Пульсационный фильтр

(51) 5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ РИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ коро- и разение рудо- и сусессах преде выК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) Ю,А.Чебанов, С.П.Яковлев и В.А.Сухов (56) Авторское свидетельство СССР М 278632, кл. В 01 О 29/28, 1970.Патент Швейцарии М 569505,кл. В 01 О 37/00, 1975.Авторское свидетельство СССР М 1641390, кл, В 01 О 29/28, 1988.(57) Изобретение предназначено для непрерывного разделения суспензий, образующих структурированные осадки, и может быть использовано при фильтровании парафиновых суспензий в процессах обезсмалиИзоб для раз структур ра жидко суспензи лизации щих неф предлага ван в пр маслива ретение относится к устроиствам деления суспензий, образующих ированные осадки в процессе отбой фазы. К этой категории относятся и, которые получаютпри кристалтвердой фазы из парафинсодержатяных фракций, В связи с этим емый фильтр может быть использооцессах депарафинизации и обезия нефтепродуктов,Цель изобретения - увеличение с сти фильтрования, повышение четкост деления фаз суспензий и сниж металлоемкости фильтровального обо вания, В частности, при фильтровани пензий кристаллов парафина в проц обезмасливания и депарафинизации лагаемый фильтр обеспечит увеличени вания и депарафинизации, Цель - увеличение скорости фильтрования, повышение четкости разделения суспензий и снижение металлоемкости фильтровального оборудования, Пульсационный фильтр содержит цилиндрический корпус и расположенный в нем с зазором фильтровальный патрон, пульсационную камеру, мешалку, лопасти которой размещены на расстоянии 5 - 15 мм от поверхности фильтровального патрона, фильтровальный патрон снабжен 1 - 5 непроницаемыми для фильтрата кольцевыми зонами репульпирования осадка, оснащенными мешалками и коллекторами для подачи промывной жидкости, Каждая кольцевая зона репульпирования осадка размещена на фильтровальном патроне между зонами фильтрования. 2 ил,хода депарафинированного масла или снижение содержания масла в парафине,На фиг,1 изображен фильтр в разрезе с амешалкой, лопасти которой размещены с,внутри фильтровального патрона; на фиг.2 - рлопасти мешалки, размещенные в кольцевом зазоре между корпусом фильтра и фильтровальным патроном.Фильтр содержит корпус 1 с патрубкомподачи исходной суспензии 2, фильтроваль-фн ма патрон 3, лопастную мешалку 4, пульсационную камеру 5, пульсатор 6, линию 7дподачи сжатого воздуха (инертного газа), ли мамайнию 8 для отвода фильтрата, зоны 9 репульпирования осадка, коллектор 10 для подачипромывной жидкости, линию 11 для отводаосадка, зоны фильтрования 12,Исходная суспензия поступает поддавлением в фильтровальный патрон 3 (фиг.1),5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рудования который размещен в корпусе 1. Внутри фильтровального патрона 3 вращается лопастная мешалка 4, лопасти которой находятся на расстоянии 5-15 мм от поверхности патрона, Мешалка может быть выполнена цельной или секционированной по зонам. Кольцевой зазор между фильтровальным патроном 3 и корпусом 1 соединен с пульсационной камерой 5, в которую подаются импульсы давления из пульсатора 6, соединенного с линией 7 подачи инертного газа. Фильтрат отводится по лини 8, а осадок по мере отбора жидкой фазы уплотняется и продвигается в патроне к зоне репульпирования 9. По коллектору 10 в зону репульпирования 9 подают промывную жидкость, которая перемешивается с осадком при помощи лопастной мешалки 4. Далее полученная суспензия попадает в следующую зону фильтрования 12, отфильтровывается, а осадок отводят по линии 11.Сохранению подвижности структурированного осадка способствует перемешивание его лопастью мешалки 4, Пульсация фильтрата и удаление осадка с поверхности фильтровального патрона 2 лопастью мешалки 4 обеспечивает регенерацию фильтровальной поверхности.Наличие кольцевых зон репульпирования 9 и подача в них промывной жидкости приводит к тому, что в осадке, перемещающемся из зоны фильтрования 12 в кольцевую зону репульпирования 9, содержание жидкой фазы самопроизвольно поддерживается в оптимальных пределах, обеспечивающих наиболее высокую среднюю скорость фильтрования, При этом содержание жидкой фазы в осадке, выгружаемом из фильтра, регулируют степенью открытия задвижки на линии 11,Фильтр на фиг.2 работает аналогично вышеприведенному фильтру за исключением того, что исходная суспензия поступает в кольцевой зазор, образованный фильтровальным патроном 3 и корпусом фильтра 1,Фильтрат отводят в пульсационную камеру 5 из фильтровального патрона.Устройство обеспечивает непрерывное разделение суспензий, образующих структурированные осадки, и позволяет увеличить среднюю скорость фильтрования, повысить четкость и степень разделения фаз суспензии при одновременном снижении металлоемкости фильтровального обоВ качестве сырья в процессе фильтрования используют суспензию гаче фр. 370 - 470 С смеси западносибирских нефтей с температурой плавления 50,7 С и массовой долей масла 29,8 . Известным способом гач кристаллизовали в растворе метилэтилкетон: толуол = 60:40 (об.) до температуры фильтрования равной минус 5 С. Кратность разбавления гача растворителем составила нефтепродукт; растворитель = 1:5 мас.ч.Суспензию подавали на фильтрацию под давлением 60 кПа. Частоту пульсации давления в пульскамере выдерживали равной 0,15 с при давлении инертного газа подаваемого в пульсатор 50 кПа, Частота вращения мешалки составляла 10 мин 1.В качестве основного фактора, характеризующего стабильность работы фильтра, было принято содержание растворителя в осадке парафина, отводимом из фильтра Я,П р и м е р 1, Исходную суспензию подают в фильтровальный патрон (044 мм) фильтра, моделирующего известное устройство. Площадь фильтрующей поверхности патрона составляет 440 см, Стабильная работа фильтра по содержанию растворителя в осадке парафина (Ю = 46 мас. ) была достигнута на производительности по суспензии 350 см /мин. При этом отбор филь- трата на 1 ступени фильтрования составляет 282 см /мин.Полученный осадок парафина репульпируют с чистым растворителем, охлажденным до температуры фильтрования, Расход растворителя на репульпирование составляет 2,7 мас.ч. на 1 мас,ч, исходного гача, При этом соотношение нефтепродукт; растворитель = 1;5 мас.ч. Готовую суспензию подают в фильтровальный патрон, С целью обеспечения материального баланса по осадку парафина на обеих ступенях фильтрования на 11 ступени используют патрон с поверхностью фильтрования 220 см. В этом случае стабильная работа фильтра при Ю 46 мас. была достигнута на производительности по суспензии 234 см /мин, Отбор фильтрата на ступени фильтрования составил 168 см /мин.Из образцов осадка парафина и 11 ступени регенерируют растворитель с целью последующего анализа парафина на содержание масла.П р и м е р 2. Исходную суспензию подают в фильтровальный патрон фильтра, моделирующего предлагаемое устройство (фиг.1). Общая площадь фильтрующей поверхности патрона составляет 660 см. Патрон снабжен одной непроницаемой для фильтрата кольцевой зоной репульпирования осадка парафина, которая делит фильтрующую поверхность на две части. В коллектор на репульпирование осадка подают охлажденный до температуры фильтрования растворитель в количестве 2,7 мас,ч. на 1 мас.ч. гача, Стабильная работа фильтра10 20 25 30 35 40 45 50 55 при Ю 46 мас.достигнута на производительности по суспензии 370 смз/мин, Отбор. фильтрата составляет 474 см /мин.После регенерации растворителя изполученного осадка парафин анализировали на содержание масла,П р и м е р 3, Исходную суспензиюфильтруют с помощью устройства, использованного в примере 2, за исключением того, что поверхность фильтрованияразделена на четыре части тремя кольцевыми зонами репульпирования осадка парафина. Растворитель, подаваемый нарепульпирование осадка, распределяютмежду этими тремя зонами репульпирования.Стабильная работа фильтра при И/ 46мас, достигнута на производительностипо суспензии 400 см /мин. Отбор фильтразта составляет 514 см /мин.П р и м е р 4, Исходную суспензиюфильтруют с помощью устройства, использованного в примере 2 за исключением того, что поверхность фильтрованияразделена на шесть частей пятью кольцевыми зонами репульпирования осадка парафина, Растворитель, подаваемый нарепульпирование осадка, распределяютмежду этими пятью зонами репульпирования.. Стабильная работа фильтра при Ю 46мас,достигнута на производительностипо суспензии 364 см /мин, Отбор фильтразта составляет 468 см /мин,П р и м е р 5. Исходную суспензиюфильтруют с помощью устройства, использованного в примере 2 за исключением того, что поверхность фильтрованияразделена на семь частей шестью кольцевыми зонами репульпирования осадка парафина, Растворитель, подаваемый нарепульпирование осадка, распределяютмежду этими шестью зонами репульпирования,Стабильная работа фильтра при Ю 46мас, достигнута на производительностипо суспензии 336 см /мин, Отбор фильтразта составляет 432 см /мин.П р и м е р 6. Исходную суспензиюподают в кольцевой зазор между фильтровальным патроном (О 48 мм) и корпусомфильтра, моделирующего известное устройство, Площадь фильтрующей поверхностипатрона составляет 480 см, Стабильная рагбота фильтра при О/ 50 мас, была достигнута на производительности по суспензии465 см /мин. Отбор фильтратаступенизфильтрования составляет 364 см /мин.Полученный осадок парафина репульпируют с чистым растворителем, охлажденным до температуры фильтрования, Расход растворителя на репульпирование составляет 2,6 мас,ч, на 1 мас,ч, исходного гача. При этом соотношение нефтепродукт: растворитель = 1;5 мас,ч, Полученную суспензию подают в кольцевой зазор между фильтровальным патроном и корпусом фильтра. С целью обеспечения материального баланса по осадку парафина на обеих ступенях фильтрования используют фильтровальный патрон с поверхностью фильтрования 240 см, В этом случае стабильная работа фильтра при Ю 50 мас.; была достигнута на пзооизводительности по суспензии 296 см /мин, Отбор фильтратастзупени фильтрования составил 205 см /мин,Из образцов осадка парафинаиступени регенерируют растворитель с целью последующего анализа парафина на содержание масла,П р и м е р 7, Исходную суспензию подают в кольцевой зазор между фильтровальным патроном и корпусом фильтра, моделирующего предлагаемое устройство (фиг.2). Общая площадь фильтрующей поверхности патрона составляет 720 см. Патрон снабжен одной непроницаемой для фильтрата кольцевой зоной репульпирования осадка парафина, которая делит фильтрующую поверхность на две части,В коллектор на репульпирование осадка подают охлажденный до температуры фильтрования растворитель в количестве 2,6 мас,ч, на 1 мас,ч. исходного гача. Стабильная работа фильтра при И 50 мас достигнута на производительности по суспензии 482 см /мин, Отбор фильтрата созставляет 590 см /мин,После регенерации растворителя из полученного осадка парафин анализировали на содержание масла.П р и м е р 8. Исходную суспензию фильтруют с помощью устройства, использованного в примере 7, за исключением того, что поверхность фильтрования разделена на четыре части тремя кольцевыми зонами репульпирования осадка парафина. Растворитель, подаваемый на репульпирование осадка, распределя;.т между этими тремя зонами.Стабильная работа фильтра при Ю 50 мас./ достигнута на производительности до суспензии 512 см/мин. Отбор фильтрата составляет 628 см /мин,П р и м е р 9, Исходную суспензию фильтруют с помощью устройства, использованного в примере 7, за исключением того, что поверхность фильтрования разделена на шесть частей пятью кольцевы1764 б 71 9 3 орректор О,Кравцов оставитель Ю,Чебанехред М.Моргентал дакто Заказ 3328 ВНИИПИ Госуд Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 П роизводствен но-издател ьский комбинат" Патент", г.ужгород,ул. Гагарина,101 ми зонами репульпирования осадка парафина. Растворитель, подаваемый на репульпирование осадка, распределяют междуэтими пятью зонами.Стабильная работа фильтра при Ю 50 5мас, достигнута на производительностипосуспензии 475 см /мин, Отборфильтратазсоставляет 582 см /мин;П р и м е р 10. Исходную суспензиюфильтруют с помощью устройства, использованного в примере 7, за исключением того, что поверхность фильтрованияразделена на семь частей шестью кольцевыми зойами репульпирования осадка парафина. 15Растворитель, подаваемый на репульпирование осадка, распределяют междуэтими шестью зонами,Стабильная работа фильтра при Ю 50мас, достигнута на производительности 20по суспензии 453 см /мин, Отбор фильтратазсоставляет 554 см /мин.зПриведенные данные, позволяютсделать вывод, что фильтрованиесуспензий парафина с помощью предлагаемых устройств, по сравнению с известным,позволяет повысить относительные скорости фильтрования на 2,0 - 14,3и снизить содержание масла в осадке парафина на 0,11-0,53 мас. /,Следует также отметить простоту конструктивных изменений, вносимых в известное устройство, что позволяет при очень незначительном увеличении длины фильтра увеличить производительность оборудования и улучшить качество получаемых продуктов.Формула изобретения 1, Пульсационный фильтр, содержащий цилиндрический корпус с размещенным в нем фильтровальным патроном, пульсационную камеру и лопастную мешалку, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения скорости фильтрования, повышения степени разделения суспензии и снижения металло- емкости фильтровального оборудования, фильтровальный патрон выполнен с 1 - 5 непроницаемыми для фильтрата зонами репульпирования осадка с размещенными в них мешалками и коллекторами для подачи промывной жидкости. 2. Фильтр по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждая зона репульпирования осадка размещена между зонами фильтрования фильтровального патрона.б