用动态实验考核重油热裂解产物分布模型

用计量泵将减压渣油打入电加热模拟焦化炉炉管中并加热到约 5 0 0℃ ,采用湿式流量计计量裂解气的体积 ,并用气相色谱仪分析其组成 ,由特定的采样器对全油样急冷 ,利用液相色谱将渣油及裂解油进行切割分析得到窄馏分的转化率。采用全过程模拟的方法对实验过程进行模拟 ,3个动态实验条件下的出口转化率计算结果与实测值基本相符 ,这说明重油热裂解产物分布模型可以用于焦化炉管内的过程模拟。     

焦化炉处理量上限理论分析

焦化炉是延迟焦化装置的核心单元设备，也是整个装置提高处理量的制约因素。对5座焦化炉进行了现场标定和管内外过程模拟，在控制炉管结焦速率的情况下，对单面辐射焦化炉的处理量上限进行了分析。结果表明，以现场操作工况下平均热强度和1984年设计规范中冷油流速上限为基准时，4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到600-650kt/a和700－800kt/a，而炉出口热转化率仍低于炉管内重油的最大可裂化度。如将炉出口热转化率限制在20％，分别以操作工况下炉管平均热强度和1984年设计规范中平均热强度上限为限制条件时，4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到680.8-796.8kt/a和764－1100kt/a。     

焦化炉处理量上限理论分析

焦化炉是延迟焦化装置的核心单元设备 ,也是整个装置提高处理量的制约因素。对 5座焦化炉进行了现场标定和管内外过程模拟 ,在控制炉管结焦速率的情况下 ,对单面辐射焦化炉的处理量上限进行了分析。结果表明 ,以现场操作工况下平均热强度和 1984年设计规范中冷油流速上限为基准时 ,4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到 6 0 0～ 6 5 0kt/a和 70 0～ 85 0kt/a,而炉出口热转化率仍低于炉管内重油的最大可裂化度。如将炉出口热转化率限制在 2 0 %,分别以操作工况下炉管平均热强度和 1984年设计规范中平均热强度上限为限制条件时 ,4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到 6 80 .8～ 796 .8kt/a和 76 4～ 110 0kt/a。     

裂解炉管结构对裂解产物收率影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.3,在相同温度边界条件下分别对3种不同结构的炉管管内石脑油的裂解反应进行了三维数值模拟,深入分析了3种不同结构炉管的轴向、径向的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律。模拟结果表明,炉管结构对炉管长度方向上以及炉管径向上的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律有着显著影响。用数值模拟方法裂解炉管对掌握管内部的裂解反应和主要裂解产物的分布规律有着重要作用,可以为炉管的结构优化设计提供理论依据。     

丙酮裂解非等温管式反应器模拟

建立了丙酮在非等温管式反应器中裂解的一维模型。通过Matlab软件对年产1万t丙酮裂解反应器进行了模拟计算和分析。模拟了反应温度、丙酮转化率沿反应器轴向分布，计算了反应器体积等重要参数，与实际工况数据相比，模拟结果相对误差较小。模拟结果证明，提高管间加热可以使丙酮裂解达到更高的反应转化率。     

新型乙烯裂解炉的温度控制

采用温度支路平衡技术，实现了对从国外引进的GK-6型乙烯裂解炉裂解深度和转化率的优化控制，经在齐鲁乙烯裂解炉改造应用表明提高了乙烯收率和选择性、延长了炉管的使用寿命，达到了节能降耗的目的。     

提高生焦反应焦化炉给热方法的研究

提出了生焦反应焦化炉给热及生焦反应给热比的概念，在确保焦化炉管不发生严重结焦的条件下，研究了焦化炉注气及炉出口温度的优化方法，以提高生焦反应焦化炉给热及延迟焦化装置液体收率。利用过程模拟软件，分别对单面辐射及双面辐射焦化炉进行了管内外过程模拟。结果表明，注气比维持在1％，炉出口温度由490℃到505℃时，每升高5℃，生焦反应焦化炉给热增加45～59kJ／kg；炉出口温度维持在505℃，注气比由3％至1％每降低0．5个百分点，生焦反应焦化炉给热增加20～32kJ／kg。采用调整注气比和炉出口温度优化同时操作的方案，其效果优于仅控制炉出口温度的方案。     

提高延迟焦化加热炉能力及延长运转周期的新措施

分析了渣油在延迟焦化加热炉加热过程中的三个阶段的特点和规律，以及炉管结焦位置和原因，提出了延迟焦化加热炉进料流程优化方法和“双点二级”注水技术，来提高加热炉处理能力及延长运转周期。     

提高生焦反应焦化炉给热方法的研究

提出了生焦反应焦化炉给热及生焦反应给热比的概念 ,在确保焦化炉管不发生严重结焦的条件下 ,研究了焦化炉注气及炉出口温度的优化方法 ,以提高生焦反应焦化炉给热及延迟焦化装置液体收率。利用过程模拟软件 ,分别对单面辐射及双面辐射焦化炉进行了管内外过程模拟。结果表明 ,注气比维持在 1% ,炉出口温度由 4 90℃到 5 0 5℃时 ,每升高 5℃ ,生焦反应焦化炉给热增加 4 5～ 5 9kJ/kg ;炉出口温度维持在 5 0 5℃ ,注气比由 3%至 1%每降低 0 .5个百分点 ,生焦反应焦化炉给热增加 2 0～ 32kJ/kg。采用调整注气比和炉出口温度优化同时操作的方案 ,其效果优于仅控制炉出口温度的方案     

乙烷和丙烷共裂解的最优传热强度控制

该文根据乙烷和丙烷共裂解的化学反应机理及泛函数极值方法，了工业炉实施乙烷和丙烷共裂解过程的优化模型，求出了炉管的最优热强度分布和炉管最优出口温度，用于指导实际操作取各了显著的效果，并为今后进步开拓裂解原料和裂解炉辐射管设计提供了理论参考。