裂解炉烧焦过程动态模拟.pdf

石 油 化 工 · 74 · PETROCHEMICALTECHN0L0GY 2014年第43卷第 1期 裂解炉烧焦过程的动态模拟 诸泽人，吴志光 (中国石化 广州分公司，广东 广州 510726) [摘要]以某乙烯装置USC一28型加氢尾油裂解炉为对象，根据反应动力学、物料衡算、热量守恒和动量守恒等对裂解炉的蒸 汽一空气烧焦过程进行了模拟，得到了温度、压力 、物料浓度和焦炭厚度随时问和空间变化的动态烧焦模型；采用隐式差分 Wen~o剜各式进行数值计算，并通过工业中试装置对模型进行了验证。验证结果表明，裂解炉出口处CO含量的模拟值与实际 值的变化趋势基本相同，证明了模型的可靠性。通过对模型的分析 ，得到烧焦过程的影响因素为空气流量、裂解炉出口处管 壁温度和烧焦时间，并提出了改进烧焦工艺的方法。该模型为实际烧焦过程的操作提供了参考，并为后续先进烧焦技术的开 发提供了基础。 [关键词]裂解炉；烧焦；动态模拟；乙烯 [文章编号]1000—8144(2014)01—0074—05 [中图分类号]TQ221．21 [文献标志码 ]A DynamicSimulationofDecokingProcessinCrackingFurnace ZhuZeren，WuZhiguang (S1NOPECGuangzhouCompany，GuangzhouGunagdong510726，China) lAbstract]Thesteam—airdecokingprocessinUSC一28crackingfurnacecoilwassimulatedbased onreactionkinetics，materialbalance，heatbalanceandmomentum conservation，andadynamic decokingmodelforthevariationoftemperature，pressure，materialconcentrationsandcokelayer thicknessinthedecokingprocesswithtimeandspacewasestablished．Calculationwascarriedout byimplicitdifferenceWendroffschemeandtheresultswereprovedtobereliablethroughpilotplant test．ThetrendsofthesimulatedvaluesandactualvaluesofrCO2contentattheoutletofthecracking furnacewerethesamealmost．Themajorfactorsinfluencingthedecokingprocessincludedair flowrate，tubewalltemperatureattheoutletofthecrackingfumaceanddecokingtime．A methodofr improvingthedecokingprocesswasproposed． 1KeywordsJcrackingfurnace；decoking；dynamicsimulation；ethylene 裂解炉是乙烯装置的重要设备之一 ，它的运 示了烧焦气体流量和组成恒定条件下的烧焦规律。 行情况直接影响整个装置的能耗 、物耗及稳态生 Heynderickx等 在此基础上，增加了内扩散传质 产。在烃类热裂解过程中焦炭沉积在裂解炉炉管内 对反应的影响，仍在烧焦气体流量和组成恒定的条 壁，使得裂解炉运行能耗增加、裂解选择性降低、 件下模拟了烧焦过程。 炉管表面温度升高。因此，需要定期停止生产对 本工作在前人工作的基础上 ，针对某乙烯装 裂