裂解反应动力学模型研究概况.pdf

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1、第41卷第7期当代化工Vo]．4i．NO．72012年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly，2012裂解反应动力学模型研究概况张凯，李奇安，李悦(辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：裂解反应动力学模型是裂解炉模拟的核心，其准确性直接影响裂解产物预测的准确性以及裂解炉先进控制水平，最终影响乙烯生产的成本。裂解反应动力学模型分为经验模型、分子反应模型和机理模型。分别介绍了三种模型的主要方法和优缺点，指出各类模型的应用方向。同时介绍了裂解反应模型未来研究方向。把裂解反应动力学模

2、型和CFD模型结合进行模拟，计算结果的准确度将得到较大的提高，将为乙烯裂解炉的精确控制提供强有力的参考。关键词：裂解反应动力学模型；CFD模型；乙烯裂解炉中图分类号：TQ018文献标识码：A文章编号：1671—0460(2012)07—075l—O5ResearchSurveyofPyrolysisKineticsModelZHANGKai，L1Qi—all，L1Yue(SchoolofInformationandControlEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun1

3、13001，China)Abstract：Pyrolysiskineticsmodelisthecoreofcrackingfllrnacesimulation，whoseaccuracydkect~affectstheaccuracyofthesimulationresults，crackingfurnace’soptimizationandadvancedcontrolperformance，andultimatelyafectsthecostofethyleneproduction．Pyrolysiskineticsmode

4、lscanbedividedintoexperience-basedmodel，molecularreactionmodelandradicalmode1．Inthispaper,advantagesanddisadvantagesofthesethreekindsofmodelswerediscussedandtheirapplicationswereintroduced．Andfutureresearchdirectionofpyrolysismodelswasintroduced．Ifthepyrolysiskinetics

5、reactionmodelandCFDmodelcanbecombinedtosimulatetogether,theaccuracyoftheresultswillbegreatlyimproved，whichwillprovidepowerfulhelpforaccuratecontrolofethylenecrackingfurnace．Keywords：Pyrolysiskineticsmodel；CFDmodel；Ethylenecrackingfurnace乙烯是石油化工的龙头产品，它是三大合成材动力学模型以及自由基机

6、理模型三种模型，以下料f合成树脂、合成橡胶、合成纤维)和其它有机化逐一介绍这三种模型的研究及其进展情况。工产品的基础原料之一，目前约有75％的石油化工1经验建模产品由乙烯生产，在石油化工中占主导地位。乙烯工业的生产规模、产量和技术水平是衡量一个国此类模型是对一定炉型进行广泛的试验后，得家石油化工发展水平的重要标志。到某个或某几个裂解参数(多为温度或温度一停留热裂解生产乙烯的主要设备是乙烯裂解炉，在时间)与裂解深度、产品收率分布关系的模型，如此裂解装置中所发生的烃类的裂解反应包括了多种动力学深度函数KSF和原料PONA值关联模型方复

7、杂反应，诸如分解反应和缩合、环化等反应，特法、用平均分子量法计算裂解产品分布方法以及别是对于原料组成复杂的重质原料，这些副反应表W．R．Shu等在1978年提出的裂解深度指数(CSI)现的尤为明显。裂解反应动力学模型是裂解炉数学关联裂解产物分布的方法等口。此类模型的优点是：模型中最关键的部分之一，它是整个裂解炉模拟的不需要求取反应动力学参数就可以用来进行工业装核心，建立和应用合适的裂解动力学模型是准确置优化控制和预测工艺参数变化的影响，应用简单，模拟裂解炉内所发生的复杂过程的基础。对于已而且计算速度快，但其缺点也十分明显，由于经验

8、建立的烃类裂解反应动力学模型，都能够较为准确模型基本是经验性的，因此一般不能用于新炉型的地描述裂解炉中烃类的反应情况，这为裂解炉的设设计，而且在原料及炉型改变时关联系数需重新通计和平稳运行都提供了关键性的指导数据。烃类过试验确定，即模型的内延和外推