油页岩固定床干馏过程三维数值模拟

发布时间：2021-05-09 10:52

　　主要研究了固定床内油页岩干馏过程的三维数值模拟。通过对固定床内气固相间传热传质过程的分析,建立了完整的气固两相传热传质模型,并采用多孔介质模型与流动模型相结合,将干馏过程中水分析出和干馏油气的析出过程通过用户自定义接口添加到模拟过程中。针对实际工况进行了模拟研究并与实验结果进行比对,吻合程度较好。此外,分别从进气速度和进气温度等方面进行对比分析,研究结果表明当进气速度提高0.5倍时,干馏进程加快12060020s。当进气速度降低0.5倍时,干馏进程延缓42020020s,换热效率明显降低。进气温度提高100℃,干馏进程加快60020s,油页岩中干酪根热解过程前期水分最大蒸发速率提高约11.4%。当进气温度降低100℃时,干馏进程延缓12030020s,干酪根热解过程前期水分最大蒸发速率降低约24.7%。在气体热载体和传质过程的共同作用下,靠近进气位置的底部颗粒与周围环境气体中水蒸气及干馏油气之间的浓度梯度小于上部颗粒,这也是固定床内上部颗粒干馏进程较慢的一个重要原因。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(04)北大核心

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 数学模型的建立
    1.1 水分析出过程
    1.2 干馏过程
    1.3 气相控制方程
        1.3.1 质量守恒方程
        1.3.2 动量守恒方程
        1.3.3 能量守恒方程
        1.3.4 组分输运方程
    1.4 固相控制方程
        1.4.1 质量守恒方程
        1.4.2 能量守恒方程
2 物理模型与模型验证
3 结果与讨论
    3.1 基于实验工况下的详细模拟结果
    3.2 进气速度对干馏过程的影响
    3.3 进气温度对干馏过程的影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]油页岩气体热载体干馏炉冷态速度场模拟及优化[J]. 柏静儒,刘卓卓,孙灿辉,徐向明,刘斌.  东北电力大学学报. 2018(04)
[2]中心进气式油页岩干馏炉的冷态模拟优化[J]. 柏静儒,高飞,刘卓卓,孙灿辉,王擎.  化工进展. 2018(05)
[3]油页岩有氧干馏过程的机理研究[J]. 王丹,任洋洋,王明,闫红旭,顾强,靳嘉铭,杨文雪,刘云义,裴彦淞,郭洪范.  当代化工. 2018(02)
[4]基于Aspen20Plus的油砂干馏过程模拟[J]. 柏静儒,吴海涛,刘斌,徐向明,白章.  东北电力大学学报. 2017(06)
[5]低固定碳油页岩在FX—120T炉内干馏的热平衡分析研究[J]. 陈晓菲,赵杰,史剑鹏,赵健,田朋军,马川,韩辉.  煤炭加工与综合利用. 2017(02)
[6]0.12t/d油页岩干馏炉预热过程中温度分布特性[J]. 秦宏,李伟伟,张立栋,刘云雨,刘洪鹏,王擎,刘斌.  石油学报(石油加工). 2016(05)
[7]油页岩干馏瓦斯积碳影响因素的实验研究[J]. 孙佰仲,孙世鹏,王擎,张欣欣,王海刚.  中国电机工程学报. 2016(02)
[8]油页岩气体热载体干馏炉内干馏特性研究[J]. 秦宏,李建坡,王擎,张智强,刘云雨,迟铭书,刘洪鹏,刘斌.  化学工程. 2015(05)
[9]新疆油页岩应用抚顺炉低温干馏的工艺计算[J]. 孙连克,李森林,吴怡喜,黄建宁.  燃料与化工. 2015(03)
[10]过热蒸汽对流加热油页岩产气规律研究[J]. 赵林,杨栋,康志勤,赵阳升.  太原理工大学学报. 2015(03)

博士论文
[1]移动床油页岩炼制过程建模、模拟分析与系统集成[D]. 周怀荣.华南理工大学 2018

硕士论文
[1]油页岩流化床内流体力学和干燥特性数值模拟[D]. 张洪春.大连理工大学 2017
[2]油页岩流化床干馏系统关键参数的研究与优化[D]. 钮梦婷.上海交通大学 2014



本文编号：3177175