淄博市桓台县富中化工有限公司
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二氯乙烷裂解炉炉管从炉膛中吸收大量的热量用上管内过程气的升温和裂解反应。图5.9给出了炉管关键信V}沿炉管长度方向的分布曲线包括炉管关键变量沿炉管管长力-向分布曲线:(a)管内外壁温度及过程zL}ni}度温度,(b)过程气组分摩尔流量分布,(c)过程fL速度分布,(d)过程气压力分布。炉膛的烟气首先通过辐射与对流的方式向炉管外壁传递,再逐层渗透到炉管内壁至炉管内过程z心。从图5.9(a)中可以看出,炉管外壁、炉管内壁、过程i之问存在明显的温度差外壁温度大约比内壁温度高出lOK左右,而内壁温度则要高出过程气平均温度40K}.右此外,图5.9(a)}}示,过程气沿着炉管力一向前、}住程温度}升迅速这足因为前入牡程过程温度较低,二氯乙烷裂解反应还汁、人进行,该位置炉管所吸收的热:lNI一过程气i}}II-%}}t当过}'+`v'ra度达}}}Jc}oK时,管内裂解反应加剧,导致炉管后半程升温缓慢。这是因为大部分吸收的热I7都用少强吸热的二氯乙烷裂反应。炉管出口温度为754K,这与基于一维建模方法得出的数据非常吻合。而过程气组分浓度如图4.9彻所示。在炉管前半程中,由于过程气温度较低,裂反应速率较慢,尤其是副反应几乎没有进行,导致氯乙烯浓度较低。随着管内裂解气温度的逐渐升高,炉管后段裂解反应速率急剧上升,氯乙烯收率也急速增加。随着温度逐渐升高,副反应也同时加剧,导致一些二氯乙烷原料的浪费。图5.9(b)的模拟结果与第三章中一维Lobo-Evans法的模拟结果大致吻合。图5.9(c)为过程气沿管长方向的速度分布曲线图。图中显示炉管内过程气速率沿着管长方向不断上升。综合分析其原因主要是由两方面导致:1.二氯乙烷裂解主反应及副反应均属于分解反应。随着裂解反应的进行,沿着炉管度方向,过程气的分子数目不断增多;2.随着温度不断升高,管内裂解原料和裂解产物的体积也在逐渐膨胀。图5.9(c)显示,由于后半程炉管内裂解反应非常剧烈,炉管后半程速度过程气速度上升趋势较前半程更为明显。图5.9(d)为炉管内过程气压力沿炉管长度方向分布趋势图。从图中可见,过程气压力沿管长方向不断下降,过程气入口压力为904kPa,达到出口位置,压力为2413kPa,整个炉管内压降达491kPa}压力降的模拟结果与实际过程中炉管压力降相差不大,非常吻合现场炉管压降特性。www.anhuanchem.com