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，本文中針對延遲焦化的特點進行了影響因素分析和評價。

延遲焦化是通過渣油在高流速、高熱強度條件下以強烈湍流狀態(tài)通過加熱爐管，在短時間內(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。大量的氣泡同時向上運動時小氣泡會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行，嚴(yán)重制約了延遲焦化的生產(chǎn)，也給油品在運輸、使用過程中造成了嚴(yán)重影響，經(jīng)濟效益低下。因此開發(fā)適宜的消泡劑及其評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)出對所有泡沫都具有消泡作用的“萬能”消泡劑。所以，必須針對應(yīng)用場合的不同，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，因此對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）加量少且價格廉價；（5）對于焦化產(chǎn)品后續(xù)加工無不良影響；對設(shè)備無腐蝕作用。

2 試驗裝置

2.1 試驗裝置（見圖1）

2.2 儀器及材料

氣體泵、量杯、微型注射器、攪拌器、計時器恒溫裝置、氣體擴散頭、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 溫度對泡沫的影響（見圖2）

4.2 消泡劑加入位置對泡沫的影響

將消泡劑注入到塔底進料中，與塔底進料一起進入焦炭塔，優(yōu)點較明顯：（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，即從進料開始到進料結(jié)束，始終能發(fā)揮消泡作用；（3）操作簡單，不易發(fā)生事故，勞動強度小。建議消泡劑從塔底進料。

將消泡劑由焦炭塔頂部注入。該方案優(yōu)點是消泡劑注入泡沫層中，消泡速度迅速，但缺點較多：（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，切換進料時，必須及時切換消泡劑系統(tǒng)，造成了操作難度大，勞動強度大、易發(fā)生事故等。

4.3 操作條件對消泡劑的影響

（1）檢查注入點蒸汽注入是否暢通，如不暢通，注入點壓力表指示為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)注入點應(yīng)屆于計量往復(fù)泵的哪一程；（4）檢查計量泵入口閥是否打開，通過導(dǎo)淋檢查入口線暢通情況；（5）檢查計量泵的潤滑、固定、電源系統(tǒng)有無問題；（6）啟動計量泵，調(diào)節(jié)計量泵的調(diào)節(jié)旋鈕刻度在“15”上，待泵出口壓力到1.2 MPa時，慢慢打開泵出口閥，當(dāng)壓力維持在1.2 MPa時，打開四通閥前的注入點消泡劑閥門，檢查計量泵出口壓力，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)確高度及時間；（8）停止消泡劑注入，應(yīng)先關(guān)閉四通閥注入點消泡劑閥門(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價

表2 A型消泡劑在24℃試驗數(shù)據(jù)記錄

6 結(jié)論

通過以上實驗發(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；（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)濟效益。

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

［2］張慶懷.安慶化工［J］.2001，（1）：18-20.