2．1 焦炭塔内泡沫层的形成

焦化原料油经加热炉加热达到焦化反应温度后，经过深度裂解和综合反应转化为气体、汽油、蜡油和焦炭。在焦炭塔内，沿其高度可分为3个主要区域。下部是焦炭层；中部是高粘度的胶质沥青质，称为泡沫层；泡沫层上是油气层。随着裂化反应的进行，高粘度的树脂状胶质沥青质不断被大量油气鼓泡形成泡沫，已经形成的泡沫又不断的破裂而逸出油气。在一定的操作温度和压力下，泡沫的形成和破裂达到一个动态的平衡，从而形成一定厚度的泡沫层。

只要焦炭塔内发生焦化反应，就必然伴随着泡沫层的出现。泡沫层高度对焦化装置的生产有着直接的影响，其高度必须控制在一定的范围内。泡沫层过高，一方面使焦粉随着高温油气管线进人大油气管线和分馏塔造成聚集，对后续管路和工艺造成不利影响；另一方面为减轻泡沫层被夹带，就要增加焦炭塔的空高，焦炭塔有效生产空间降低，影响装置的处理能力。

2．2 影响泡沫层高度的因素

在焦化反应进行中，影响泡沫层高度的几个因素主要是：原料性质、处理量、温度及压力。

2．2．1 原料性质对泡沫层高度的影响

原料越容易起泡，则焦化反应时的泡沫层就越高。原料的起泡性与原料的密度、粘度、胶质沥青质含量、泡沫液的表面张力等因素有关。原料的性质同时也对泡沫层中气泡的大小、泡沫层的密度、气泡破碎的难易程度、消泡剂在泡沫层中的分散性及消泡性等都有影响。一般来说，密度越大，残炭值越高，其泡沫层高度也会越高。另外油品的粘度越小，表面张力越小，气泡的临界半径就越小，烃分子就越容易达到沸腾条件而形成气泡挥发成气相，降低中间相膨胀起沫的程度，使塔内泡沫层高度大大下降。

2．2．2 处理量对泡沫层高度的影响

焦炭塔的处理量是影响泡沫层高度的直接因素。一般来说，处理量增加，泡沫层高度增加，反之，泡沫层高度降低。循环比是影响焦化装置处理量大小的关键操作参数，对泡沫层高度也有直接影响。在焦化加热炉能力一定的情况下，减小循环比将使装置处理量增大。同时，循环比降低，焦炭收率减小，焦化油气量增大，焦炭塔油气气速增加，更易形成泡沫夹带，使得泡沫层高度增加。

2．2．3 温度对泡沫层高度的影响

温度对泡沫层高度的影响是两方面的。一方面焦炭塔内反应温度高，泡沫层能充分的进行焦化反应，裂解成油气和缩合成焦炭的速度都大大的加快，而且高温下泡沫表面张力降低，泡沫易破碎，所以泡沫层厚度会降低；但另一面，温度增加，反应趋向于裂化分解，使得焦化油气量增加，油气气速增加，易形成泡沫夹带，使得泡沫层高度增加。由于焦化反应的炉出口温度调节范围很窄，一般在495～505℃ ，焦炭塔顶温在400℃左右。所以，相对稳定的温度变化范围，对泡沫层高度变化的影响不大。

2．2．4 压力对泡沫层高度的影响

塔顶压力影响泡沫层高度是一个物理破泡的过程。塔顶压力增加，泡沫难于形成，已形成的泡沫受压也更易于破碎。所以，泡沫层会随着压力增加而降低。另外由于操作压力对产品的分布有一定的影响，当操作温度和循环比固定后，提高操作压力将使塔内焦炭中滞留的重质烃含量增多，气体产物在塔内停留时间延长，使二次裂化反应几率增加，从而使焦炭产率和气体产率增加，但液体产品产率下降，相对油气量下降，使得泡沫层降低。所以操作压力增加，泡沫层高度降低。目前焦化工艺越来越趋于低压、高液收率的方向发展，操作压力主要还是由焦化馏出油产率来确定。