试析燕化气体裂解炉辐射段炉管烧焦过程模拟

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1、天津大学硕士学位论文燕化气体裂解炉辐射段炉管烧焦过程模拟姓名：金宗贤申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：辛峰;宋嘉波20060401摘要本文综述了管式裂解炉蒸汽热裂解过程中，焦碳的形成及形态、抑制结焦及焦碳脱除技术、裂解炉烧焦过程研究进展。由于裂解炉的烧焦过程非常复杂，研究报道很少，尤其缺乏理论研究，无法对目前的裂解炉的烧焦过程的合理性进行分析，也无法在新型和新建裂解炉开发建设中提出科学的、合理的烧焦程序。本文在根据国内外研究工作基础上，依据燕化实际工业装置运行情况，采用现场实际测试的辐射段炉管温度分布并对文献及某研究院提供的焦碳层厚

2、度分布进行了合理改进，建立了烧焦过程数学模型，并开发了燕化气体裂解炉辐射段炉管烧焦过程模拟程序。通过模拟计算获得了烧焦过程反应器内壁轴向温度分布及其随时间的变化，不同轴向位置上焦碳层厚度随时间的变化，烧焦气体组成对烧焦过程的影响规律，与实际情况进行了比较，计算结果与实际过程基本吻合。本文利用建立的烧焦过程数学模型对烧焦过程的结束判断标准、现程序改进效果、B专利烧焦技术、提高空气量的影响等若干闯题进行了模拟计算和分析。通过研究发现了目前工业生产中普遍采用的以COx浓度判断结束标准存在的问题；适度提高烧焦气中空气的配比有利于缩短总的烧焦时间和改

3、善烧焦效果；此外，还对几种烧焦程序用于气体原料裂解炉的可行性及清焦效果进行了预测。论文所得结果，对改进现有气体原料裂解炉烧焦程序及在新型和新建裂解炉开发建设中提出科学的、合理的烧焦程序具有重要的指导意义。关键词：气体裂解炉；辐射段；炉管；烧焦；模拟ABSTRACTFormationandshapeofcokeincoilsofthermalcrackingfumace,andadvancesintechnologiesofcokinginhibitor,especiallyindecokingWerereviewedinthispaper．

4、BecauseofthecomplexityofdecokingfewpapersCallbesearched,thereforeitisdifficultt0evaluatereasonabilityofthedecokingprogramandgiveascientificandrationalsuggestionfornovelthermalcrackingfurnaces．BasedontheabroadanddomesticresearchesOlldecoking，amathematicmodelhadbeenestablish

5、edforsimulationofdecokingofRadiationSectionCoilsingasthermalcrackingfumaceinYanshanPetro-ehemiealCorporation．Byusingoftheoutsidetemperatureprofileofcoilsinactualoperationconditionandagivenprofileofcorethickness，thesimulationresults，includethechangesoftemperatures，cokethick

6、ness，Cq，airandsteamalongaxleofcoil，aswellastheeffectsofcomponentsofdecokinggases，wereobtained．AcoincidebetweenactualandsimulatedresuRsWasapproached．Bycomparisonandanalysisoforiginal，advancedandBdecokingprogramsonendcriteriaofdecokingandratioofairtosteambysimulation，itWills

7、foundthat：1)COxconcentrationatexitlessthanO．5％，acriterionwidelyusedinindustry,maybefarawayfromthetotaldecoking；2)decokingCanbcbenefitedfromincreasetheratioofairtosteam，KTISMKgascrackingfumaceinYanshanpetrochemicalcorporationhadenoughroomforimprovingdecokingindecreaseofdeco

8、kingtime；3)BdecokingprogramusedinYanshanPetrochemicalCorporationwasnotsuitable幻KTISMKgasc