發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 21:00

　　以國內(nèi)某石化企業(yè)延遲焦化裝置加熱爐為例,采用減壓渣油為原料,在計(jì)算機(jī)模擬與分析的基礎(chǔ)上,探討焦化加熱爐的動(dòng)力學(xué)、物性及反應(yīng)器模型等的模擬策略,建立加熱爐的數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過現(xiàn)場模型驗(yàn)證和工況分析,可得到沿加熱爐爐管軸向的溫度、壓力、流速及氣液組成的分布。結(jié)果表明,模擬結(jié)果與現(xiàn)場值偏差較小,溫度、壓力等參數(shù)的分布趨勢與宏觀認(rèn)識(shí)一致。建立的數(shù)學(xué)模型可用于現(xiàn)場加熱爐的工況分析,為延遲焦化加熱爐的設(shè)計(jì)、操作與優(yōu)化提供理論支持。 

【文章來源】：石油煉制與化工. 2020年05期 第95-99頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

爐管內(nèi)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

加熱爐運(yùn)行時(shí),管內(nèi)介質(zhì)為減渣、蒸汽及減渣裂化產(chǎn)物的混合物。沿爐管長度的管內(nèi)介質(zhì)流速、停留時(shí)間的分布如圖2所示。由圖2可以看出:隨著介質(zhì)流動(dòng)經(jīng)過的爐管長度增加,介質(zhì)流速逐漸增加,特別是在第19根爐管注入蒸汽后,流速迅速增加,在第19根爐管后管內(nèi)介質(zhì)呈高速流動(dòng);隨著介質(zhì)流速增加,沿流經(jīng)爐管方向,單根爐管內(nèi)停留時(shí)間越來越短。由于沿爐管管內(nèi)介質(zhì)溫度升高,流速增加、停留時(shí)間縮短有利于減緩在高溫區(qū)的結(jié)焦趨勢。沿爐管長度的液相溫度、停留時(shí)間的變化如圖3所示。由圖3可以看出:隨著介質(zhì)流動(dòng)經(jīng)過的爐管長度增加,液相介質(zhì)溫度逐漸增加,介質(zhì)溫度快速增加會(huì)引起減渣在爐管內(nèi)反應(yīng)加快,裂化反應(yīng)與生焦反應(yīng)都會(huì)增加;在經(jīng)過第19根爐管后,爐管內(nèi)介質(zhì)溫度雖然還在增加,但增加速率減小。這主要是因?yàn)樽⑵蠼橘|(zhì)流速增加,縮短了原料在爐管內(nèi)的停留時(shí)間。停留時(shí)間縮短、流速增加,這些因素有利于減緩結(jié)焦前軀物在爐管的沉積結(jié)焦,另一方面隨著介質(zhì)溫度繼續(xù)升高,減渣的縮合反應(yīng)進(jìn)一步加快,因此對(duì)于特定原料,對(duì)這兩種相反趨勢進(jìn)行綜合比較才能確定是否有利于減緩爐管的結(jié)焦。

沿爐管長度的液相溫度、停留時(shí)間的變化如圖3所示。由圖3可以看出:隨著介質(zhì)流動(dòng)經(jīng)過的爐管長度增加,液相介質(zhì)溫度逐漸增加,介質(zhì)溫度快速增加會(huì)引起減渣在爐管內(nèi)反應(yīng)加快,裂化反應(yīng)與生焦反應(yīng)都會(huì)增加;在經(jīng)過第19根爐管后,爐管內(nèi)介質(zhì)溫度雖然還在增加,但增加速率減小。這主要是因?yàn)樽⑵蠼橘|(zhì)流速增加,縮短了原料在爐管內(nèi)的停留時(shí)間。停留時(shí)間縮短、流速增加,這些因素有利于減緩結(jié)焦前軀物在爐管的沉積結(jié)焦,另一方面隨著介質(zhì)溫度繼續(xù)升高,減渣的縮合反應(yīng)進(jìn)一步加快,因此對(duì)于特定原料,對(duì)這兩種相反趨勢進(jìn)行綜合比較才能確定是否有利于減緩爐管的結(jié)焦。3.2.2 輻射段壓力、流速、汽化率與轉(zhuǎn)化率分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]延遲焦化原料的高溫模擬蒸餾和熱重-質(zhì)譜研究[J]. 唐存收,韓冬云,曹祖賓,趙宇,曹傳洋.  石油煉制與化工. 2019(05)
[2]焦化爐管內(nèi)工藝計(jì)算數(shù)學(xué)模型的開發(fā)及應(yīng)用[J]. 王陽峰,申海平,閻龍,徐宏.  石油煉制與化工. 2014(12)
[3]減壓渣油熱轉(zhuǎn)化集總動(dòng)力學(xué)的建模研究[J]. 閻龍,張金先,申海平,范啟明.  石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2011(04)
[4]焦化爐工藝校核方法的研究[J]. 肖家治,王蘭娟,蔡升,魏學(xué)軍,晁可繩,李志強(qiáng).  煉油設(shè)計(jì). 2001(10)



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