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延迟焦化加热炉辐射段的模拟分析
1
作者 余建明 阎龙 王宝金 《石油炼制与化工》 北大核心 2026年第1期88-93,共6页
延迟焦化是重要的重油加工工艺,而加热炉是延迟焦化的核心装置。以国内某炼化企业的延迟焦化加热炉为例,模拟研究了工况变化对加热炉辐射段运行效果的影响,得到了沿加热炉炉管轴向的关键运行参数的变化规律,并在此基础上研究了加热炉炉... 延迟焦化是重要的重油加工工艺,而加热炉是延迟焦化的核心装置。以国内某炼化企业的延迟焦化加热炉为例,模拟研究了工况变化对加热炉辐射段运行效果的影响,得到了沿加热炉炉管轴向的关键运行参数的变化规律,并在此基础上研究了加热炉炉管的结焦规律。模拟结果表明:随着炉管长度增加,在第三注汽点前,管内介质的流速、汽化率、温度、转化率、炉管结焦层厚度均逐渐增加;在第三注汽点后,介质流速和汽化率快速增加,介质温度和转化率增速减小,第三注汽点下游炉管的结焦层厚度沿炉管先减小后增大,原因在于温升加剧结焦的作用逐渐抵消了流速增加减缓结焦的作用;在介质温度相近的情况下,高循环比减缓炉管结焦的效果好于低循环比。 展开更多
关键词 延迟焦化 加热炉 结焦 模拟 循环比
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加热炉陶瓷蓄热式空气预热器运行总结
2
作者 张冰 王德瑞 +1 位作者 屈永强 王建 《炼油技术与工程》 2025年第6期47-50,共4页
为解决加热炉低温露点腐蚀问题并提升热效率,中国石油天然气股份有限公司长庆石化分公司在溶剂脱沥青装置脱沥青油相加热炉中采用了新型陶瓷蓄热式空气预热器。该预热器利用蜂窝陶瓷的耐腐蚀特性,通过将烟气冷却到露点以下回收余热,解... 为解决加热炉低温露点腐蚀问题并提升热效率,中国石油天然气股份有限公司长庆石化分公司在溶剂脱沥青装置脱沥青油相加热炉中采用了新型陶瓷蓄热式空气预热器。该预热器利用蜂窝陶瓷的耐腐蚀特性,通过将烟气冷却到露点以下回收余热,解决了传统预热器在低温烟气回收中的腐蚀问题。自2023年5月预热器投用以来,装置已安全运行17个月,加热炉热效率始终保持在95%以上。在线测试了换向时间为600、720、900 s时的加热炉性能。结果表明:3种换向时间均能实现加热炉排烟温度低于85℃、热效率提高至95%以上的目标;换向时间越短,排烟温度越低,加热炉热效率越高,节能效果越好。 展开更多
关键词 加热炉 蓄热式空气预热器 热效率 氧含量 炉膛负压 空气出口温度 八通换向阀 换向时间
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管式原油加热炉设计应注意的几个问题 被引量：5
3
作者 张伟 徐明海 迟进华 《油气储运》 CAS 北大核心 2008年第10期48-50,共3页
阐述了管式原油加热炉的工作原理,指出提高管式加热炉热效率的最有效的办法是合理降低过量空气系数和排烟温度,降低排烟温度的最佳途径是增加原油的对流受热面,而不是增设空气预热器。认为以预先设定加热炉辐射室热负荷的办法来设计加热... 阐述了管式原油加热炉的工作原理,指出提高管式加热炉热效率的最有效的办法是合理降低过量空气系数和排烟温度,降低排烟温度的最佳途径是增加原油的对流受热面,而不是增设空气预热器。认为以预先设定加热炉辐射室热负荷的办法来设计加热炉,可以大幅度降低设计工作量。分析结果表明,采用小管径翅片管是对流受热面设计的最佳选择。 展开更多
关键词 管式原油加热炉 热效率 技术问题 分析 计算 设计
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管壳式电加热炉结构设计对温度分布的影响研究
4
作者 贾春桦 王玮 +3 位作者 丁续 王冠达 魏丽燕 王娟 《过程工程学报》 北大核心 2025年第9期895-904,共10页
导热油电加热炉的开发对工业导热油炉实现绿色低碳排放,甚至零碳排放具有深远影响。参照管壳式换热器的设计方法和流程,提出了一种管壳式导热油电加热炉,采用RNG k-ε模型、二阶迎风格式、半隐式压力速度耦合方法,分析了不同布管方式和... 导热油电加热炉的开发对工业导热油炉实现绿色低碳排放,甚至零碳排放具有深远影响。参照管壳式换热器的设计方法和流程,提出了一种管壳式导热油电加热炉,采用RNG k-ε模型、二阶迎风格式、半隐式压力速度耦合方法,分析了不同布管方式和加热管间距、不同支撑板形式和支撑板间距条件下的电加热炉内导热油流动和温度分布的影响规律。结果表明,25 mm管间距三角形布管方式优于35 mm管间距三角形布管及正方形布管方式,500 mm板间距梅花形支撑板相较于其他布管方式的温度分布更均匀,最高温度满足工艺及安全运行需求。新型管壳式导热油电加热炉的结构设计可以满足导热油的升温需求,研究结果对于指导现有导热油炉的绿色零碳排放的改造升级具有重要意义。 展开更多
关键词 导热油 电加热炉 数值模拟 排管设计 支撑板形式
原文传递
常减压蒸馏装置预设性能滑模温度控制研究
5
作者 刘昱 唐传慧 杨洁 《计算机仿真》 2025年第6期429-434,439,共7页
温度控制系统是变参数、有时滞和随机干扰的动态系统,加大了精确控制的难度。针对常减压蒸馏装置的温度控制系统建立一阶大滞后数学模型;提出基于变结构滑模控制的温度控制算法;误差的设计,引入预设性能环节;将PID作为滑模面引进滑模控... 温度控制系统是变参数、有时滞和随机干扰的动态系统,加大了精确控制的难度。针对常减压蒸馏装置的温度控制系统建立一阶大滞后数学模型;提出基于变结构滑模控制的温度控制算法;误差的设计,引入预设性能环节;将PID作为滑模面引进滑模控制,为了削弱抖振,加入时变环节。通过对比PID与SMC,实验结果表明,正弦响应在均方误差上降低39%,16%,幅值衰减小于0.5%,相位滞后减小70%,46%。阶跃响应在均方误差上分别降低约30%,14%,在上升时间上降低54%,33%,调节时间上分别减小67%,33%。方波响应在均方误差上分别降低约63%,31.8%,在稳定时阶跃响应误差近似为零,效果优异。 展开更多
关键词 温度控制 预设性能控制 比例积分微分控制 滑模控制 常减压蒸馏装置
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工业重整装置中加热炉热效率的优化改造 被引量：2
6
作者 刘驰 《中外能源》 2025年第3期98-103,共6页
加热炉是石油化工装置中不可或缺的关键设备,承担着过程介质的加热,对其利用程度直接关系到各装置的能耗指标。为实现炼油化工企业的节能减排,需要提高加热炉的热效率,以及解决低温空气预热器的酸露点腐蚀问题。采用“95+”余热回收技术... 加热炉是石油化工装置中不可或缺的关键设备,承担着过程介质的加热,对其利用程度直接关系到各装置的能耗指标。为实现炼油化工企业的节能减排,需要提高加热炉的热效率,以及解决低温空气预热器的酸露点腐蚀问题。采用“95+”余热回收技术,对60×10^(4)t/a催化重整装置重整单元加热炉区进行了升级改造。通过对燃料气和空气进行双预热,并对燃料气补充了脱硫脱氮精制处理,圆筒炉和四合一炉的排烟温度分别由122.1℃和131.4℃减小至83.6℃和79.1℃,加热炉热效率分别由92.23%和92.40%提高至94.81%和95.05%,每年可节约燃料气费用约1014万元。同时,通过对加热炉区的升级改造,降低了污染物的排放,避免了露点腐蚀,实现了燃料气的洁净燃烧,满足最新的污染物排放要求,也实现了每年减少近3000t的二氧化碳排放。 展开更多
关键词 加热炉热效率优化改造 95+技术重整装置
原文传递
5G工控网络下火力发电厂煤粉炉燃烧控制优化研究 被引量：1
7
作者 李玮琦 魏铭毅 陈玉良 《工业加热》 2025年第2期20-24,共5页
煤粉炉在燃烧过程中容易出现热损失、不完全燃烧等问题,导致燃烧效率较低。为此,提出了5G工控网络下火力发电厂煤粉炉燃烧控制优化研究。建立包含煤粉炉运行状态数据的5G工控网络模型和虚拟网络模型,利用基于节点重要度的TOPSIS评价方... 煤粉炉在燃烧过程中容易出现热损失、不完全燃烧等问题,导致燃烧效率较低。为此,提出了5G工控网络下火力发电厂煤粉炉燃烧控制优化研究。建立包含煤粉炉运行状态数据的5G工控网络模型和虚拟网络模型,利用基于节点重要度的TOPSIS评价方法对两个模型中的节点展开排序,并按照排序完成节点的映射,根据虚拟链路的资源需求和链路映射函数,将煤粉炉的运行状态数据从工控网络映射到虚拟网络上,并通过分析虚拟网络上各节点和链路状态实现煤粉炉燃烧状态的监测和控制。实验结果表明,该方法具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 5G工控网络 燃烧控制 火力发电厂 煤粉炉 无向图
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XB油田加热炉提效技术应用
8
作者 张黎 《石油石化节能与计量》 2025年第2期41-45,共5页
XB油田在用加热炉由于运行时间长、设备老化、自动化水平低等原因,导致加热炉热效率普遍偏低,造成能耗偏高、能耗管理难度逐渐加大、生产管理成本增加。为了提高加热炉运行效率,进一步明确加热炉提效技术应用的适应性,在该油田开展加热... XB油田在用加热炉由于运行时间长、设备老化、自动化水平低等原因,导致加热炉热效率普遍偏低,造成能耗偏高、能耗管理难度逐渐加大、生产管理成本增加。为了提高加热炉运行效率,进一步明确加热炉提效技术应用的适应性,在该油田开展加热炉完成性管理、加热炉烟气余热回收等提效技术研究,并对现场应用情况进行数据分析。结果表明:加热炉完成性管理可提高精细化及信息化管理水平;加热炉烟气余热回收技术可减少能量损耗,实现加热炉节气率9.4%,平均热效率可达到87.47%,节能效果显著。 展开更多
关键词 加热炉 完整性管理技术 余热回收技术 热效率 排烟温度
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加热炉完整性管理平台在油田数字化建设中的应用 被引量：1
9
作者 刘晓善 《石油石化节能与计量》 2025年第3期7-11,共5页
A采油厂已完成数字化建设的站场,由于加热炉未实现最优燃烧控制,导致加热炉炉效低、能耗高。针对此问题,对A采油厂所辖7座站库共46台加热炉开展加热炉完整性管理平台建设,并在现场开展试验应用。选择A厂C作业区e转油站的3台掺水炉为研... A采油厂已完成数字化建设的站场,由于加热炉未实现最优燃烧控制,导致加热炉炉效低、能耗高。针对此问题,对A采油厂所辖7座站库共46台加热炉开展加热炉完整性管理平台建设,并在现场开展试验应用。选择A厂C作业区e转油站的3台掺水炉为研究对象,在加热炉出口温度设定数值相同的条件下,分别采用燃烧自动控制与完整性管理自动托管方式启炉运行,验证该系统在提高加热炉效、节约加热炉能耗、提升生产管理效率方面的成效。通过加热炉智能托管功能,平均炉效提升4.6个百分点,每台加热炉平均节气142 m^(3)/d,节能效果显著,同时管控次数下降74.5%,提升了工作效率,节约了人工成本,为下步完整性管理平台建设及集输系统节能增效提供了借鉴思路。 展开更多
关键词 加热炉 完整性管理平台 燃烧自动控制 数字化建设
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重油催化装置锅炉省煤器泄漏原因分析及应对措施
10
作者 张宇 《设备管理与维修》 2025年第6期77-79,共3页
省煤器是二重催锅炉的重要组成部分,渗漏问题已成为制约其安全、稳定运行的一个主要原因。近几年出现的大量非计划停产现象,在很大程度上是由省煤器泄漏所致。分析省煤器泄漏原因,并给出相应的解决对策。
关键词 省煤器泄漏 原因分析 改进措施
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乙烯裂解炉管的渗碳与抗渗碳 被引量：17
11
作者 谢飞 李雄 +3 位作者 张炳生 胡静 刘青林 潘建伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第8期24-26,共3页
介绍了乙烯裂解炉管的渗碳过程及其危害性。从炉管材料的成分设计、炉管的表面处理、乙烯裂解工艺的控制等方面讨论了炉管的抗渗碳措施及其研究进展。
关键词 裂解工艺 乙烯裂解炉管 渗碳 抗渗碳 裂解装置 表面处理 材料
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天然气加热炉结构及其传热特性分析 被引量：17
12
作者 郭韵 曹伟武 +2 位作者 严平 于彩霞 钱尚源 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期251-254,共4页
天然气加热炉作为一种特殊的炉型形式,是天然气应用系统中不可缺少的设备.针对天然气加热炉的结构,其冷源和热源在筒体内均呈偏心布置.使用双极坐标系对圆筒体内加热元件偏心布置时的自然对流换热进行了研究和分析.结果表明,加热元件下... 天然气加热炉作为一种特殊的炉型形式,是天然气应用系统中不可缺少的设备.针对天然气加热炉的结构,其冷源和热源在筒体内均呈偏心布置.使用双极坐标系对圆筒体内加热元件偏心布置时的自然对流换热进行了研究和分析.结果表明,加热元件下偏心布置时,在筒体内的流动和传热状况最好. 展开更多
关键词 天然气加热炉 偏心布置 自然对流 双极坐标系
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乙烯裂解炉内传递和反应过程综合数值模拟 Ⅱ.反应管内传递和反应过程的数值模拟 被引量：11
13
作者 蓝兴英 张红梅 +1 位作者 高金森 徐春明 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期64-69,共6页
采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的反应管数学模型 ,对工业裂解炉反应管进行了系统的数值模拟 ,得到了反应管内流场、温度场和浓度场的详细信息 ,揭示了反应管内流动、传热、传质和裂解反应的基本特点。模拟结果表明 ,沿反应... 采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的反应管数学模型 ,对工业裂解炉反应管进行了系统的数值模拟 ,得到了反应管内流场、温度场和浓度场的详细信息 ,揭示了反应管内流动、传热、传质和裂解反应的基本特点。模拟结果表明 ,沿反应管轴向油气吸热升温 ,裂解反应加剧 ,产物产率逐渐发生变化 ;沿反应管径向存在明显的流体流速和温度的变化 ,而产物产率的变化不如流体流速和温度的变化明显。通过比较湍流粘度和分子粘度的大小 ,认为 2 9 975～ 30mm的径向区域为层流层 ,层流层的存在使得临近管壁的区域内流体流速和温度变化显著。 展开更多
关键词 乙烯裂解炉 传递过程 反应过程 数值模拟 数学模型 原油处理
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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 被引量：13
14
作者 刘时涛 王宏刚 +1 位作者 钱锋 胡贵华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1308-1317,共10页
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kε-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(... 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kε-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。 展开更多
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
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延迟焦化加热炉内湍流流动和燃烧的数值模拟研究 被引量：8
15
作者 王娟 毛羽 +2 位作者 江华 张建国 刘义中 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期58-62,共5页
利用数值模拟方法研究了炼油过程中延迟焦化管式加热炉内的流动和燃烧过程。计算中未作任何简化,实现了包括燃烧器和炉膛在内的复杂结构网格的划分,选用标准的k ε湍流模型、PDF扩散燃烧模型和离散坐标辐射传热模型,对炉内流动和燃烧过... 利用数值模拟方法研究了炼油过程中延迟焦化管式加热炉内的流动和燃烧过程。计算中未作任何简化,实现了包括燃烧器和炉膛在内的复杂结构网格的划分,选用标准的k ε湍流模型、PDF扩散燃烧模型和离散坐标辐射传热模型,对炉内流动和燃烧过程进行了三维全尺寸的数值模拟,成功地计算出炉膛内的速率场、温度场和各组分的浓度场。该炉采用的燃烧器产生的扁平状火焰,可以均匀加热炉管中的流体,有利于反应的顺利进行。 展开更多
关键词 延迟焦化 加热炉 燃烧 数值模拟 辐射传热
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油田水套炉的结构优化 被引量：9
16
作者 李清方 张国忠 +1 位作者 张建 赵守明 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期114-118,共5页
油田水套炉是油气生产、输送中的主要耗能设备,国内水套炉整体技术装备水平不高。分析了油田水套炉传热的薄弱环节及其强化措施,在应用三维内肋管强化换热技术的基础上,设计了裙式火筒烟管结构,并对水套炉的结构形式进行了整体优化。设... 油田水套炉是油气生产、输送中的主要耗能设备,国内水套炉整体技术装备水平不高。分析了油田水套炉传热的薄弱环节及其强化措施,在应用三维内肋管强化换热技术的基础上,设计了裙式火筒烟管结构,并对水套炉的结构形式进行了整体优化。设计开发的油田水套炉实现了高效化和小型化,水套炉热效率超过90%,而金属耗量降低到5.17 t/MW。 展开更多
关键词 水套炉 三维内肋管 热效率 金属耗量 结构优化
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天然气部分氧化炉的数值模拟 被引量：9
17
作者 代正华 王辅臣 +2 位作者 刘海峰 于广锁 于遵宏 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期13-16,共4页
采用CFD模拟计算高温高压下天然气部分氧化炉。通过冷态模拟计算喷嘴端部区域的回流情况,并以此作为确定喷嘴结构的判据之一;通过热态模拟计算研究天然气部分氧化炉内的速度、温度、组分浓度分布,其出口气体组成和温度与通用过程模拟软... 采用CFD模拟计算高温高压下天然气部分氧化炉。通过冷态模拟计算喷嘴端部区域的回流情况,并以此作为确定喷嘴结构的判据之一;通过热态模拟计算研究天然气部分氧化炉内的速度、温度、组分浓度分布,其出口气体组成和温度与通用过程模拟软件AspenPlus的模拟结果吻合。说明模拟结果是准确的,可用于辅助解决实际工程问题。 展开更多
关键词 天然气部分氧化炉 喷嘴 计算流体力学 简化的PDF模型 湍流反应
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延迟焦化炉内流动、燃烧和传热过程数值模拟 被引量：15
18
作者 周桂娟 毛羽 王娟 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期77-81,共5页
采用分区耦合的计算方法,实现了对工业焦化炉从燃烧器、炉膛、炉管整体几何结构的仿真,并且对焦化炉内流动、燃烧和传热全部工艺过程进行了模拟。计算得到了炉内流场、温度场及炉管表面热流密度分布的详细信息,揭示了焦化炉炉膛内流动... 采用分区耦合的计算方法,实现了对工业焦化炉从燃烧器、炉膛、炉管整体几何结构的仿真,并且对焦化炉内流动、燃烧和传热全部工艺过程进行了模拟。计算得到了炉内流场、温度场及炉管表面热流密度分布的详细信息,揭示了焦化炉炉膛内流动、燃烧和传热过程的特性。模拟结果表明,炉膛中存在的流动、燃烧反应与传热的不均匀分布,是造成炉管管壁热流的非均匀分布的原因。 展开更多
关键词 焦化炉 燃烧 辐射 分区耦合 数学模型 数值模拟
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乙烯裂解炉内燃烧、传热与裂解反应的模拟计算 被引量：8
19
作者 韩云龙 章名耀 +2 位作者 程相杰 肖睿 蒋勇 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期63-68,共6页
为了揭示SL-Ⅱ型乙烯裂解炉炉膛内燃烧与其反应管内石脑油裂解反应历程，对炉膛内燃烧、传热与反应管内裂解反应进行了综合模拟计算，得到了炉膛内烟气速度、组分分布、烟气温度分布及反应管内裂解反应历程。应用非预混燃烧模型及DO辐... 为了揭示SL-Ⅱ型乙烯裂解炉炉膛内燃烧与其反应管内石脑油裂解反应历程，对炉膛内燃烧、传热与反应管内裂解反应进行了综合模拟计算，得到了炉膛内烟气速度、组分分布、烟气温度分布及反应管内裂解反应历程。应用非预混燃烧模型及DO辐射传热模型进行炉膛内燃烧、传热的计算；采用分子反应模型预测反应管内石脑油裂解反应的产品分布。结果表明，底部烧嘴的高速射流在炉膛下部产生回流区，对于炉膛下部烟气温度分布的均匀性至关重要；另外，烧嘴的高速射流引起炉膛内组分分布的较大变化，从而影响烟气温度分布。通过裂解产品及反应管壁温度模拟结果与烯烃厂测定数据的比较，证明了模拟计算的可行性，同时得出反应管壁高温区在管长的16～20m处。 展开更多
关键词 裂解炉 裂解反应 烧嘴 模拟
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油页岩气体热载体干馏炉内干馏特性研究 被引量：7
20
作者 秦宏 李建坡 +5 位作者 王擎 张智强 刘云雨 迟铭书 刘洪鹏 刘斌 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期11-15,共5页
文章利用自行设计搭建的处理量120 kg/d的瓦斯全循环气体热载体干馏炉,通过试验的方法,研究新型气体热载体干馏炉在干馏过程中的一些运行参数和产生的页岩油的一些特性,对现有干馏工艺的改进具有指导意义。试验通过改变油页岩颗粒的粒径... 文章利用自行设计搭建的处理量120 kg/d的瓦斯全循环气体热载体干馏炉,通过试验的方法,研究新型气体热载体干馏炉在干馏过程中的一些运行参数和产生的页岩油的一些特性,对现有干馏工艺的改进具有指导意义。试验通过改变油页岩颗粒的粒径,进而改变物料之间的空隙率、空隙结构和进气流量,来研究不同粒径的样品对干馏特性和干馏产物的影响。结果表明:油页岩颗粒的粒径不同,物料之间的空隙率和干馏炉的进气流量不同,导致炉内传热传质的不同,不同粒径的油页岩干馏油收率不同,粒径为20—25 mm的页岩油收率最高。由于气体热载体流量不同,干馏炉内传热传质情况和冷却器的工作负荷也不相同,因此不同粒径的页岩干馏之后,在4个收油点所收到的页岩油质量分数也不相同。 展开更多
关键词 油页岩 干馏 气体热载体 油收率
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