耦合法模拟乙烷裂解炉烧焦过程

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.     

超临界萃取沙棘油的研究

以沙棘果渣和沙棘籽为原料,分别进行沙棘果油和沙棘籽油的CO2超临界萃取的工艺研究,实验表明沙棘果油的最佳萃取条件为：温度40℃,压力30MPa,时间2h,CO2流量25kg／h;沙棘籽油适宜萃取条件为：温度45℃,压力30MPa,时间0．5h,CO2流量20kg／h。     

裂解炉蒸汽-空气烧焦过程计算及优化

通过对裂解炉烧焦过程的计算和分析,获得如下结果：当前裂解炉烧焦程序存在较大的改进空间,焦自身反应产生的热量带来的系统温升很小,不会产生局部过热。可通过及时提高烧焦温度、增加空气流量和降低稀释蒸汽流量来提高烧焦效率,烧焦时间可从原来的24h降低到15h。     

乙烯装置裂解炉的烧焦过程模拟

裂解炉炉管内壁的烧焦过程是个炉管温度、压力、浓度和焦炭厚度随时间,沿空间变化的动态过程。基于蒸汽-空气法烧焦机理分析,假定沿炉管烧焦反应动力学参数和反应热不变,建立了蒸汽-空气烧焦过程机理模型。针对中石化镇海炼化分公司乙烯装置裂解炉BA104的实际烧焦参数结合有限元求解进行了流程模拟。流程模拟结果与实际过程的对比证实了所建立的工业裂解炉蒸汽-空气烧焦过程模型的可行性和有效性,为实现烧焦过程的闭环优化控制奠定了基础。     

模拟乙烷裂解炉管中流体返混对烧焦过程的影响

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.     

优化操作 提高GK-Ⅵ型裂解炉的生产能力

介绍了中国石化齐鲁石化股份有限公司烯烃厂乙烯装置GK-Ⅵ型裂解炉工艺流程以及采用的先进技术.并从工艺的角度,详细阐述了通过改进流程、缩短裂解炉切换时间、合理分配燃料气负荷、平均分布炉管各组原料流量、提高裂解炉辐射段炉管出口温度、改进烧焦程序等方法,优化GK-Ⅵ型裂解炉的操作,从而延长其运行周期及有效运行时间,为乙烯装置节能降耗,提高乙烯收率和高负荷运行,创造了良好的基础.     

基于自适应谱方法的裂解炉烧焦模型化简策略

炉管烧焦是乙烯裂解炉的重要操作，准确的烧焦模型是优化控制烧焦过程、提高烧焦效率的重要前提。常见的烧焦过程机理模型为偏微分方程的形式，具有无穷维、时空耦合的特点，计算复杂度高，难以满足实时优化和控制对轻量级模型的需求。为此提出一种基于自适应谱方法的乙烯裂解炉烧焦过程轻量级模型化策略。首先，针对炉管生焦与烧焦过程焦层变化特点，将炉管自适应划分为有焦段和无焦段。其次，使用Legendre多项式作为空间基函数分别对有焦段和无焦段分布参数近似降维，建立烧焦过程控制输入与炉管内焦层厚度分布、温度分布的时间维系数的集中参数模型，避免因直接使用谱方法近似拟合带局部特征的分布参数系统而产生较大误差的问题。     

基于Aspen Plus与Matlab联用的ORC系统优化

ORC系统设计过程中,工质的选用和操作参数的选定是设计的关键。为辅助进行ORC系统的设计和优化,先采用Aspen进行ORC模拟模型建立,选取了几种常用工质,使用ActiveX实现了Matlab和Aspen的联用,设计了计算程序。以某公司35 t/h的150℃热水提供工业余热、冷却器的冷凝温度为42℃的ORC系统作为案例,进行了优化计算,最终得到该工况下R134A工质的输出功率最高,输出功率为201 kW,工质的蒸发压力为27 bar,蒸发温度为81℃,流量为56 900 kg/h。     

超临界CO2萃取丁香挥发油的实验研究

采用正交实验法对超临界CO2萃取丁香挥发油的条件进行了研究。考察了萃取温度、压力、CO2流量等因素在不同水平下对丁香挥发油提取率的影响。得到了超临界C02萃取丁香挥发油的最佳实验条件：萃取压力30MPa、温度40℃、CO2流量40kg／h和萃取时间80min,得率为20．62％。与水蒸气蒸馏法比较,超临界CO2萃取的收率高,萃取时间短。     

超临界CO2流体萃取莪术挥发油的工艺研究

利用超临界CO2流体萃取技术,以榄香烯为目标物,研究了萃取压力、温度、时间、原料粒度和CO2流量对莪术挥发油萃取率的影响,建立了获得莪术挥发油的最佳工艺条件。实验结果表明,莪术粉粒度40目,萃取压力18MPa,温度50℃,萃取时间120min,流量20—30kg／h条件下,挥发油中榄香烯含量最高,相对含量为2．8％,为以后精馏研究奠定了基础。