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二维模型对影响80U型炉产率分布主要因素的模拟分析

麻立志  
【摘要】: 大庆石油学院张红梅等研究人员,在大量的实验数据基础之上,建立形成的轻质油裂解制乙烯、包括49个组分的反应动力学模型和结焦模型等在内的二维工艺数学模型,是迄今为止国内较先进的二维模拟计算软件。与工程上应用的一维模拟计算软件相比,能更准确描述裂解反应的历程和结焦过程。本文简要介绍了该模型软件的基本原理。通过在大庆乙烯装置裂解炉上的应用,以W型炉实际生产数据来运行这个二维模拟计算软件,获得管式裂解炉炉管沿轴向和径向的流动、传热、反应、结焦等方面的大量信息,探讨了影响炉管内流体流动,传热过程,反应历程,结焦机理的主要因素之间存在的内在规律及应采取的技术措施,找出了影响裂解反应产物分布规律的关键性因素,从而更准确的优化参数,指导生产,使生产装置获得最佳经济效益。运算结果得出的结论与文献发表的裂解反应规律和生产实际反映出的规律相吻合,充分证明了这个软件的优越性、准确性及实用性。本文重点应用工业轻烃裂解制乙烯管式裂解炉二维工艺数学模型计算大庆乙烯装置的80U型裂解炉运行数据,得出炉管内流体流动、传热、浓度分布和温度分布情况等信息,模拟出管内裂解反应历程。通过计算,寻找出80U型裂解炉的出口温度、稀释比、管压降和结焦机理对裂解炉产物中乙烯+丙烯主产品的收率和运行周期的影响规律,给出了优化的操作条件,对工业生产提供理论指导。并通过W型炉和80U型裂解炉运算结果的对比分析,指出了W型炉设计上的缺陷和80U型炉的优点及存在的问题,提出改进的措施,为新型裂解炉的设计和优化乙烯裂解炉操作条件提供了可信的理论依据,并为今后裂解炉的发展指明方向。运算结果也以令人信服的证据说明该模型软件可以用来指导生产和进行新型国产裂解炉设计。


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