焦化反应中的消泡剂及使用方法

焦化过程中对泡沫层的控制目标主要是降低泡沫层高度，提高处理能力，使装置安稳长满优的运行。为抑制焦炭塔生焦过程中的发泡，通过注入消泡剂，能使泡沫层降低2～5 m。所以目前国内外大部分焦化装置在不改动设备的情况下，都广泛采用了注消泡剂的办法。

3．1 消泡剂的理化指标

对于评价一个理想的消泡剂而言，其物化性能必须满足使用对象的要求，一般消泡剂应该具有以下性能：

(1) 具有比泡沫介质更低的表面张力；

(2) 不溶于泡沫介质，难挥发性；

(3) 具有正的扩散系数，以便扩散到气液界面上；

(4) 具有良好的消泡能力与泡沫控制能力；

(5) 贮藏稳定，成本低。

焦化装置中一般都使用含硅溶剂作为消泡剂。高相对分子质量、高粘度的硅油效果较好。通常消泡剂在注入前都要用柴油或煤油组分进行稀释。

目前为止，国内一些延迟焦化装置所用消泡剂的理化性质如表1。

3．2 消泡剂的注入方式

3．2．1 消泡剂的注入时间

消泡剂的注入时间目前主要有2种选择。一是在新塔开始进料时就进行消泡剂的注入直到整个生产周期结束，即连续注入。另一种方式是泡沫层在焦炭塔内达到一个特定高度后再加注消泡剂。后一种方法在注入时间的选择上也存在着差别。有的是根据经验在换塔前3～6 h才开始注入，但绝大多数焦化装置是根据焦炭塔中子料位计所测量到的泡沫层高度进行注入，一般是第一个中子料位计见泡沫层时即开始注入消泡剂直至完成换塔。

前一种方法是考虑到连续性注入可保持泡沫层厚度的相对稳定，消泡剂管线不易堵塞，操作较为方便。从降低生产成本的角度考虑，这不是一种理想的方法。另外，由于含硅溶剂的消泡剂在温度较高的焦炭塔内会有少量的硅油分解成一系列易挥发物，对后续汽、柴油及加氢催化剂有毒害作用，影响到这些馏分的再加工，所以选择后一种方法注入消泡剂比较合适。

3．2．2 消泡剂的注入量和注入位置

消泡剂的用量是根据消泡剂的消泡效果来决定的。针对不同的原料油，同一种消泡剂的用量也会不一样。对硅油型消泡剂而言，其典型用量一般是剂料比为1O～100 μg／g左右。目前消泡剂的用量大小的确定主要是靠在生产过程中不断地摸索，不断调节注入量来确定其最佳值。

消泡剂的注入位置也有2种方式。一是在加热炉出口和四通阀前注入，这种方法的优点在于消泡剂损耗低，但注入管线易堵塞，安全风险较大，消泡剂的分散效果差；二是塔顶注入。据文献报道，后者的消泡性能更好，消泡剂的用量也更少。消泡剂在选择塔顶注入方式时要考虑到消泡剂在高温环境中的挥发性。

消泡剂在停止注入时，需要通人蒸汽保护以防止高温油气进入消泡剂注入管线造成结焦。另外在注消泡剂过程中，为防止油气在喷嘴口处粘黏堵塞喷嘴，可以考虑在喷嘴处采用圆盘形分布器，一方面减少油气堵塞喷嘴的可能性，另一方面使消泡剂在泡沫层表面有更大的分散面积，取得更好的消泡效果。