陳 更 秦俊嶺 徐 慧 趙起鋒 王偉杰 劉 博
(中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境工程技術(shù)分公司,上海 200000)
延遲焦化裝置是煉油廠加工渣油的重要裝置之一。
延遲焦化與熱裂化相似,只是在短時(shí)間內(nèi)加熱到焦化反應(yīng)所需溫度,控制原料在爐管中基本上不發(fā)生裂化反應(yīng),而延緩到專設(shè)的焦炭塔中進(jìn)行裂化反應(yīng),“延遲焦化”也正是因此得名[1]。
由于延遲焦化具有投資少,操作費(fèi)用低,轉(zhuǎn)化深度高等優(yōu)點(diǎn),延遲焦化已發(fā)展成為渣油輕質(zhì)化最主要的加工方法。延遲焦化過程中,料液會(huì)產(chǎn)生大量泡沫,影響焦化反應(yīng)過程,同時(shí)產(chǎn)生的氣泡會(huì)造成沖塔和空泡腐蝕,影響裝置安全,因此在延遲焦化過程中需添加消泡劑[2]。
延遲焦化消泡劑應(yīng)用在高溫環(huán)境中,一般在400℃以上,普通的脂肪醇類消泡劑很難耐如此高溫,以含硅類的延遲焦化消泡劑居多[3]。高硅的延遲焦化消泡劑雖然消泡效果好,但添加量過多會(huì)引起后續(xù)裝置的催化劑中毒;無硅的延遲焦化消泡劑又存在不耐溫和效果欠佳的缺點(diǎn);針對(duì)以上情況,研制低硅高效消泡劑是目前較好的解決辦法。
研制延遲焦化消泡劑的一個(gè)難點(diǎn)在于其室內(nèi)模擬評(píng)價(jià)裝置的搭建[4,5]。該評(píng)價(jià)裝置需要達(dá)到400℃以上的高溫,并且要保證在此溫度加熱渣油的安全性,以及如何方便的測(cè)量泡沫高度。我們?cè)谑覂?nèi)搭建了小型評(píng)價(jià)裝置,可以方便的對(duì)延遲焦化消泡劑進(jìn)行評(píng)選。在本文中,對(duì)16種市售的消泡劑進(jìn)行了評(píng)選。
將消泡劑與渣油按比例混合均勻配成試樣,在反應(yīng)管中加入定量的試樣,將反應(yīng)管放入加熱裝置,在延遲焦化的溫度下觀察并記錄泡沫達(dá)到的最高高度(H)。根據(jù)空白未加劑樣品與加劑樣品的泡沫高度計(jì)算消泡率(DF)。
評(píng)價(jià)試驗(yàn)在同一外顯溫度600℃下進(jìn)行,消除了溫度對(duì)泡沫高度的影響。試驗(yàn)誤差主要來自于起泡高度測(cè)量。
評(píng)選按照加劑濃度由高到低的順序進(jìn)行,對(duì)高加劑濃度消泡效果不良的延遲焦化消泡劑直接剔除,只有消泡效果良好的消泡劑才能進(jìn)入低加劑濃度評(píng)選。
表1是高加劑濃度下,加消泡劑和未加消泡劑時(shí)泡沫高度的數(shù)據(jù)。對(duì)無硅消泡劑選擇加劑濃度80ppm,低硅消泡劑加劑濃度50ppm。
表1 消泡劑添加量與泡沫高度(高加劑量條件下)
表1(續(xù))
由表1數(shù)據(jù)和式(1)計(jì)算各消泡劑的消泡率,如圖1所示。
由圖1知型號(hào)6、7、8、13的消泡率分別為71%、71%、79%、68%,該四種產(chǎn)品進(jìn)入低加劑量評(píng)選。
表2是低加劑濃度下,加消泡劑和未加消泡劑時(shí)泡沫高度的數(shù)據(jù)。
表2 消泡劑添加量與泡沫高度(低加劑量條件下)
由表2數(shù)據(jù)和公式(1)計(jì)算各消泡劑的消泡率,如圖2所示。
由圖2得知消泡劑6、7、8、13的消泡率分別為43%、61%、71%、36%。最優(yōu)的產(chǎn)品是消泡劑8,繼續(xù)對(duì)其加劑濃度為20ppm時(shí)的消泡率進(jìn)行評(píng)價(jià),其消泡率可達(dá)到57%。
經(jīng)過評(píng)選, 消泡劑8是最優(yōu)的延遲焦化消泡劑。將消泡劑8采用焦化柴油稀釋成10%的溶液,與急冷油一起進(jìn)入某煉廠焦化裝置塔頂,起到了良好的消泡效果。也說明用本室內(nèi)評(píng)價(jià)方法,可以評(píng)選出實(shí)用的消泡劑產(chǎn)品。