通過模擬計(jì)算，可以得到很多二氯乙烷裂解爐全周期操作特性，包括過程氣溫度，爐管外壁溫度，結(jié)焦特性，以及氯乙烯產(chǎn)品收率等，而這些信息在現(xiàn)場中均難準(zhǔn)確測(cè)量，卻對(duì)二氯乙烷裂解爐全周期的操作優(yōu)化有很大的指導(dǎo)意義。因此，在全周期模型的基礎(chǔ)上，定量分析二氯乙烷裂解爐全周期操作特性非常必要。表4.3給出了該全周期模擬在清潔管時(shí)期的關(guān)鍵性能指標(biāo)與裂解爐設(shè)計(jì)值對(duì)比信息。從表中可以看出模型最大的相對(duì)誤差在5%，在可接受的范圍內(nèi)。誤差造成的原因可歸結(jié)為:1一維lobo-Evans建模方法中分區(qū)過少，導(dǎo)致煙氣分布估計(jì)粗糙，傳熱計(jì)算不精確，2.全周期基礎(chǔ)案例模擬中，裂解原料進(jìn)料的純度考慮為100%，沒有任何雜質(zhì)，而工業(yè)原料中含有一些對(duì)裂解反應(yīng)有重要的影響的雜質(zhì)，純度為99.5% o 由于焦炭在爐管管內(nèi)壁上沉積，若EDC原料流量及燃料氣體流率保持恒定，EDC的裂化性能會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間推進(jìn)而逐漸衰退。二氯乙烷裂解爐全周期仿真結(jié)果詳細(xì)情況如下。 圖4.2和圖4.3給出了焦炭厚度以及反應(yīng)爐管流動(dòng)內(nèi)徑沿爐管長度以及時(shí)間的時(shí)空三維分布圖。圖4.2顯示結(jié)焦厚度沿著爐管長度方向分布不均勻，焦層厚度隨著沿著長度方向不斷增加，最大焦炭累積位置發(fā)生在爐管出口。這是由于EDC的裂解反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，爐管前半程主要用于過程氣升溫，幾乎沒有裂解反應(yīng)，更沒有焦的生成。當(dāng)過程氣溫度達(dá)到一定的溫度(-4000C)時(shí)，裂解反應(yīng)才逐漸加劇。因此，二氯乙烷的結(jié)焦反應(yīng)主要發(fā)生在爐管的后半程。而管內(nèi)過程氣溫度沿著爐管長度方向不斷上升，使得二氯乙烷裂解過程中的結(jié)焦速率在爐管出口處最大，導(dǎo)致最大的焦層厚度出現(xiàn)在爐管出口處。從圖4.2中可以看出，當(dāng)裂解爐運(yùn)行周期達(dá)到70周時(shí)，爐管出口處結(jié)焦厚度達(dá)到0.0078m。焦層的不斷累積必然使得管內(nèi)過程氣的流通內(nèi)徑隨著運(yùn)行時(shí)間不斷減小，圖3.3顯示爐管出口的流通內(nèi)徑在運(yùn)行初期為0.1013m，而到70周后縮減為0.0857m。
