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        延遲焦化汽油消泡劑的特征及操作條件優(yōu)化

        2012-09-05 07:49:28馬利海
        石油化工應(yīng)用 2012年12期
        關(guān)鍵詞:消泡計(jì)量泵消泡劑

        馬利海

        (蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅蘭州 730060)

        消泡劑又稱防沫劑,是在溶液發(fā)泡前預(yù)先加入阻止發(fā)泡的表面活性劑,用以消除和抑制在使用過程中產(chǎn)生的泡沫。目前在印染、造紙、皮革等行業(yè)中使用消泡劑較為普通和成熟,但在石油化工行業(yè)中如常減壓、延遲焦化等裝置中消泡劑的使用幾乎很少,與國外相比落后了幾十年。近年來國內(nèi)一些大化工企業(yè)開始使用消泡劑,在這些使用的消泡劑中,大多是替代品和自已研制產(chǎn)品,本文中針對(duì)延遲焦化的特點(diǎn)進(jìn)行了影響因素分析和評(píng)價(jià)。

        延遲焦化是通過渣油在高流速、高熱強(qiáng)度條件下以強(qiáng)烈湍流狀態(tài)通過加熱爐管,在短時(shí)間內(nèi)通過渣油的臨界裂解溫度范圍,達(dá)到焦化反應(yīng)溫度,并迅速離開加熱爐管,進(jìn)入焦炭塔的反應(yīng)空間,使縮合反應(yīng)和裂解反應(yīng)延遲到焦炭塔來實(shí)現(xiàn)的。在反應(yīng)的過程中,縮合生成的焦炭層從上到下逐漸焦結(jié)在焦炭塔內(nèi)壁,焦層上部有泡沫層,生成物中有許多中間產(chǎn)物,它們以泡沫的形式存在。大量的氣泡同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)小氣泡會(huì)互相聚合成更大氣泡,因此隨氣泡上升,氣泡直徑逐漸增大。泡沫層太高,使焦粉攜帶量加大,焦粉隨氣相通過大油氣管道進(jìn)入分餾塔,堵塞分餾塔盤和側(cè)線空冷器及水冷器,而中間產(chǎn)物太多,也影響了延遲焦化裝置的輕質(zhì)油收率。操作中要求泡沫層應(yīng)該低于焦炭塔的安全高度,因此焦炭塔的泡沫層問題已是延遲焦化工藝的瓶頸,并且大量的泡沫嚴(yán)重影響了裝置的正常運(yùn)行,嚴(yán)重制約了延遲焦化的生產(chǎn),也給油品在運(yùn)輸、使用過程中造成了嚴(yán)重影響,經(jīng)濟(jì)效益低下。因此開發(fā)適宜的消泡劑及其評(píng)選過程具有重要意義。

        1 焦化消泡劑的要求

        發(fā)泡是多種因素綜合作用的結(jié)果,目前還未開發(fā)出對(duì)所有泡沫都具有消泡作用的“萬能”消泡劑。所以,必須針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合的不同,選擇合適的消泡劑,才能達(dá)到滿意的消泡效果。由于焦化產(chǎn)生的泡沫同別的起泡體系產(chǎn)生的泡沫起因不同,形成的泡沫體系有一些自身特點(diǎn),因此對(duì)于延遲焦化消泡劑要求如下:

        (1)具有消除泡膜能力;(2)在 450~500 ℃高溫下有相當(dāng)好的耐熱性;(3)具有消泡和抑泡能力;(4)加量少且價(jià)格廉價(jià);(5)對(duì)于焦化產(chǎn)品后續(xù)加工無不良影響;對(duì)設(shè)備無腐蝕作用。

        2 試驗(yàn)裝置

        2.1 試驗(yàn)裝置(見圖1)

        2.2 儀器及材料

        氣體泵、量杯、微型注射器、攪拌器、計(jì)時(shí)器恒溫裝置、氣體擴(kuò)散頭、原料油、A型消泡劑。

        3 焦化消泡劑的理化性能指標(biāo)

        表1 A型消泡劑理化指標(biāo)

        4 影響因素探討

        4.1 溫度對(duì)泡沫的影響(見圖2)

        4.2 消泡劑加入位置對(duì)泡沫的影響

        將消泡劑注入到塔底進(jìn)料中,與塔底進(jìn)料一起進(jìn)入焦炭塔,優(yōu)點(diǎn)較明顯:(1)與反應(yīng)物料充分混合,消泡效果明顯;(2)隨著生焦高度的增加,消泡劑也隨著物料到達(dá)最高點(diǎn),即從進(jìn)料開始到進(jìn)料結(jié)束,始終能發(fā)揮消泡作用;(3)操作簡(jiǎn)單,不易發(fā)生事故,勞動(dòng)強(qiáng)度小。建議消泡劑從塔底進(jìn)料。

        將消泡劑由焦炭塔頂部注入。該方案優(yōu)點(diǎn)是消泡劑注入泡沫層中,消泡速度迅速,但缺點(diǎn)較多:(1)由于焦炭塔直徑為6 m左右,截面積較大,消泡效果僅是局部;(2)由于焦炭塔生產(chǎn)屬間隙性操作,切換進(jìn)料時(shí),必須及時(shí)切換消泡劑系統(tǒng),造成了操作難度大,勞動(dòng)強(qiáng)度大、易發(fā)生事故等。

        4.3 操作條件對(duì)消泡劑的影響

        (1)檢查注入點(diǎn)蒸汽注入是否暢通,如不暢通,注入點(diǎn)壓力表指示為1.0 MPa,如暢通壓力表指示為0.8 MPa;(2)檢查消泡劑罐液位應(yīng)在50%以上;(3)檢查流程,確認(rèn)注入點(diǎn)應(yīng)屆于計(jì)量往復(fù)泵的哪一程;(4)檢查計(jì)量泵入口閥是否打開,通過導(dǎo)淋檢查入口線暢通情況;(5)檢查計(jì)量泵的潤(rùn)滑、固定、電源系統(tǒng)有無問題;(6)啟動(dòng)計(jì)量泵,調(diào)節(jié)計(jì)量泵的調(diào)節(jié)旋鈕刻度在“15”上,待泵出口壓力到1.2 MPa時(shí),慢慢打開泵出口閥,當(dāng)壓力維持在1.2 MPa時(shí),打開四通閥前的注入點(diǎn)消泡劑閥門,檢查計(jì)量泵出口壓力,如>1.0 MPa,說明消泡劑注入正常,反之,則不正常;(7)消泡劑注入正常后,應(yīng)立即記錄好消泡劑罐液位準(zhǔn)確高度及時(shí)間;(8)停止消泡劑注入,應(yīng)先關(guān)閉四通閥注入點(diǎn)消泡劑閥門(注意蒸汽不能停)然后再停消泡劑泵,打開泵的出口入口連通閥,向罐內(nèi)撤壓后,關(guān)閉泵的入口閥。

        5 消泡劑的使用效果評(píng)價(jià)

        表2 A型消泡劑在24℃試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

        6 結(jié)論

        通過以上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用焦化消泡劑后,延遲效果改善如下:(1)由于減少了霧沫夾帶的焦粉,焦化餾分油色澤明顯改善;(2)焦炭中氣泡含量大大減少,焦炭性能穩(wěn)定;(3)過熱結(jié)垢現(xiàn)象明顯減慢,裝置連續(xù)生產(chǎn)周期大大延長(zhǎng);(4)大大地提高了焦化塔容積的利用率。目前國內(nèi)一些廠家已經(jīng)在焦化裝置中使用消泡劑,并且取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

        [1]劉程,等.表面活性劑手冊(cè)[S].科學(xué)技術(shù)出版社,2001.

        [2]張慶懷.安慶化工[J].2001,(1):18-20.

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