的磁棒510的數(shù)量的范圍通常為從1至100或更多。如圖5C中所示，被污染的粗柴油通過(guò)位于裝置前側(cè)上的下部處的入口 530進(jìn)入過(guò)濾裝置502。通過(guò)強(qiáng)效磁板的幫助，鐵銹微粒和腐蝕產(chǎn)物被吸引并附著到垂直不銹鋼片的外表面。凈化的粗柴油流通過(guò)位于裝置后側(cè)上部中的出口 532排出。以這種方式，入口 530 和出口 532限定了與相鄰的片之間的通道平行的流型。此外，采用多個(gè)入口更好地分配了工業(yè)生產(chǎn)液流以便使工業(yè)生產(chǎn)液流和片之間的接觸時(shí)間達(dá)到最大。一旦將過(guò)濾裝置500脫機(jī)，就將支撐托架508從艙516提起，并且一旦將磁板從它們相應(yīng)的不銹鋼片拆下，污染物就將脫落。最后，圖6A、6B和6C表示過(guò)濾裝置的變化形式，其包括與單元成整體且在其中不可拆卸的磁體外殼。具體地說(shuō)，過(guò)濾裝置600包括限定了艙616的高壓容器602，多個(gè)呈固定的垂直細(xì)長(zhǎng)不銹鋼柱或片形式的橫跨艙616平行布置的多個(gè)磁體外殼614位于艙616中。 片是高壓容器的整體部分。除工業(yè)生產(chǎn)液流入口 630和出口 632以外，艙616被密封與周?chē)h(huán)境隔離。通過(guò)在壓力容器602的密封的頂部622上的隙縫將垂直的磁板610置于每個(gè)磁性外殼614中。過(guò)濾裝置600的操作與圖5A、5B和5C中所示的過(guò)濾裝置相似，然而一旦將過(guò)濾裝置600脫機(jī)，就可簡(jiǎn)單地將磁板從它們的不銹鋼片外殼中提起，藉此污染物脫落到艙616 中。將被吸附的污染物淤渣沖洗走。期望圖3、4、5和6中所示的過(guò)濾裝置在使濾過(guò)的粗柴油充分地?cái)[脫微粒的這種高水平下操作，以使得能用傳統(tǒng)的低成本的殼管式熱交換器取代昂貴的PACKIN0X熱交換器。本發(fā)明的過(guò)濾裝置能適合于實(shí)施與直餾粗柴油流相似的任何精煉工業(yè)生產(chǎn)液流， 所述精煉工業(yè)生產(chǎn)液流包含較大量的下游工藝單元不希望有的鐵銹微粒、腐蝕產(chǎn)物和/或污染物。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的過(guò)濾裝置可以有利地應(yīng)用于下面的精煉廠液流(1)給C5和C6異構(gòu)化單元的供料，(2)給石腦油HDS單元的供料，(3)給重整器HDS單元的供料， (4)給煤油HDS單元的供料，( 給焦炭石腦油HDS單元的供料，(6)給殘油HDS單元的供料，和(7)給煤焦油石腦油HDS單元的供料。 上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施例和操作模式。然而，本發(fā)明不應(yīng)被解釋為局限于討論的特定實(shí)施例，因而，上面描述的實(shí)施例應(yīng)看作說(shuō)明性的而非限制性的，應(yīng)該意識(shí)到，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在這些實(shí)施例中作出改變，本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求限定。讀者還應(yīng)理解的是，被描述為優(yōu)選的、有利的、方便的或諸如此類(lèi)的本發(fā)明的整體或特征是可選地并且不限制獨(dú)立權(quán)利要求的范圍。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，這種可選的整體或特征雖然在本發(fā)明的一些實(shí)施例中有可能的好處，但其也可以是不被需要的并且因而不出現(xiàn)在其他實(shí)施例中。
權(quán)利要求
1.一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流連續(xù)去除污染物的過(guò)濾裝置，包括 具有艙的容器；位于所述艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體，其中所述至少一個(gè)磁體可拆卸地裝入所述艙內(nèi)的外殼中；和用于引導(dǎo)包含污染物的所述工業(yè)生產(chǎn)液流通過(guò)包含所述至少一個(gè)磁體的所述外殼的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的過(guò)濾裝置，包括多個(gè)磁體，每個(gè)磁體都可拆卸地裝入所述艙內(nèi)的外殼中。
3.如前述任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾裝置，包括位于所述艙內(nèi)且固定所述外殼的支撐托架。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾裝置，包括用于所述工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于處理過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)液流的出口。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾裝置，包括高壓不銹鋼容器，其具有位于所述艙內(nèi)的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管，其中每個(gè)管都包含插入其中的磁棒。
6.如權(quán)利要求5所述的過(guò)濾裝置，其中所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管布置成圓形方式。
7.如權(quán)利要求5所述的過(guò)濾裝置，其中所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管布置成正方形或矩形矩陣，并且其中隔板位于細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管的相鄰的排之間。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾裝置，其中所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管與所述高壓不銹鋼容器成整體。
9.如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾裝置，包括位于所述艙內(nèi)且固定所述多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼管的支撐托架。
10.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾裝置，包括高壓不銹鋼容器，其具有位于所述艙內(nèi)的多個(gè)垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼柱，其中每個(gè)柱都包含插入其中的磁板。
11.如權(quán)利要求10所述的過(guò)濾裝置，其中所述多個(gè)垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼柱平行地布置且與通過(guò)所述艙的所述工業(yè)生產(chǎn)液流的流對(duì)齊。
12.如權(quán)利要求10至11所述的過(guò)濾裝置，其中所述多個(gè)垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼柱與所述高壓不銹鋼容器成整體。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的過(guò)濾裝置，包括位于所述艙內(nèi)且固定所述多個(gè)垂直細(xì)長(zhǎng)的不銹鋼柱的支撐托架。
14.一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流在線(xiàn)去除污染物的方法，包括下列步驟 提供過(guò)濾裝置，所述過(guò)濾裝置包括容器，其具有艙和用于所述工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于處理過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)液流的出口 ；禾口位于所述艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體，其中所述至少一個(gè)磁體可拆卸地裝入所述艙內(nèi)的外殼中；通過(guò)所述過(guò)濾裝置的入口將工業(yè)生產(chǎn)液流弓I入所述過(guò)濾裝置中； 當(dāng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力增加到1至^g/cm2時(shí)，轉(zhuǎn)換所述工業(yè)生產(chǎn)液流使其通過(guò)與所述過(guò)濾裝置并聯(lián)操作的旁通管路；從所述外殼拆下所述至少一個(gè)磁體，從而釋放污染物；通過(guò)沖洗所述艙去除所述污染物；將所述至少一個(gè)磁體重新放入所述外殼中；和將所述工業(yè)生產(chǎn)液流從所述旁通管路轉(zhuǎn)換至所述過(guò)濾裝置。
15. 一種用于從工業(yè)生產(chǎn)液流在線(xiàn)去除污染物的方法，包括下列步驟提供過(guò)濾裝置，所述過(guò)濾裝置包括容器，其具有艙和用于所述工業(yè)生產(chǎn)液流的入口和用于處理過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)液流的出Π ；位于所述艙內(nèi)的至少一個(gè)磁體，其中所述至少一個(gè)磁體可拆卸地裝入固定到支撐托架的外殼中；通過(guò)所述過(guò)濾裝置的入口將工業(yè)生產(chǎn)液流引入所述過(guò)濾裝置中； 當(dāng)穿過(guò)所述過(guò)濾裝置的壓力增加到1至^g/cm2時(shí)，轉(zhuǎn)換所述工業(yè)生產(chǎn)液流使其通過(guò)與所述過(guò)濾裝置并聯(lián)操作的旁通管路；從所述艙拆下固定所述外殼的所述支撐托架； 從所述外殼拆下所述至少一個(gè)磁體，從而釋放所述污染物； 將所述至少一個(gè)磁體重新放入所述外殼中； 將固定所述外殼的所述支撐托架重新放入所述艙中；和將所述工業(yè)生產(chǎn)液流從所述旁通管路轉(zhuǎn)換至所述過(guò)濾裝置。
全文摘要
提供了一種用于去除來(lái)自精煉廠和化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)液流的性質(zhì)上是順磁性的鐵銹微粒和其他聚合淤渣的過(guò)濾器的新穎設(shè)計(jì)，這些過(guò)濾器的性能由于磁體引起的磁場(chǎng)的存在而被極大地增強(qiáng)?；旧希^(guò)濾器包括高壓容器，高壓容器具有支撐呈棒或板的形式的多個(gè)磁體的裝置，所述磁體被裝入不銹鋼管或柱中。披露了用于從不同工業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)液流去除污染物的具有各種構(gòu)形的過(guò)濾器，其去除污染物的效率高，構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作和維護(hù)成本低，并且操作危險(xiǎn)低。
文檔編號(hào)C10G32/02GK102597175SQ201080042372
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者何玉雪, 張志成, 李政誠(chéng), 李福民, 林棕斌, 沈宏俊, 洪正宗, 胡慶宗, 邱虹梓, 顏叢杬, 顏炳文 申請(qǐng)人:臺(tái)灣中油股份有限公司