SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉内燃烧传热与裂解反应的耦合模拟

• 作者: 刘时涛 王宏刚 胡贵华 钱锋
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 计算流体力学 辐射段 乙烯裂解炉 旋涡耗散/有限化学速率 全隐式耦合算法 烟气流速
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 过程系统工程
• 页码范围: 1308-1317
• 分类号: TQ221|TE963
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2011.05.020

摘要

采用计算流体力学(CFD)方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段炉膛内的燃烧传热及管内石脑油裂解反应过程进行耦合模拟,建模及耦合求解在CFX中完成.计算时采用标准k-ε双方程湍流模型、旋涡耗散/有限化学速率(EDM/FRC)燃烧模型和离散传播(DT)辐射模型,其中介质辐射特性采用多灰气加权模型;石脑油裂解反应采用Kumar分子反应模型,流体流动方程组由全隐式的耦合算法求解.模拟结果与工业数据吻合良好,验证了模型的可靠性.结果表明,管内裂解产物丙烯和丁烯收率先增后减,甲烷和乙烯收率一直增大;出口管外壁温度沿管长分布因侧壁烧嘴的加入而更加均匀;炉膛中部的回流区使该区温度更加均匀;裂解炉结构的非对称性引起烟气流速分布不对称,进而导致后墙上侧壁烧嘴的供热效率相对前墙侧较低,本文模拟结果为裂解炉进一步设计与改造提供理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	钱锋	华东理工大学化学工程联合国家重点实验室	223	3004	26.0	44.0
2	刘时涛	华东理工大学化学工程联合国家重点实验室	2	24	2.0	2.0
3	王宏刚	华东理工大学化学工程联合国家重点实验室	4	64	4.0	4.0
4	胡贵华	华东理工大学化学工程联合国家重点实验室	8	39	3.0	6.0