热通道内典型碳氢燃料的热解结焦行为

作     者：李浩文 兰昊 郑幼丹 孙勇辉 杨子昕 宋谦石 汪小憨 

作者机构：中国科学院过程工程研究所 中国科学院广州能源研究所 中国科学院赣江创新研究院 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：中国科学院稀土重点实验室前沿基础项目(E32PF00116) 国家自然科学基金项目(51976219) 中国科学院赣江创新研究院自主部署项目(E155D00101) 

主　　题：碳氢化合物 燃料分子结构 热解 焦化 热沉 

摘      要：燃料分子结构是影响主动冷却通道内热解结焦过程的重要因素。在预氧化的304STS(Φ3 mm×0.5 mm×1000mm)流动反应管内600-800℃、1.0MPa对比了正庚烷(nC7H16)、异庚烷(iC7H16)、甲基环己烷(MCH)、正十二烷(nC12H26)、甲苯(A1CH3)的热解结焦行为。实验定量获取了热解气液产物并计算了燃料反应热沉，通过称重法对比了非稳态结焦特性和沿程结焦分布规律。结果表明，较低温度650℃下链烷烃的转化率较高，环烷烃次之，A1CH3在高于775℃转化率骤增。低温下MCH和nC12H26结焦速率较低，高温下MCH和A1CH3的结焦速率显著提高。直链烷烃裂解双烯含量最高和稳定的环状结构均有利于提供高热沉。iC7H16比nC7H16更稳定且结焦趋向更弱，但甲基的存在，产物烷烃化程度增加。五种典型燃料的结焦过程均呈现三阶段非稳态生长规律，低温下链烷烃结焦速率较大，高温下MCH和A1CH3结焦贡献显著提高。