中子料位计.docx

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1、中子料位/密度计利用中子在含氢介质中散射、慢化原理，测定含氢元素的物料的料罐、塔、槽等装置内物料的状态和密度。判定装置内物料为气相、泡沫或液固相，并给出物料密度的定量数据。输出420mA电流正比于物料密度。并提供密度值上下限超限报警。灵敏度、响应时间、辐射安全性等主要技术指标较好。中子料位计主要用于监测延迟焦化塔内特定高度上物料状态及其变化汽体、泡沫、焦炭或水。从而为渣油炼焦生产过程在线控制提供信息。特点：I超高辐射安全性。2超快响应速度。3有效地分辨塔内物料状态，油汽、泡沫、焦炭或水。4输出421F 正比于塔内物料密度，并提供上限超限报警功能。S防爆等级 II BaD安装简单、使用方便、维修

2、量小、可靠性高、非接触式。在延迟焦化过程中应用消泡剂1-Z.、刖百延迟焦化是炼油厂渣油加工及提高轻质油收率的重要手段。延迟焦化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定高度时，泡沫层随焦化油气一起从焦炭塔顶大油气管线携带到分储塔，引起分储塔结焦，进而造成分帽塔:底循环过滤器、辐射段进料过滤器和进料泵堵塞，炉管结焦，影响装置的安全生产。携带到分馆塔内的焦粉经分饰进入到焦化汽油、柴油中，对后续加氢工艺也会造成危害。虽然我国某些炼油厂已经认识到焦化装置注消泡剂的必要性，但对消泡剂的使用经验不足，造成消泡效果不明显，后续加氢催化

3、剂中毒等问题。石油化工科学研究院在多年研究的基础上，开发了低硅、无毒、用量少、消泡效果显著的CDF1O消泡剂,并配以专有的注入技术。本文通过考察CDF1O消泡剂的消泡效果，注入消泡剂对焦化产品分布的影响，以及硅在汽油、柴油和蜡油中的分布情况，为消泡剂的应用提供依据。2、实验部分2.1 CDF1O消泡剂的理化指标CDF1O消泡剂由液态硅、固态硅及部分溶剂组成。消泡性能良好的消泡剂不但应有比发泡介质更低的表面张力，在相关的工艺条件下不溶于发泡介质，而且在发泡介质中要有很好的分散性，不与发泡介质发生化学反应。CDF1O低硅消泡剂具有这些性能，而且化学稳定性好、低毒、无腐蚀性。表1是CDF1O消泡剂的

4、理化指标。2.2 消泡剂应用试验2.2.1 试验装置消泡剂的应用试验在镇海炼化股份有限公司l.lMt/a延迟焦化装置上进行。装置为二炉四塔流程，焦化加热炉辐射段炉出口温度495C,循环比0.30.4,焦炭塔塔顶压力0.18MPa,焦炭塔充保周期24 h,注水量1.8%左右。为了配合消泡剂的工业试验，新增加了消泡剂配制罐、柴油罐和两台消泡剂注入泵及相应的消泡剂注入管线。增设柴油罐的目的是在不注诞利时注入焦化柴油以防止消泡剂注入管线堵塞。为了便于使用和计量，工业试验时将消泡剂稀释成10%的焦化柴油溶液，降低粘度以便输送。2.2.2 试验原料油CDF10消泡剂试验使用的焦化原料为伊朗、胜利和布伦特混

5、合渣油，残炭13.77%,硫含量 2.02%,密度 0.9864gcm3,凝点 48。3、试验结果及讨论3.1 港法及注入量和注入位置消泡效果是通过观察焦炭塔20m中子料位计的显示状态来确定的。中子料位计显示7%以下时为气体，7%30%为气泡，30%60%为浓泡，60%以上为水炭，即液固混相。试验期间原料油流量为118120th, CDF10消泡剂注入量为15gg0当中子料位计显示30%时，开始注入消泡剂，10m i n后中子料位计显示下降到5%,说明泡沫层被消除;当料位计显示维持在7%以下3.3 h后，中子料位计显示开始逐渐上升到30%,然后迅速上升到50%以上，表明20m中子料位计处已经是

6、浓泡，焦炭层上升到近20m中子料位计处。从加入消泡剂到观察中子料位计显示同一状态30。/。的时间为4h,按镇海炼化股份有限公司延迟焦化的生产经验，生焦高度按0.75mh计算，注入消泡剂后将焦炭塔内泡沫层消除了 3m。当消泡剂注入量从15gg降至J 12gg和8gg后，消泡效果也逐渐下降。试验表明，消泡剂改为从加热炉辐射段出口四通阀前注入时，必须将消泡剂用量提高到22gg才能达到与塔顶注入15gg时相同的消泡效果。由此可见，消泡剂以塔顶注入为佳，它可以减少消泡剂的用量。直径6.4m的焦炭塔，切线高度23m,焦炭塔有效利用率65%（焦高15m）,注入消泡剂后泡沫层高度降低3m,即焦炭塔可以多装3m

7、的焦炭，焦炭塔有效利用率可提高到78%（焦高18m）,因此处理量可以提高20%,按最保守的计算，处理量也可提高10%,目前全国具有20Mta的延迟焦化加工能力，提高10%的处理量就相当于增加2.0Mta的处理量。3.2 消泡剂注入方式在工业生产中为了降低成本，并减少含硅消泡剂对后续汽油、柴油及加氢催化剂的影响，应尽量减少消泡剂的用量。为此仅在焦化生焦后期泡沫层距焦炭塔顶油气管线较近时（一般为生焦周期的最后26h）,才开始注消泡剂。不注消泡剂时，向焦炭塔内注入柴油，以防止消泡剂管线堵塞。按生焦周期为24 h,最后5 h开始注消泡剂计算焦化汽油、柴油、蜡油及加氢进料中的硅含量，结果列于表2中。从表

8、2数据可以看出，注入CDF10消泡剂后，加氢进料的硅含量净增值为0.37gg,实际值为0.49gg,即使在焦化装置处理污泥的情况下，加氢进料的硅含量也只有0.69gg,对加氢催化剂不会产生影响。3.3 消泡剂长周期使用的效果在CDF10消泡剂使用以前，镇海炼化股份有限公司焦化装置焦粉携带严重，导致分锚塔底积焦严重。据1999年56月间的统计，一个月内分偏塔清焦18次。自1999年6月底使用CDF10消泡剂以来，焦化油气携带的焦粉大大减少，降低了焦化辐射进料泵堵塞的可能性,分僧塔清焦次数显著降低，使焦化装置处于良性循环状态，加氢催化剂也没有出现硅中毒问题。4、经济效益对于一套l.lMt/a的延迟

9、焦化装置，消泡剂使用量为7ta,单价以9万元t计算，使用CDF10消泡剂所需支出费用为63万元/a。使用CDF10消泡剂后与以前未使用消泡剂的实际情况相比，分锚塔及分锚塔底循环油过滤器等每年可节省检修费用6万元左右。消泡剂的注入，减少了装置的不正常停工，按每年减少停工15 d ,焦化加工每吨渣油可以盈利27元计算，可增加经济效益127万元/a。此外使用CDF10消泡剂后，降低了焦炭塔中泡沫层的高度，使焦炭塔中装载的焦层高度大幅度增加，可以提高处理量10%以上，从而带来经济效益297万元/a。综合以上几项，使用CDF10消泡剂后可为炼油厂带来经济效益367万元/a。5、结论(1)CDF1O消泡剂具有显著的消泡效果，以从焦炭塔顶注入消泡效果最佳，而且用量少，用量为15gg时，可以将泡沫层高度消除3m。由于泡沫层高度的降低，焦化装置焦粉携带减少，可使焦化装置长周期运转。(2)使用CDF1O消泡剂后，加氢进料硅含量在加氢催化剂允许的范围内，因此不会对加氢精制催化剂使用寿命产生明显的影响。(3)对于l.lMt/a的延迟焦化装.置，使用CDF1O消泡齐J后,每年可以增加经济效益367万元。