本发明涉及石油化工领域，特别涉及一种焦化塔内泡沫层的抑制方法。
背景技术：
：延迟焦化工艺指的是以贫氢的重质油为原料，在高温(约500℃)下进行深度热裂化和缩合反应，以生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的工艺。其中，所述的延迟是指将焦化原料(包括原料油和循环油)经加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而是迅速转入焦化塔进行焦化反应，故称为延迟焦化技术。在延迟焦化生产过程中，焦化油在焦化塔内发生剧烈的热反应，生成大量的油气和焦炭。在该生焦过程中，许多中间产物都是高粘度的胶质沥青状物质，这些胶质沥青状物质在油气的鼓动下，将在焦化塔内形成稳定的泡沫层。随着进料和反应时间增加，焦化塔料面不断升高，泡沫层也随之增长。由于焦化塔内气速较高，所以当泡沫层较高时，就会形成雾沫夹带。此时，泡沫层中的焦粉会被携带进入大油气线和分馏塔中，造成大油气线和分馏塔结焦。所以，为了降低雾沫夹带的不利影响，必须在焦化塔内留有充足的空间高度，这就降低了焦化塔的利用率。可见，提供一种能有效降低延迟焦化工艺过程中焦化塔内泡沫层厚度的方法十分必要。现有技术提供了一种降低焦化塔泡沫层的延迟焦化工艺方法，包括：当焦化塔料面与焦化塔顶的距离超过塔高的15-20％时，从焦化塔顶部注入不含消泡剂的焦化柴油；而当焦化塔料面与焦化塔顶的距离不足塔高的15-20％时，从焦化塔顶部注入含消泡剂的焦化柴油。该方法能降低焦化塔内泡沫层的厚度。发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术提供的方法使用较多的焦化柴油，成本较高且不利于提高焦化柴油的产率。技术实现要素：本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种低成本的焦化塔内泡沫层的抑制方法。具体技术方案如下：一种焦化塔内泡沫层的抑制方法，用于延迟焦化工艺，包括：焦化原料经加热炉加热后，转入焦化塔内进行焦化反应，并在所述焦化塔内形成泡沫层，当所述泡沫层首次上升至所述焦化塔内预定位置处时，在所述焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，此时所述泡沫层被抑制而回落至所述预定位置下方；如果所述焦化原料的API度大于16，那么继续在所述焦化塔的塔底注入所述无硅消泡剂，直至在所述焦化塔内进行的生焦过程结束时为止；如果所述焦化原料的API度小于等于16，则当所述泡沫层再次上升至所述焦化塔内所述预定位置处时，在所述焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，直至在所述焦化塔内进行的生焦过程结束时为止；所述预定位置为距离所述焦化塔塔底的高度为所述焦化塔高度40％-80％的位置。具体地，作为优选，所述预定位置为距离所述焦化塔塔底的高度为所述焦化塔高度60％-75％的位置。具体地，作为优选，所述无硅消泡剂的注入量为70-90μg无硅消泡剂/g焦化原料。具体地，作为优选，所述无硅消泡剂选自聚醚类消泡剂、聚异丁烯化合物类消泡剂、有机磺酸盐类消泡剂、植物油类消泡剂、动物油类消泡剂中的至少一种。具体地，作为优选，所述含硅消泡剂的注入量为15-30μg含硅消泡剂/g焦化原料。具体地，作为优选，所述含硅消泡剂选自聚硅氧烷类消泡剂、聚硅氮烷类消泡剂、有机硅类消泡剂中的至少一种。具体地，作为优选，所述焦化原料经加热炉加热至450-550℃后，转入焦化塔内进行焦化反应。具体地，所述焦化原料选自任何原油的常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化油浆、加氢裂化尾油、乙烯渣油、润滑油抽出油中的至少一种。具体地，所述延迟焦化工艺包括常规的延迟焦化工艺以及各种改进的延迟焦化工艺。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的用于延迟焦化工艺的焦化塔内泡沫层的抑制方法，通过在泡沫层首次上升至焦化塔内预定位置处时，在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂。此时，无硅消泡剂能够与反应物料混合均匀并随反应物料到达泡沫层的上部，从而有效消除部分泡沫层，使泡沫层受到抑制而回落。如果焦化原料的API度大于16，通过继续在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，直至在焦化塔内进行的生焦过程结束时为止；如果焦化原料的API度小于等于16，则当泡沫层再次上升至焦化塔内该预定位置处时，在焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，直至在焦化塔内进行的生焦过程结束时为止。可见，本发明实施例提供的方法在特定条件下，在焦化原料API度大于16时在塔底注入无硅消泡剂，而在焦化原料API度小于等于16时，将塔底注入无硅消泡剂与塔顶注入含硅消泡剂相结合，这就实现了有针对性地，且快速有效地抑制不同类型焦化原料因延迟焦化产生的泡沫层并保证了消泡时间持久有效。而且，通过使用无硅消泡剂降低了含硅消泡剂的使用量，不仅能降低成本且降低了焦化馏分油的硅携带量，进而显著降低了下游加氢催化剂中毒的可能性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的延迟焦化工艺中，焦化塔内泡沫层的抑制系统的结构示意图。附图标记分别表示：1进料泵，2加热炉，3无硅消泡剂储罐，4含硅消泡剂储罐，5第一焦化塔，6第二焦化塔，7分馏塔，8料位计。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。一种焦化塔内泡沫层的抑制方法，用于延迟焦化工艺，包括：焦化原料经加热炉加热后，转入焦化塔内进行焦化反应，并在该焦化塔内形成泡沫层。当泡沫层首次上升至焦化塔内预定位置处时，在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，此时泡沫层被抑制而回落至预定位置下方。如果焦化原料的API度大于16，继续在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，直至在焦化塔内进行的生焦过程结束时为止。如果焦化原料的API度不大于16，则当泡沫层再次上升至焦化塔内该预定位置处时，在该焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，直至在该焦化塔内进行的生焦过程结束时为止。其中，所述预定位置指的是距离焦化塔塔底的高度为焦化塔高度40％-80％的位置。其中，本发明实施例所述的“API度”也叫比重指数，其计算公式如下所述：API度＝141.5/d-131.5，其中，d为15.6℃时的相对密度(与水比)。本发明实施例提供的用于延迟焦化工艺的焦化塔内泡沫层的抑制方法，包括：焦化原料经加热炉加热后，转入焦化塔内进行焦化反应，并在该焦化塔内形成泡沫层。其中，泡沫层形成在反应物料的顶部并随焦化原料的持续注入而不断升高。当泡沫层首次自下而上地上升至位于焦化塔高度40-80％的高度处时，通过在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂对泡沫层进行首次抑泡处理。由于无硅消泡剂从塔底注入，其能够与反应物料混合均匀，并随反应物料穿过整个泡沫层到达泡沫层的上部，如此以来不仅能够有效消除部分泡沫层，使泡沫层受到该抑制而回落，而且还能保证较长的抑泡时间。然后，随着焦化原料的持续注入，该泡沫层再次上升，当该泡沫层再次上升至焦化塔内位于焦化塔高度40％-80％的高度处时，如果焦化原料的API度大于16，那么继续在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，直至在焦化塔内进行的生焦过程结束时为止。可见，针对API度大 于16的焦化原料，仅仅使用无硅消泡剂即可完成泡沫层的抑制，消泡成本低廉，且不会造成下游加氢催化剂中毒。如果焦化原料的API度小于等于16，则在焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，直至在焦化塔内进行的生焦过程结束时为止，从而对泡沫层进行持续抑泡处理。对于API度不大于16的焦化原料的后期泡沫层控制十分重要，由于含硅消泡剂具有较强的消泡能力，通过将其在塔顶注入能够使其快速接触泡沫层进行快速有效地消泡。由上述可知，本发明实施例提供的方法，针对不同类型的焦化原料，实现了快速有效地抑制泡沫层并保证了消泡时间持久有效。而且，通过使用成本低廉的无硅消泡剂能有效降低成本较高的含硅消泡剂的用量，不仅能降低泡沫层抑制成本而且能显著降低焦化馏分油的硅携带量，进而降低下游加氢催化剂中毒的可能性。作为优选，上述的预定位置优选为距离焦化塔塔底的高度为焦化塔高度60％-75％处的位置。通过对该预定位置进行上述限定，其有益效果是在该预定位置，焦化泡沫层处于一个较高的安全水平，在此位置注入消泡剂能达到较好的经济效果，并且焦化泡沫层不会溢出焦化塔而影响装置的安全稳定运行。具体地，作为优选，该无硅消泡剂的注入量为70-90μg无硅消泡剂/g焦化原料，优选80μg无硅消泡剂/g焦化原料。从焦化塔底部加入优选注入量的无硅消泡剂后，焦化塔内的泡沫层厚度能在一定时间内维持在一个较低的平稳水平，且当无硅消泡剂的注入量超过优选注入量时，焦化塔内泡沫层厚度的降低程度并不明显。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例所述的无硅消泡剂为现有技术，其可以为延迟焦化工艺领域常用的具有破泡功能的无硅类化合物，并可以通过市购得到。举例来说，本发明实施例所用的无硅消泡剂可选自聚醚类消泡剂、聚异丁烯化合物类消泡剂、有机磺酸盐类消泡剂、植物油类消泡剂、动物油类消泡剂中的至少一种，优选聚醚类消泡剂。具体地，作为优选，该含硅消泡剂的注入量为15-30μg含硅消泡剂/g焦化原料，优选20μg含硅消泡剂/g焦化原料。从焦化塔底部加入优选注入量的无硅消泡剂后，焦化塔内的泡沫层厚度能在一定时间内维持在一个较低的平稳水平，但随着时间的进行，焦化塔内的泡沫层逐渐升高，直至再次达到预定位置。此时，如果焦化原料的API度大于16，那么继续在焦化塔的塔底注入优选注入量的无硅消泡剂，直至在焦化塔内进行的生焦过程结束时为止。如果焦化原料 的API度小于等于16，那么从焦化塔顶部注入优选注入量的含硅消泡剂，能迅速降低焦化塔内焦化泡沫层的厚度，且消泡持续时间较长，直至反应结束，泡沫层厚度都能维持在一个较低的平稳水平。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例所述的含硅消泡剂为现有技术，其可以为延迟焦化工艺领域常用的具有破泡功能的含硅类化合物，并可以通过市购得到。举例来说，本发明实施例所用的含硅消泡剂选自聚硅氧烷类消泡剂、聚硅氮烷类消泡剂、有机硅类消泡剂中的至少一种，优选聚硅氧烷类消泡剂。进一步地，本发明实施例所述的抑制方法中，对焦化原料进行焦化反应的操作及操作条件对于本领域技术人员来说是现有技术。作为优选，焦化原料经加热炉加热至450℃-550℃后，转入焦化塔内进行焦化反应。其中，焦化原料选自任何原油的常压渣油、减压渣油、减粘渣油、催化裂化油浆、加氢裂化尾油、乙烯渣油、润滑油抽出油中的至少一种。其中，所述的延迟焦化工艺包括常规的延迟焦化工艺以及各种改进的延迟焦化工艺。而该改进的延迟焦化工艺又可包括单程延迟焦化工艺、小循环比延迟焦化工艺、大循环比延迟焦化工艺、多中间馏分油延迟焦化工艺和生产针状焦延迟焦化工艺。为了更详细地描述本发明实施例所述的方法，以下将结合附图1对该方法进行阐述：如附图1所示，焦化原料经管线进入分馏塔7底部，与循环油混合并进行换热后，再由进料泵1输入加热炉2的辐射室，加热升温后进入第一焦化塔5或第二焦化塔6进行焦化反应。其中，为了监测焦化塔内反应物料的料位，第一焦化塔5和第二焦化塔6上均安装有料位计8，而中间位置处的料位计8的安装位置距离焦化塔的塔底的高度为焦化塔高度的65-75％。当中间位置处的料位计8初次检测到泡沫层时，打开无硅消泡剂储罐3的阀门，通过泵从焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，以降低泡沫层厚度。此后，当中间位置处的料位计8再次检测到该泡沫层时，关闭无硅消泡剂储罐3的阀门，同时开启含硅消泡剂储罐4的阀门，将含硅消泡剂经泵和管线从焦化塔的塔顶注入到焦化塔内进行消泡，并持续到生焦结束。所生成的油气经顶部管线进入分馏塔7，经分馏得到焦化气体、焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油。以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。在以下具体实施例中，所涉 及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。其中，以下实施例和对比例均在某延迟焦化中型试验装置上进行，该装置的处理量15千克/小时，焦化塔的高度为1.8米。以下实施例和对比例所使用的焦化原料均为减压渣油，其性质如表1所示；无硅消泡剂为聚醚消泡剂，其购自江苏四新界面剂科技有限公司，型号为NPE-108；含硅消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，其购自东莞市德丰化工有限公司德丰消泡剂厂，型号为DF-805；所采取的生焦时间为20小时。表1实施例1减压渣油经加热炉迅速升温到500℃，输入焦化塔进行焦化反应，焦化塔内的反应物料在反应生成油气的鼓动下，会在反应物料顶部形成泡沫层，泡沫层随反应物料的持续输入而逐渐升高。当泡沫层到达焦化塔的预定位置处时(该预定位置为距离焦化塔塔底的高度为焦化塔塔高70％的位置)，从焦化塔的塔底 注入无硅消泡剂，在此过程中，泡沫层被抑制，其厚度降低。此后，当焦化塔内泡沫层再次达到该预定位置时，由于焦化原料的API度小于16，因此选择从焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，直至该焦化塔内的生焦过程结束并切换到另一个焦化塔进行生产时为止。对比例1与实施例1相比，区别在于：焦化塔生焦过程中没有注入任何无硅或含硅的消泡剂。对比例2与实施例1相比，区别在于：当泡沫层在焦化塔内初次达到实施例1所述的预定位置时，从焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，并一直持续到生焦过程结束。对比例3与实施例1相比，区别在于：当泡沫层在焦化塔内初次达到实施例1所述的预定位置时，从焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，并一直持续到生焦过程结束。对比例4与实施例1相比，区别在于：当泡沫层在焦化塔内初次达到实施例1所述的预定位置时，从焦化塔底注入焦化柴油，直至泡沫层在焦化塔内再次达到实施例1所述的预定位置，此时切换为从焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂，并一直持续到生焦过程结束。其中，实施例1和对比例1-4的延迟焦化过程中所采用的操作条件如表2所示：表2操作条件实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4加热炉出口温度(℃)500500500500500焦炭塔顶压力(MPa)0.150.150.150.150.15循环比0.100.100.100.100.10注入量(μg/g)实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4无硅消泡剂6506500含硅消泡剂50005050焦化柴油000012000其中，实施例1和对比例1-4的延迟焦化试验结果如表3所示：表3试验结果实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4泡沫层厚度(％)5-1510030-405-105-15硅含量(μg/g)实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4焦化汽油6.2<0.5<0.535.86.2焦化柴油1.3<0.5<0.58.41.3焦化蜡油<1.0<0.5<0.55.4<1.0焦化柴油的产率(％)32.532.532.532.531.6气体产物的收率(％)9.29.29.29.29.7其中，将对比例1中不注入消泡剂时泡沫层的厚度计为100％，而注入消泡剂时，泡沫层的厚度以前者作为计算基准。由表3可知，实施例1中泡沫层厚度仅为5-15％，焦化汽油、焦化柴油中的硅含量分别为6.2μg/g、1.3μg/g，而焦化蜡油中的硅含量<1.0μg/g，同时焦化柴油的产率达到32.1％。这说明采用本发明实施例所述的抑制方法能有效抑制泡沫层并降低其厚度，且能有效降低馏分油中的硅含量，并能提高焦化柴油的产率。而对比例2中泡沫层厚度仍为30-40％，这说明单独在焦化塔的塔底注入无硅消泡剂，焦化塔内泡沫层的抑制效果较为有限。而对比例3中焦化塔内泡沫层厚度虽然为5-10％，但是焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油中硅含量分别为35.8μg/g、8.4μg/g、5.4μg/g。可见，单独在焦化塔的塔顶注入含硅消泡剂虽然抑制泡沫层的效果较好，但无法有效降低馏分油中的硅含量，易造成后续加氢催化剂的中毒现象。对比例4中焦化塔内泡沫层厚度虽然也可达到5-15％，但是其焦化柴油的产率比实施例1降低了0.9％，而低值的焦化气体的产率增加了0.5％。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 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