消泡剂在延迟焦化工艺中的应用
延迟焦化工艺主要是炼油厂将重质渣油经深度加工,提高轻质油收率的热加工工艺。延迟焦化工艺中焦炭塔内高温裂解的油气从部分裂化的焦化原料(高黏度树脂状物质)中逸出,形成很高的泡沫层,泡沫层夹带大量焦粉,随着焦炭塔内焦层高度逐渐增长,泡沫层内的焦粉和未完全反应的稠油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,甚至造成辐射段进料过滤器、分馏塔底循环过滤器和进料泵堵塞,加热炉管结焦,严重威胁装置的安全生产。携带到分馏塔内的焦粉经分馏等工艺进入到焦化柴油中,对后续加氢还原工艺也会造成危害。为了消除以上不利影响,国内外普遍采用了在焦炭塔上部加注消泡剂的技术。消泡剂具有显著的消泡效果,可以将泡沫层高度降低,从而减少焦化装置焦粉携带,延长焦化装置的运转周期。
消泡剂的作用
消泡剂的作用原理是通过进入泡沫的双分子定向膜,***其力学平衡,从而达到消泡的目的。消泡剂的消泡原理可分为以下3种:
1、化学反应法
消泡剂与发泡剂发生化学反应而消泡。例如发泡剂为肥皂时,加酸使其变为硬脂酸,也可以加入钙离子、镁离子等金属离子,使其成为不溶于水的固体,导致泡沫破灭。
2、降低膜强度法
一些非极性消泡剂如煤油、柴油等,还有小分子醇类消泡剂,他们的表面张力低于泡沫膜的表面张力,能在气泡液膜表面顶走原来的起泡剂,使得泡膜强度降低(油性物质的自身分子链短,不能形成坚固的吸附膜),从而达到消泡的目的。
3、造成泡膜中局部张力差异
一些消泡剂以及某些固体疏水性颗粒,例如含氟表面活性剂、硅油、聚醚、胶体SiO2等,能够进入泡沫的双分子膜中,使得泡膜中的局部表面张力降低,而其余部分的表面张力不变,这种张力差异使得张力较强的部位牵引着张力较弱的部位,从而产生裂口,使泡内气体外泄而消泡。
消泡剂的应用
消泡剂在金属加工液中的应用,不仅依赖于其良好的消泡性能,也与其它性质有关,例如良好的相容性或者对于可涂漆性的影响。因此,需要认真选择消泡剂。
金属切削液在实际应用中产生的大量泡沫,造成切削液的损失,并给生产带来不必要的影响。因此,金属切削液中需要加入一定量的消泡剂,将泡沫控制在正常水平。
一般来说,有效的消泡剂必须满足如下条件:
(1)、必须具有比发泡的表面活性剂更高的表面活性,即它必须具有较低的表面张力。
(2)、它必须不溶于(至少部分不溶于)发泡的介质,否则它将本身作为表面活性剂作用,亦即起到稳泡作用。
(3)、消泡剂的液滴大小应该在于泡沫薄层厚度的范围内。
在水混溶性的冷却润滑油中,常常会由于使用环氧化的乳化剂和其它表面活性剂而产生泡沫。此外,设备的结构也会明显地影响发泡趋势。