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耦合法模拟乙烷裂解炉烧焦过程

化学反应工程与工艺 2008年第2期24卷 121-127页

作者：张莹莹蔡旺锋金宗贤辛峰天津大学化工学院天津300072 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司北京102500

以KTI-SMK型乙烷裂解炉为研究对象,采用同时计算炉膛和炉管传热的耦合法模拟了空气和水蒸气的混合烧焦过程。分别以活塞流、缩壳模型以及区域法描述管内流体流动、气固非均相反应以及炉膛传热,计算出烧焦过程中管内气体温度分布、管壁... 详细信息

以KTI-SMK型乙烷裂解炉为研究对象,采用同时计算炉膛和炉管传热的耦合法模拟了空气和水蒸气的混合烧焦过程。分别以活塞流、缩壳模型以及区域法描述管内流体流动、气固非均相反应以及炉膛传热,计算出烧焦过程中管内气体温度分布、管壁温度分布、焦炭厚度分布、炉管出口碳氧化合物含量和炉管出口气体温度。其中,烧焦时间、炉管出口碳氧化合物含量和炉管出口气体温度的计算结果与生产数据基本相符。按目前的烧焦程序进行模拟,结果表明,烧焦结束时,管内依然残留5%的焦炭,管壁最高温度低于管材极限,说明现采用的烧焦工艺还可以进一步优化。

关键词：乙烷裂解炉烧焦区域法模拟

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乙烷裂解炉安全烧焦及条件优化

化学反应工程与工艺 2008年第6期24卷 551-555页

作者：张莹莹蔡旺锋金宗贤辛峰天津大学化工学院天津300072 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司北京102500

采用耦合炉膛和炉管传热的计算方法,模拟 KTI-SMK 型裂解炉的烧焦过程。首先对恒定炉管入口烧焦气流量和温度模式的烧焦程序进行安全烧焦条件的计算.并用复形调优法计算出优化的烧焦条件为水蒸气流量1 861 kg/h,空气流量597 kg/h,炉管... 详细信息

采用耦合炉膛和炉管传热的计算方法,模拟 KTI-SMK 型裂解炉的烧焦过程。首先对恒定炉管入口烧焦气流量和温度模式的烧焦程序进行安全烧焦条件的计算.并用复形调优法计算出优化的烧焦条件为水蒸气流量1 861 kg/h,空气流量597 kg/h,炉管入口温度626℃,烧焦时间8.2 h。随后验证了该操作条件,得到管壁最高温度为1 047℃,管内残炭量和烧焦时间分别低于目前装置烧焦程序模拟结果。

关键词：裂解炉烧焦复形调优优化

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气体裂解炉烧焦过程研究

石油化工 2009年第12期38卷 1297-1301页

作者：金宗贤辛峰张莹莹中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司北京102500 天津大学化工学院天津300072

在对裂解炉辐射段炉管烧焦过程进行分析的基础上,确立了模拟烧焦过程的数学模型;依据中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司实际工业装置的运行情况,对该公司KTI SMK型气体裂解炉辐射段炉管烧焦过程进行了模拟,并对裂解炉辐射段烧焦... 详细信息

在对裂解炉辐射段炉管烧焦过程进行分析的基础上,确立了模拟烧焦过程的数学模型;依据中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司实际工业装置的运行情况,对该公司KTI SMK型气体裂解炉辐射段炉管烧焦过程进行了模拟,并对裂解炉辐射段烧焦结束的判断标准、提高空气量对烧焦的影响等问题进行了分析。模拟结果表明,目前工业生产中普遍采用的以烧焦尾气中CO_x摩尔分数小于0.5%为判断烧焦结束的标准,存在烧焦不完全的问题,在实际应用中需要降低烧焦尾气中CO_x含量或延长烧焦时间,以达到完全烧焦的目的;在裂解炉辐射段炉管烧焦过程中,适当提高空气量有利于缩短烧焦时间。

关键词：气体裂解炉辐射段炉管烧焦模拟乙烯

烧焦对Cr35Ni45材料表面锰铬尖晶石薄膜抗结焦性能的影响

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石油化工 2020年第1期49卷 13-19页

作者：郏景省王红霞王申祥张利军中国石化北京化工研究院

采用原位涂层抑制结焦技术,对Cr35Ni45工业裂解炉管样片,分别使用空气烧焦、空气+水蒸气烧焦、急冷等方式进行处理,结合裂解结焦量、SEM和EDS表征,研究了烧焦对Cr35Ni45乙烯裂解炉管锰铬尖晶石薄膜的影响。表征结果显示,各处理方式对Cr3... 详细信息

采用原位涂层抑制结焦技术,对Cr35Ni45工业裂解炉管样片,分别使用空气烧焦、空气+水蒸气烧焦、急冷等方式进行处理,结合裂解结焦量、SEM和EDS表征,研究了烧焦对Cr35Ni45乙烯裂解炉管锰铬尖晶石薄膜的影响。表征结果显示,各处理方式对Cr35Ni45原位涂层试样的表面形态影响不大。实验结果表明,850℃空气烧焦、850℃空气+水蒸气(体积比为1∶1)烧焦、急冷处理,可使Cr35Ni45原位涂层试样的结焦量下降,对试样的表面元素组成影响偏良性;900℃空气烧焦处理可使Cr35Ni45原位涂层试样的结焦量上升,对试样的表面元素组成影响偏差。

关键词：乙烯裂解烧焦锰铬尖晶石薄膜

逆流连续催化重整工艺烧焦过程的数值计算与分析

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石油炼制与化工 2022年第10期53卷 105-114页

作者：郑晨姜晓花中国石化工程建设有限公司北京100101

建立了逆流连续催化重整装置再生烧焦区的动态数学模型,并利用Matlab编程数值计算方法求解了该数学模型,选取3种不同操作条件,利用该模型计算了烧焦区内各个位置的焦炭质量比、再生气氧含量、床层温度、气相温度,深入分析研究了初始积... 详细信息

建立了逆流连续催化重整装置再生烧焦区的动态数学模型,并利用Matlab编程数值计算方法求解了该数学模型,选取3种不同操作条件,利用该模型计算了烧焦区内各个位置的焦炭质量比、再生气氧含量、床层温度、气相温度,深入分析研究了初始积炭量、催化剂循环速率对烧焦的影响。结果表明:烧焦反应速率随着催化剂积炭量、再生气氧含量和反应温度的升高而增大;随着初始积炭量增加,床层局部最高温度位置向外筛网方向迁移;随着催化剂循环速率增加,床层局部最高温度位置向下部迁移。模型计算结果与装置实际测量结果具有较高的一致性,说明所建模型的计算方法具有良好的准确性。

关键词：逆流连续重整催化剂烧焦数值模拟

模拟乙烷裂解炉管中流体返混对烧焦过程的影响

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化学反应工程与工艺 2009年第5期25卷 437-441页

作者：陈青松张莹莹中国石油天然气集团公司东北炼化工程有限公司辽宁沈阳110013 天津大学化工学院天津300072

针对裂解炉管弯头处流体运动状态变化的特点,采用柱塞流反应器(PFR)与串联全混流反应器(CSTR)组合的反应器模型,耦合计算了炉膛传热和辐射段炉管内的烧焦过程。将烧焦时焦炭表面氧分压、烧焦速率、炉管出口气体温度和碳氧化物含量、焦... 详细信息

针对裂解炉管弯头处流体运动状态变化的特点,采用柱塞流反应器(PFR)与串联全混流反应器(CSTR)组合的反应器模型,耦合计算了炉膛传热和辐射段炉管内的烧焦过程。将烧焦时焦炭表面氧分压、烧焦速率、炉管出口气体温度和碳氧化物含量、焦炭层厚度等影响的模拟结果与无返混的PFR模型的模拟结果进行了比较。结果表明:两种模型模拟的炉管出口气体温度和碳氧化物含量均与生产实际基本相合,但有返混的模型能更准确地描述烧焦结束时残碳在管内的分布特点。

关键词：乙烷裂解炉烧焦返混模拟

烧焦对Cr25Ni35乙烯裂解炉管锰铬尖晶石薄膜的影响

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石油化工 2020年第12期49卷 1175-1181页

作者：郏景省王红霞王申祥张利军中国石化北京化工研究院北京100013

在保留内表面的前提下切割Cr25Ni35工业裂解炉管,得到5 mm×5 mm×3 mm的试样。使用原位涂层抑制结焦技术对试样进行处理,在炉管内表面生成锰铬尖晶石薄膜,再经结焦实验后,分别采用850℃空气、850℃空气/水蒸气混合气、900℃空气对结焦... 详细信息

在保留内表面的前提下切割Cr25Ni35工业裂解炉管,得到5 mm×5 mm×3 mm的试样。使用原位涂层抑制结焦技术对试样进行处理,在炉管内表面生成锰铬尖晶石薄膜,再经结焦实验后,分别采用850℃空气、850℃空气/水蒸气混合气、900℃空气对结焦试样进行烧焦及再次结焦实验,通过SEM及EDS分析了烧焦处理前后试样的结焦量变化、表面形貌及元素组成变化。同时,也考察了急冷处理对试样结焦量、表面形貌和元素组成的影响。实验结果表明,850℃空气烧焦和急冷处理后试样的结焦量下降,850℃空气/水蒸气混合气烧焦和900℃空气烧焦对Cr25Ni35试样的结焦量影响不大;850℃空气烧焦、850℃空气/水蒸气混合烧焦、急冷处理和900℃空气烧焦都明显改变了Cr25Ni35原位涂层试样的表面形貌;850℃空气烧焦和850℃空气/水蒸气烧焦后,难以通过Cr25Ni35试样表面的元素变化判断对结焦量的影响,而急冷处理和900℃空气烧焦导致Cr25Ni35试样表面的元素变化有利于产生结焦。

关键词：裂解乙烯烧焦锰铬尖晶石薄膜

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评价催化裂化再生器床层烧焦的一种方法

炼油技术与工程 2006年第6期36卷 7-9页

作者：董肖昱郝希仁中国石化集团洛阳石油化工工程公司河南省洛阳市471003

通过对流化催化裂化再生器烧焦的几种评价方法进行分析,探讨了采用“烧焦效率“(烧焦效率=按实际操作工况计算的实际烧焦强度÷按合适动力学模型计算的动力学计算烧焦强度)作为评价再生器床层烧焦的合理性,提出了一种评价再生器床层烧... 详细信息

通过对流化催化裂化再生器烧焦的几种评价方法进行分析,探讨了采用“烧焦效率“(烧焦效率=按实际操作工况计算的实际烧焦强度÷按合适动力学模型计算的动力学计算烧焦强度)作为评价再生器床层烧焦的合理性,提出了一种评价再生器床层烧焦的新方法。对三套催化裂化装置再生器改造前后实际烧焦强度、动力学计算烧焦强度、烧焦效率的变化进行的分析表明,采用烧焦效率数据可以较好地评价床层再生器的烧焦情况,,指导再生器的设计、操作或改造。

关键词：催化裂化装置再生器催化剂床层烧焦评价方法

移动床轻烃芳构化催化剂再生烧焦模型的开发及工业应用

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石油炼制与化工 2021年第9期52卷 98-101页

作者：郭劲鹤中石化洛阳工程有限公司河南洛阳471002

为更好地研究移动床轻烃芳构化待生催化剂的再生烧焦,开发出可适用于多元条件下烧焦的两段注氧、两段控温的催化剂烧焦模型。该模型将催化剂烧焦床层分段,每段床层采用不同的烧焦条件;采用微元法将催化剂各段床层分为满足模拟精度要求... 详细信息

为更好地研究移动床轻烃芳构化待生催化剂的再生烧焦,开发出可适用于多元条件下烧焦的两段注氧、两段控温的催化剂烧焦模型。该模型将催化剂烧焦床层分段,每段床层采用不同的烧焦条件;采用微元法将催化剂各段床层分为满足模拟精度要求的若干环形微元;以试验得到的工业化轻烃芳构化催化剂的宏观动力学方程为基础,基于微元内的催化剂碳、氢质量衡算及微元内的燃烧、传热的衡算,得到整个床层各处的碳、氢、氧含量与温度分布情况。经工业验证,实测数值与模型预测值吻合较好,为移动床轻烃芳构化技术的进一步推广应用提供了技术支撑。

关键词：轻烃芳构化催化剂再生烧焦动力学数学模型