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中子料位计、消泡剂运行情况技术总结 金陵石化公司炼油厂焦化车间 鞠小虎、裴玉耜、陈飞 摘要：长期以来我厂焦化装置的生焦高度无法在线测出，严重威胁安全生产。宏丰焦化装置安装中子料位计和注入消泡剂后，在不同的工况进行试验，分析中子料位计和消泡剂的使用效果。选择最佳的消泡剂注入方式（时间、位置和注入量），以便指导生产。 1、前言： 长期以来，延迟焦化装置在生产过程中焦炭塔的生焦高度无法在线测出，只能在除焦时得到，严重滞后于生产。因此当原料性质发生较大变化时，焦炭塔生焦高度只能凭经验估计，安全隐患较大。为了监测焦炭塔内的物料状态，防止泡沫从塔顶溢流酿成事故，宏丰焦化装置在2001年3月份的检修过程中新上了美国Kay-Ray公司的中子料位计。 焦炭塔注消泡剂是消除焦炭塔生焦空间不足及降低焦粉携带的有效措施，宏丰焦化自2000年8月开始试注消泡剂，效果较好。 2、中子料位计使用状况 2.1 工作原理 宏丰焦化装置焦炭塔直径6米，规格为φ6000×28529×28／32／32。焦炭塔中子料位计系统是由6个4160型中子料位测量仪组成。每个焦炭塔上有3个中子料位测量仪，分别安装在焦炭塔的13、16、19米塔壁上（具体安装部位如图1所示）。每个中子料位测量仪可直接测量出其对应焦炭塔内水平部位的物料所含氢原子的比例并将数据输出。 由于同等体积的焦炭层、泡沫层和油气相比，焦炭层中的氢原子数量大于泡沫层中的氢原子数量，而泡沫层中的氢原子数量又大于油气中的氢原子数量。所以，我们可以根据中子测量仪在不同时间在同一部位测量的数据来判断该部位的物料何时是焦炭层、泡沫层或是油气。仪表输出以记录曲线（百分比）的形式体现，操作人员可通过查看记录曲线来判断生焦高度何时超过这三个测量点。这样能准确地测量实际生产中焦炭塔的生焦高度及泡沫层高度，并能准确地分析出加入消泡剂后的消泡效果。 图-1宏丰焦化焦炭塔中子料位计安装图 2.2 中子料位计输出在DCS系统上的趋势图 图-2为中子料位计输出电流随时间的变化。即在不同的测量点上，塔内物料所含氢原子的比例随时间的变化。 说明：①下部料位计出现泡沫并由稀变浓②浓泡沫并逐步形成焦碳③中部料位计出现泡沫并由稀变浓④浓泡沫并逐步形成焦碳⑤上部料位计出现泡沫并由稀变浓⑥换塔后上部料位计泡沫逐渐下沉⑦改放空后泡沫下降消失 宏丰焦化消泡剂使用情况 3.1 消泡剂原理 消泡剂通常是一些表面张力和溶解度很低的物质，当消泡剂微粒接触气泡表面时，会降低接触点上液膜的表面张力，使液膜变薄。同时使气泡之间合并，最终导致破裂。同时消泡剂的疏液性不会形成泡沫稳定的定向排列，而是不均匀的吸附在液膜上或顶替汽液界面上的发泡基因，使汽液界面张力局部下降，达到消泡的目的。因此，在焦炭塔中连续注入消泡剂，可以抑制降低焦炭塔内泡沫层高度。 3.2 消泡剂的作用 国内延迟焦化装置普遍存在焦炭塔利用率不高的问题。国外焦炭塔空高平均在3米左右，焦炭塔容积利用率达85%以上；而国内焦炭塔的平均空高在6米左右，有的甚至达10米以上，焦炭塔容积利用率只有50-70%。这其中虽然有设计和操作水平的问题，但没有很好地解决焦炭塔内的泡沫层是一个不可忽视的因素。 焦炭塔内高温裂解的油气从部分裂化的焦化原料中逸出形成很高的泡沫层，泡沫层中含有大量焦粉，焦化后期焦炭塔内焦层上升到一定高度时，泡沫层有可能随焦化油气一起从焦炭塔顶大油气管线携带到分馏塔，引起分馏塔结焦，进而造成分馏塔底循环过滤器、辐射段进料过滤器、进料泵堵塞，炉管结焦，迫使装置停工。携带到分馏塔内的焦粉经分馏进入到焦化汽柴油或干气中，对后续的加氢或气体分离等工艺也会造成危害。因此焦炭塔内的泡沫层不但减少了焦炭塔允许充焦高度，降低装置的处理能力，而且严重威胁装置的安全生产，是延迟焦化工艺的瓶颈之一。使用消泡剂，并配以相应的注入技术，可以抑制甚至消除焦炭塔内的泡沫。 3.3 宏丰焦化装置消泡剂流程图见图-3: 3.4 目前宏丰焦化使用的消泡剂的理化性质。 表1 江阴金马SF-1型 消泡剂理化性质 项 目 规 格 指 标 测试方法 外观 无色或微黄色液体 开口闪点, ℃，不低于 ≥70 GB/T267 密度（20℃）, g/cm3 0.93-1.05 GB/T1884 运动粘度（40℃）， mm2/s ≤150 GB/T265 有效物含量 ≥50.0% 表2南京万尔美NCH-3型消泡剂理化性质 项 目 规 格 指 标 测试方法 外观 无色或微黄色液体 开口闪点, ℃，不低于 ≥70 GB/T267 密度（20℃）, g/cm3 0.83 GB/T1884 运动粘度（40℃）， mm2/s 50-100 GB/T265 有效物含量