吸热型碳氢燃料热裂解的结焦抑制
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料是一类通过燃烧产生能量的化学能源，由碳和氢元素组成，常见的碳氢燃料包括石油、天然气和煤炭等。
在燃烧过程中，碳氢燃料会发生裂解，并产生结焦物质。
本文将对碳氢燃料裂解结焦的特性进行分析。
碳氢燃料的裂解是指在高温条件下，碳氢化合物分子发生断裂，生成较小分子的过程。
裂解的反应类型包括烷烃的裂解、烯烃的裂解和芳烃的裂解等。
裂解反应的具体机理与反应条件、催化剂等因素密切相关。
在裂解过程中，一般会生成大量的烃类和烯烃类的中间产物。
在碳氢燃料的裂解过程中，也会产生结焦现象。
结焦是指在高温条件下，碳氢化合物分解生成的碳元素在表面沉积，形成炭状物质。
结焦的程度与碳氢燃料的组成、温度和反应时间等因素有关。
结焦会导致反应器管道和催化剂表面的堵塞，降低燃烧效率。
为了分析碳氢燃料的裂解结焦特性，可以通过实验研究和数值模拟等方法来进行。
实验研究可以利用热解实验装置，控制不同温度和反应时间等条件，观察裂解反应产物和结焦情况。
数值模拟可以通过建立裂解反应的动力学模型，预测不同条件下的反应产物和结焦特性。
在石油和天然气等碳氢燃料的炼制和利用过程中，裂解结焦是一个重要的问题。
结焦会导致石油炼油装置和化工反应器的堵塞，增加生产成本。
如何控制碳氢燃料的裂解结焦特性，提高燃烧效率和生产效益成为当前的研究热点。
碳氢燃料的裂解结焦特性对于燃烧过程的理解和化工生产的控制具有重要意义。
通过实验和数值模拟等方法，可以深入研究碳氢燃料的裂解结焦特性，为碳氢燃料的利用提供科学依据和技术支持。
吸热型碳氢燃料的热裂化及催化裂化
维普资讯
石 油学 报 ２０ ０ ２年 ８月
（ 油 加工 ） 石
Ａ Ｔ Ｅ Ｒ Ｅ Ｉ Ｃ Ｐ ＴＲ Ｌ Ｕ Ｐ Ｏ Ｅ ＳＮ Ｅ Ｔ Ｏ ） Ｃ ＡＰ Ｔ ＯＬ Ｉ ＮＩＡ（ Ｅ Ｏ Ｅ Ｍ Ｒ Ｃ Ｓ Ｉ Ｇ Ｓ Ｃ Ｉ Ｎ Ｓ
第 １ 第 ４期 ８卷
热 能 力 及 能 效 。 在 几 种 分 子 筛 催 化 剂 中 ，ＵＳ ＨＹ 的 低 碳 烯 烃 选 择 性 最 高 ，但 失 活 较 快 ； Ｈ Ｓ ５的 失 活 速 率 较 Ｚ Ｍ． 慢 ，但 低 碳 烯 烃 选 择 性 低 ；Ｓ Ｏ一４的 裂 化 转 化 率 和 低 碳 烯 烃 选 择 性 均 低 于 前 两 者 。 ＡＰ ３ 关 键 词 ： 吸 热 型 碳 氢 燃 料 ；热 裂 化 ； 催 化 裂 化
张 波 ， 王 彬 成 ， 林 瑞 森
ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ ３ １ｏ， Ｗ Ａ Ｎ Ｇ ｎ— ｈｅ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｒｕｉｓ ｎ Ｂｉ ｃ ｎ Ｎ —ｅ
（ 江大 学 化学 系 ，浙江 杭 州 ３０ ２ ） 浙 １０ ７ （ ｅ ａ ｔ ｎ ｆ Ｃ ｅ ｓｒ Ｄ ｐ ｒｍｅ ｔ ｈ ｍｉ ｙ，Ｚ ｅｉ ｎ ｉｅ ｓ ｙ，Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ ２ ｏ ｔ ｈｊａ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｔ ｎ ｚ ｏ １ ０ ７，Ｃ ｉａ） ｈｎ
ｏ ｅ ＳＨ Ｙ ， ＨＺＳＭ 一 ｎｄ ＳＡＰＯ一 ｃ ｔ ｌ ｓ ｓ ｐｒ ｓ ｎｔ ｄ ａ ｈ ｔ ｈ ｅｅ ｔｖｉｙ ｏ ｌ ｖ ｒＵ ５ａ ３４ ａ ａ ｙ ｔ ｅ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ｌｃ ｉ ｔ ｆ ｉ ｌ ｆｎｓ ｏｖ ｒ ｇｈｔ ｏ ｅ ｉ ｅ Ｕ ＳＨＹ ｓ ｔ ｅ ｌ ｗａ ｈ ｉ ｅ ｔａ ｇｈｔ ｓ ｍｏｎ ｔ ｈｒ ｅ ｃ ｌ ｌ ｓ ｓｗ ｉｈ ａ ｑｕ ｃ ｅ ｅ ｃ ｉ ａ ｉ ｇ ｈｅ ｔ ｅ ａ ａ ｙ ｔ ｔ ｉ ｋ ｒ ｄ ａ ｔｖ ｔｏｎ，ｗｈｉｅ Ｈ ＺＳＭ 一 ｈｏ ｄ ｌ ５ ｓ ｗｅ ａ ｌ ｇ ａ ａ ｙ ｔｌｆ ｎｄ ｌ ｗｅ ｅｅ ｔｖ ｔ ｆ ｌ ｏｎ ｅｒｃ ｔ ｌ ｓ ｉｅ ａ ｏ ｒｓ ｌｃ ｉ ｉｙ ｏ ｉ ｌ ｆｎｓ，ｆ ｒ Ｓ ｇｈｔｏ ｅ ｉ ｏ ＡＰＯ一 ４，ｂ ｈ ｔ ｏｎ ｒ ｉｎ ｎｄ ｔ ３ ｏｔ ｈｅ ｃ ｖｅ ｓｏ ａ ｈｅ
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析作者：贾贞健范勐来源：《科技资讯》2020年第04期摘; 要：该文研究中选择SAPO-34、HZSM-5、USY这3种孔径不同的分子筛催化剂进行碳氢燃料的裂解结焦特性分析，研究反应时间、反应温度等外界因素对研究催化剂结焦特性的影响。
研究结果显示，700℃条件下这3种催化剂均能够得到最大的结焦量，其中USY型分子筛催化剂则能够达到达55μL/mg的结焦量。
分子筛的结焦过程还受到表面酸性、孔径大小等分子筛的自身性质、时间、裂解温度等因素的影响。
此次实验可用于碳氢燃料催化裂解催化剂的选择。
关键词：碳氢燃料; 裂解结焦特性; 表面酸性; 孔径大小中图分类号：O346.1 ; ;文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）02（a）-0064-02碳氢燃料是一种可代替石化柴油的生物液体燃料，是一种石油能源的替代品。
其是以各种脂类化合物与甲醇作为原材料，在催化剂作用下，通过脂交换反应生产的一种液体燃料，金黄色，显中性[1]。
燃烧时，无黑烟、无异味、无有害气体排出。
经检测各项理化指标均达国家标准。
属生物质可再生能源，所需原材料来源广，价格便宜。
能广泛用于各种柴油运输车辆、农业机械、发电机组等柴油内燃机，同时还可以用于工业锅炉及民用锅炉、宾馆、酒店、机关、学校食堂、大排档及家庭作为非动力燃料使用[2]。
该次研究设计了碳氢燃料做催化裂解实验，研究注氧烧焦的方法对结焦状况的影响。
1; 实验1.1 实验装置该文研究目的在于探索不同催化剂下碳氢燃料的不同结焦量。
为此在实验装置中将催化裂解与结焦测定进行同步进行。
为实验设置催化裂解反应室、控温系统、进样系统、在线分析检测系统。
运用高压计量平流泵输送燃料，实验中载气设置为高纯N2，设置0.2MPa压力值、20mL/min流速。
在汽化室汽化之后通入至石英反应管之中。
设置300℃的汽化室温度，设置400℃～800℃的反应管温度[3]。
将裂解产物进行防空处理之后，进行分流处理，之后进行色谱分析。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料裂解过程中的结焦现象是一个影响燃烧效率和设备寿命的重要问题，因此对其特性进行分析和研究具有重要的 scientific 意义和应用价值。
本文将从结焦的本质、影响因素和应对策略三个方面对碳氢燃料裂解结焦特性进行分析。
一、结焦的本质结焦是在高温条件下，由于碳氢燃料的分子在热解过程中产生了大量的碳元素，与氧、氮等元素相结合形成固体的焦炭沉积在热解器的壁面上，导致热交换效率下降、流体阻力增加、热膨胀性变差等问题，从而严重影响燃烧效率和设备寿命。
二、影响因素1. 碳氢燃料性质：燃料的分子结构、氮、硫等杂质含量、分子量等性质均会影响结焦现象的程度。
2. 温度：温度是影响结焦的主要参数之一，温度越高，碳元素沉积的速度越快。
3. 热传递：流场结构、热传导系数、材料热膨胀系数等都会对热传递影响，从而影响结焦现象。
4. 反应时间：反应时间越长，结焦的程度越严重。
三、应对策略1. 设备结构优化：采用先进的设备结构，改善流场结构，提高热传导率和热膨胀性能，从根本上减轻热解产生的焦碳对设备壁面的影响，降低结焦的风险。
2. 燃料改良：通过降低燃料中杂质的含量、优化燃料的分子结构等手段，减少热解反应中产生的焦碳沉积，达到减轻结焦的目的。
3. 温度控制：合理地调节热解反应的温度参数，控制温度在合适的范围内，可以有效地减少结焦的产生。
4. 常规维护：定期对设备进行维护和清洗，及时清除壁面沉积的焦碳，保持设备的清洁度，维持设备的正常运行。
综上所述，碳氢燃料裂解结焦特性的分析非常重要，帮助我们深入了解结焦现象的本质、影响因素和应对策略，为燃料加工和设备设计提供了有益的科学依据和技术指导。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析1. 引言1.1 背景介绍碳氢燃料是一类重要的能源资源，广泛应用于各种领域，如能源生产、交通运输等。
在碳氢燃料的裂解过程中，会产生大量的焦炭结垢，降低能源利用效率，并对设备造成损坏。
对碳氢燃料裂解结焦特性进行深入研究具有重要意义。
目前，关于碳氢燃料裂解结焦特性的研究还比较有限，特别是在结焦产物表征和影响因素分析方面存在一定的空白。
通过对碳氢燃料裂解机理的研究，可以更好地理解结焦的形成过程，从而有效地降低结焦对能源生产和设备运行的影响。
本文旨在通过对碳氢燃料裂解结焦特性进行深入分析，探讨结焦产物的特性和影响因素，从而为减少结焦产物的生成提供科学依据，并为提高碳氢燃料利用效率提供技术支持。
本研究也将对碳氢燃料裂解结焦特性的影响因素进行探讨，为今后相关研究和应用提供借鉴和参考。
1.2 研究目的研究目的旨在探讨碳氢燃料裂解结焦特性的相关因素及影响机制，深入了解碳氢燃料在高温条件下的裂解过程。
通过对碳氢燃料的裂解结焦特性进行分析，可以揭示其在工业生产和燃烧过程中可能出现的问题，为提高燃料利用率、降低结焦产物的生成提供科学依据。
研究目的还在于探讨影响碳氢燃料裂解结焦特性的主要因素，为进一步优化裂解过程、改善燃烧效率提供理论支持。
通过本研究的开展，可以为减少石油资源的消耗、减少燃料燃烧所产生的环境污染提供重要参考，为未来燃料技术的发展做出贡献。
1.3 研究方法研究方法是指在研究过程中采用的方法和手段，是研究问题的途径和步骤。
本研究采用了实验研究方法和文献调研方法相结合的方式进行。
通过实验室条件下对不同类型的碳氢燃料进行裂解反应，观察结焦特性及产物生成情况，以此来揭示碳氢燃料裂解的机理。
通过对已有文献和相关资料的调研，了解碳氢燃料裂解结焦特性的研究现状和进展，为本研究提供理论支持和参考依据。
采用统计分析方法对实验数据进行处理和分析，通过对各种影响因素进行综合评价，探讨碳氢燃料裂解结焦特性的规律性和影响因素，为最终的结论提供科学依据。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解是一种常用的化学反应方式，通过在高温下加热碳氢化合物，使其分解成低分子量的烃类化合物，从而产生能量。
然而，这种反应过程中也会产生结焦现象，降低反应效率和产品质量。
本文将对碳氢燃料裂解结焦特性进行分析。
首先，结焦是由于碳氢燃料分解产生的碳质固体沉积在反应器中的表面，使得反应器的传热性能下降，致使剩余的碳氢燃料不能完全分解，产生结焦现象。
其次，结焦的发生与反应条件有关。
在高温反应下，碳氢化合物会分解成低分子量的烃类化合物和炭黑，其中炭黑是由于一部分碳氢化合物没有完全分解而产生的。
而在缺氧条件下，这些炭黑聚集在反应器的表面，形成结焦的物质。
针对碳氢燃料裂解结焦现象，可以采取以下的措施来减少结焦的发生。
首先，可以加强反应器的传热性能。
提高反应器的传热效率，使反应器中的热能能够更有效地传递到反应物中，从而减少结焦的发生。
其次，可以适当增大反应器的体积。
增大反应器的体积，对于炭黑等固体碳质物质可以分散并在气流的作用下分散和排出，从而降低结焦的风险。
此外，还可以通过增加反应物的流速或加热速率，使反应物更快地进入反应器内，在保证反应物有效分解的前提下，减少炭黑的沉积和形成。
综上所述，碳氢燃料裂解结焦特性分析要点主要是结焦是由于高温下碳质固体聚积而形成，可以通过改善反应器的传热效率、增大反应器的体积、提高反应物的流速和加热速率等措施来减少结焦的发生。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析复杂碳氢化合物是一类重要的燃料，其中包括石油、天然气等，这些燃料的裂解可以制备出大量的碳氢化学品，因此在工业生产中被广泛应用。
但是，这些燃料在裂解过程中往往会出现结焦问题，影响产物的纯度和收率，严重时甚至会破坏反应设备。
因此，对碳氢燃料裂解结焦特性进行深入研究既有理论意义，又有实际意义。
碳氢燃料在高温条件下，会发生大量的分解和氧化反应，产生的碳和氢原子聚合形成不同的烷基、烯基和芳香基等，这些化学物质在裂解过程中也会相互转化，生成大量的轻质烃类和芳香烃。
同时，碳氢燃料裂解还会产生大量的氢气和反应热，加剧了反应体系的复杂性和难度。
碳氢燃料裂解结焦问题在很大程度上是由于反应过程中生成的碳物质与反应器壁或催化剂表面发生物理或化学反应，生成固体碳沉积物，阻塞反应通道，影响反应的进行。
这种沉积物一般是无规则形态的，与催化剂或反应器壁形成的粘附力较大，很难清除。
研究表明，碳沉积物的生成主要与反应条件、燃料类型、催化剂类型和反应器的设计等因素有关。
在反应条件方面，例如反应温度、压力、流速等参数的不同，均会影响碳沉积物的生成。
一般来说，反应温度越高，碳沉积物的生成越明显；反之则越小。
此外，反应压力也是影响沉积物生成的重要因素，越高的压力会加快碳物质的形成。
在燃料类型上，轻质的烃类易于裂解，生成的沉积物相对较少，而高分子烃类则相反。
在催化剂的选择上，催化剂的酸碱性、金属活性等因素会对反应体系的结焦特性产生重要影响，通常选择能够稳定碳中间体的催化剂可减少碳沉积物的生成。
在反应器的设计上，合理的反应管径、炉排布局等也能够减少结焦现象的发生。
因此，在设计反应体系时应该充分考虑以上因素，通过减小反应温度、提高催化剂的稳定性、调整反应器设计等措施来避免结焦问题的发生。
同时，也需要研究新型的催化剂、反应条件、反应器设计等，来实现高效、低结焦的碳氢化合物的裂解过程，实现产物的高纯度和高收率的生产。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析引言碳氢燃料是目前世界上最主要的能源来源之一。
在燃料的使用过程中，会产生一系列的副产品，其中包括结焦物质。
碳氢燃料裂解结焦特性的研究对于优化燃料的使用和减少环境污染具有重要意义。
本文将重点讨论碳氢燃料裂解结焦的特性，并对其可能的影响和应用进行分析。
一、碳氢燃料的裂解结焦过程碳氢燃料裂解结焦是指在高温下，碳氢化合物发生分解反应并生成固体残留物的过程。
在燃料的裂解过程中，碳氢化合物分子会发生断裂，其碳原子和氢原子重新组合形成新的化合物，同时生成一定的热量。
在一些情况下，裂解过程会产生大量的结焦物质，这些物质会附着在反应器壁上，形成焦炭，影响反应器的稳定性和产能，同时也会增加设备的维护成本。
1. 温度温度是影响碳氢燃料裂解结焦的重要因素。
较高的温度会加速燃料分子的裂解过程，增加结焦物质的产生。
而较低的温度则会降低燃料的裂解速度，减少结焦物质的产生。
2. 压力3. 燃料成分碳氢燃料的组成对其裂解结焦特性也有影响。
一般来说，含有较多碳元素的燃料（如煤、石油等），更容易产生结焦物质；而含有较多氢元素的燃料（如天然气、甲烷等），则结焦物质产生相对较少。
4. 反应时间碳氢燃料在反应器内停留的时间也会影响其裂解结焦的特性。
较长的反应时间会增加燃料分子之间的碰撞频率，促进裂解反应的进行，增加结焦物质的产生。
1. 炼油工业在炼油工业中，碳氢燃料裂解结焦会影响炼油设备的运行效率和维护成本。
了解燃料的裂解结焦特性对于优化炼油工艺、提高生产效率具有重要意义。
2. 燃煤发电燃煤发电是目前世界上最主要的电力生产方式之一，而煤炭中含有较多的碳元素，容易产生大量的结焦物质。
了解燃煤的裂解结焦特性对于提高燃煤发电的效率和减少环境污染具有重要意义。
3. 工业锅炉工业锅炉是很多生产企业的主要能源消耗设备，而工业燃气中含有较多的碳氢化合物，容易产生结焦物质。
了解工业燃气的裂解结焦特性对于优化锅炉的燃烧效率和延长设备寿命具有重要意义。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性是指在高温条件下，碳氢化合物发生裂解反应生成焦炭的过程。
该过程涉及到碳氢化合物的分解、脱氢和重排等一系列化学反应。
对于石油加工、制氢和
燃烧等工业过程中的碳氢燃料的使用和处理，了解其裂解结焦特性对于提高效率、降低能
耗和减少环境污染具有重要意义。
碳氢燃料裂解结焦的特性与燃料的类型和成分密切相关。
常见的碳氢燃料包括石油、
煤炭、天然气和生物质等。
石油是最常用的碳氢燃料之一。
不同的石油燃料具有不同的结
构特点和组分，会导致其裂解结焦的特性不同。
石油中的沥青质和重质烃类容易发生结焦，而轻质烃类在高温下则更容易发生裂解。
碳氢燃料的裂解结焦特性还与裂解条件有关。
常见的裂解条件包括温度、压力、催化
剂和反应时间等。
在高温条件下，烃类分子会发生裂解反应，生成小分子的烃类以及碳氢
化合物。
过高的温度和反应时间都会导致结焦现象的增加。
催化剂的添加可以促进裂解反
应的进行，同时降低结焦的程度。
碳氢燃料裂解过程中的结焦特性对于燃烧和能源利用具有重要影响。
结焦会导致燃烧
设备的堵塞和热交换的不良，从而影响燃烧效率和能源利用率。
在燃烧过程中，碳氢燃料
结焦生成的焦炭也会随着烟气排放到大气中，对环境造成污染。
研究和优化碳氢燃料的裂
解结焦特性，有助于提高燃烧效率、减少能耗和降低环境污染。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料裂解结焦是指在高温下，碳氢化合物分子发生裂解反应，产生固体碳质残留物的过程。
这一过程在煤炭、石油以及生物质等燃料的燃烧中都会发生，会对燃料的利用效率以及环境保护产生影响。
为了更好地理解和控制碳氢燃料裂解结焦的特性，进行结焦特性分析是非常重要的。
碳氢燃料裂解结焦的特性分析是一项复杂的研究工作，需要结合多种分析技术和方法，以全面了解结焦过程的规律和特点。
下面，我们将从不同的角度来分析碳氢燃料裂解结焦的特性，探讨其对能源利用和环境保护的影响。
从化学反应的角度来看，碳氢燃料裂解结焦是一种热裂解反应，主要涉及到碳氢化合物分子在高温下发生裂解的过程。
在这一过程中，碳氢化合物分子中的碳元素会形成固体碳质残留物，而氢元素则可能以气体的形式释放出来。
这种热裂解反应的特性取决于燃料的组成和结构，以及裂解反应发生的条件，如温度、压力等。
从能源利用的角度来看，碳氢燃料裂解结焦会影响燃料的利用效率。
由于结焦产生的固体碳质残留物通常会堵塞燃料燃烧设备，导致燃烧效率降低。
释放出来的氢气也可能会减少燃料的燃烧热值，从而降低能源利用效率。
了解和控制碳氢燃料裂解结焦的特性对于提高燃料的利用效率非常重要。
从环境保护的角度来看，碳氢燃料裂解结焦会对环境产生影响。
由于结焦产生的固体碳质残留物通常会含有大量的氮、硫等元素，并且可能含有多环芳香烃等有害物质，因此在燃烧过程中可能会产生大量的氮氧化物、硫氧化物以及多环芳香烃等有害气体。
这些有害气体对大气环境和人体健康都会产生负面影响。
了解和控制碳氢燃料裂解结焦的特性对于减少大气污染和保护环境非常重要。
在进行碳氢燃料裂解结焦特性分析时，需要综合运用多种分析技术和方法。
可以采用热重分析、扫描电子显微镜和X射线衍射等物理化学分析技术，来研究结焦产物的组成、形貌和晶体结构等特性。
还可以通过实验室模拟或工业试验等手段，来研究结焦反应的动力学特性和影响因素。
综合运用这些分析技术和方法，可以全面了解碳氢燃料裂解结焦的特性，为提高能源利用效率和保护环境提供科学依据。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料是一类以碳和氢为主要成分的化合物，包括石油、天然气、煤炭等。
燃料裂解结焦是指在高温下，碳氢燃料分子中的碳氢键被断裂，产生大量碳质沉积物。
裂解结焦过程对能源开发和环境保护具有重要意义。
本文将从裂解条件、结焦产物和影响因素三个方面对碳氢燃料裂解结焦特性进行分析，以期为燃料裂解结焦过程的优化提供参考。
裂解条件对碳氢燃料的结焦特性有直接影响。
一般来说，较高的温度和较长的停留时间有利于结焦反应的进行。
温度升高可以增加裂解反应的速率，同时也增加了裂解产物和结焦产物的热稳定性。
停留时间的增加则可以提高碳氢燃料分子的裂解程度，增加结焦产物的生成。
裂解压力、催化剂等条件也会对结焦特性产生影响。
这些条件的选择需要综合考虑燃料种类、生产工艺和设备性能等因素。
燃料裂解结焦的产物主要包括气体、液体和固体三个相态。
气体相主要是各种小分子和不稳定中间产物，如甲烷、乙烯、苯等。
液体相主要是碳氢燃料的沥青质和焦油，其中沥青质是高分子的聚集体，常用于制备沥青等石油产品。
固体相是结焦产物，主要是由不规则形状的碳质颗粒和碳纳米管组成。
结焦产物的生成可以通过物理和化学分析手段进行表征，如红外光谱、质谱和热重分析等。
影响碳氢燃料裂解结焦特性的因素较复杂。
一方面，燃料的组成和性质对结焦特性起着重要作用。
不同的碳氢燃料中碳氢键的键能和键长不同，因此裂解结焦的特性也存在差异。
裂解条件和催化剂的选择也会对结焦特性产生影响。
催化剂的添加可以促进碳氢燃料的裂解反应，降低结焦倾向。
氧气的存在也会影响结焦过程，适量的氧气可以促使碳氢燃料的完全燃烧，减少结焦产物的生成。
碳氢燃料裂解结焦特性分析是燃料开发和利用中的重要课题。
通过合理选择裂解条件和催化剂，可以优化结焦反应，提高燃料的利用效率和产品质量，减少环境污染。
由于结焦反应本身的复杂性，目前对结焦特性的认识还相对有限，需要进一步开展相关研究。
随着能源需求和环境压力的不断增加，开发可替代燃料和清洁能源也是一个重要方向。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析随着世界人口的不断增加和经济的快速发展，能源需求的不断增强，传统的化石燃料已经无法满足日益增长的能源需求。
碳氢燃料具有燃烧效率高、环境污染少、储运方便等优点，已成为替代传统能源的重要选择。
然而，在碳氢燃料的利用过程中，由于高温、高压等因素导致的结焦问题严重影响了燃料的利用效率和环境安全性。
因此，对碳氢燃料的裂解结焦特性进行研究具有重要的理论和实际意义。
碳氢燃料的裂解结焦是指在高温条件下，碳氢燃料中的碳-碳键和碳-氢键断裂，产生碳析出，沉积在反应器中的墙壁和管道内，造成管道堵塞、反应器过早失效等问题。
分析碳氢燃料的裂解结焦特性，需要考虑燃料本身的结构、裂解温度、裂解压力、反应物比例、反应时间等因素。
碳氢燃料的结构对其裂解结焦特性有重要影响。
一般而言，含有苯环或其他多环结构的碳氢燃料更容易结焦，而分子中含有更多单键的燃料则更容易被分解。
另外，对于同一种结构的碳氢燃料，不同的烷基结构对其裂解结焦特性也有影响。
例如，在裂解温度较低时，含有支链结构的烷烃比直链烷烃更容易发生结焦现象。
裂解温度和压力也是影响碳氢燃料裂解结焦的重要因素。
在相同的反应时间和反应物比例的条件下，随着裂解温度的升高，产生的碳沉积量也会随之增加。
这是因为高温下，碳化反应的速度增加，反应速率变快。
另外，在较高的裂解压力下，沉积在反应器内的碳析出物也会增加，从而影响反应速率和反应器效率。
反应物的比例和反应时间也对碳氢燃料裂解结焦有一定的影响。
在某些情况下，增加反应时间或增加反应物中碳氢原子的摩尔比例可以减少产生的碳析出物，改善反应器的稳定性。
这是因为在反应时间较长或燃料中的碳氢原子摩尔比例升高的情况下，反应物有足够的时间进行充分反应，从而减少了碳沉积在反应器壁上的可能性。
总之，碳氢燃料的裂解结焦特性受到多方面因素的影响，通过深入研究这些因素对裂解结焦的影响，可以为提高碳氢燃料的利用效率和环境安全性提供理论指导。
同时，针对不同结构的碳氢燃料，可以制定相应的应对策略，减少结焦的产生，保障生产的安全和效益。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料是一种重要的化石能源，广泛应用于各个领域，如交通运输、电力生产等。
然而，碳氢燃料的使用却会产生一定的副产品，其中包括结焦物。
结焦是碳氢燃料在高温环境下发生的一种物理化学反应，通常被认为是碳氢燃料的一种副产物。
本文将分析碳氢燃料裂解结焦特性，以帮助人们更好地理解碳氢燃料的裂解、燃烧过程。
碳氢燃料的裂解结焦主要是由于高温下碳氢分子的裂解产生自由基，自由基在化学反应中参与多种化学反应中的生成高聚物，或者与其他自由基重组在不同的反应中形成新的分子以及产生小分子气体。
在这些反应过程中，一些不稳定的高聚物分子可能失去一部分能量，形成具有不饱和性的分子，这些分子很容易发生自由基聚合。
由于聚合反应是高度自发性的，因此在高温下，这些自由基聚合会形成更大的分子，这些大分子很难通过物理方式离开反应区域。
这些大分子在热量和烟气的影响下缓慢热解，从而形成焦炭物质。
这些焦炭分子中，一些分子可能形成了立体化学结构，这种结构很难被热解成小分子气体，因此很难被氧化。
这种结构的存在对新鲜燃料的燃烧具有很大的影响，会影响新鲜燃料的自燃特性和燃烧性能。
为了更好地了解碳氢燃料的结焦特性，需要对不同类型的燃料进行分析。
例如，对于石油中的碳氢化合物，热解生成的焦炭质量/热值比较低，因为石油中的高级油部分可以在热解过程中被热解成小分子气体，从而减少了焦炭的产量。
然而，在煤中包含的大量杂质物质会影响煤的热解产物的质量，在热解过程中，部分杂质物质不仅难以热解为小分子气体，而且可能形成焦炭，降低了煤的利用价值。
此外，不同类型的裂解温度和反应时间会影响结焦的特性。
在高温下，自由基可以更容易地在化学反应中参与，并形成更复杂的分子结构。
在短时间内，自由基聚合反应的速度非常快，聚合物质量通常较低，但随着反应时间的延长，自由基聚合反应的速度减慢，聚合物质量增加，形成更加复杂的分子结构。
此外，在真空、氮气和氧气等不同的气氛下进行热解反应，也可能会影响结焦物的生成量和性质。
吸热型碳氢燃料结焦与超临界压力下传热性质研究
吸热型碳氢燃料结焦与超临界压力下传热性质研究吸热型碳氢燃料是针对高超音速飞行器的高温冷却要求以及氢燃料的缺点提出来的。
本研究项目为国家航空航天领域“863-2”基金资助项目的内容,该项目的研究对我国国防和航天事业具有重大战略意义。
本文在分析、总结有关吸热性碳氢燃料传热数据测量方法和热裂解结焦等方面的文献资料的基础上,围绕这两个问题进行了探索性研究。
本论文建立了一套测量液体燃料传热性质的装置和方法,适用压力5MPa,温度800℃。
测定了吸热型碳氢燃料在常压至超临界压力下流过内径为1.0mm不锈钢管的传热数据。
结果表明:吸热型碳氢燃料ZH-100的给热系数随实验温度升高而减小,随燃料汽化和裂解程度加深而增大,在燃料开始汽化和开始裂解时数值较低,表现出明显的极值;超临界压力下,极值不明显。
除相变段外,压力越高,给热系数越大。
该套装置同时也可以提供热沉数据。
在原有的脉冲注氧色谱测焦系统上加以改装,建立了流动式连续进样测焦系统。
改进冷却模拟系统,建立套管式反应器,采用挂片法测热裂解结焦量,研究了吸热型碳氢燃料结焦性能和结焦抑制剂效果,本文利用该装置筛选评价了多种结焦抑制剂,如含磷、硫、等化合物。
二硫化碳作为结焦抑制剂在不同浓度下的效果不同,浓度增加,抑制效果增加量变小。
同时发现在抑制结焦方面以含硫化合物及偶氮二异丁腈效果较好,并探讨了抑制机理。
碳氢燃料裂解结焦影响因素分析
)&) 不同温度的影响 不同的反应条件对结晶具有重要影响"在 $11m条件下"溶 解氧能够与燃料发生反应并最终生成沉积物# 随着反应条件 的变化"结焦行为也出现了一定变化# 随着反应温度的增加" 氧化速率随之提升"会逐渐消耗溶解氧"降低积碳速率# 当达 到 3)1m条件时"碳氢燃料会出现裂解"并逐渐生成沉积物# 反 应时间&反应温度均会影响裂解沉积# 随着反应温度的升高" 会延长反应时间"并增加裂解沉积+(, # 见下图#
关键词碳氢燃料#裂解结焦#不同温度#超临界状态
44碳氢燃料裂解一般采用热裂解与催化裂解两种方式"裂解 结焦受到多种因素的影响"应当对此积极研究#
%碳氢燃料裂解 碳氢燃料裂解主要包括热裂解与催化裂解两种方式"运用 了不同的反应机理"生成不同的产物"均能够生成低相对分子 质量烃类混合物# 热裂解采用的是自由基历程"生成 7) 和 7( 烃类化合物"催化裂解采用的是促进碳正离子中间体发生裂 解"生成 7( 和 73 烃类化合物# 热裂解反应不可逆性"要求燃料中具有芳烃"为高温气相 反应"是一种强吸热过程# 在温度低于 9(%m时"热裂解速率会 降低"产物选择性不高"反应过程中容易出现放热反应# 催化 裂解具有较高的产物选择性"反应温度低"具有较强的吸热能 力# 催化裂解"热反应速度较快"具有较为广泛的产物选择性# 但是催化裂解在具体的运用过程中也存在着一定的局限性"难 以在冷却界面&燃料进料系统中直接添加催化剂"因此增加了 燃料流动的阻力# 目前在运用中可以直接将其运用于冷却界 面表面位置"但是催化剂的导热性能较为有限"在 92$%%%M情 况下可能会影响换热界面热传递# 随着裂解结焦的进行"催化 剂的活性也逐渐丧失"在催化裂解上出现了一定的局限性"因 此要求加强对碳氢燃料裂解结焦影响因素的研究"两者在运用 中具有各自的优势+$, # &碳氢燃料裂解结焦影响因素分析 碳氢燃料在裂解结焦过程中会出现碳沉积"这会加速受热 结焦过程# 这种方式运用过程中能够降低金属材料抗腐蚀性 与金属表面热交换效率"出现阀门与过滤器堵塞的现象"严重 情况下甚至出现堵塞油路使发动机熄火的严重后果# 在将其 运用到未来超音速飞行器过程中要求考虑到这一影响因素"并 予以克服# 按照具体形状的不同"燃料热裂解碳沉积物可以分 为丝状&无定形两种形式# )&$ 引发剂的影响 引发剂是与催化剂不同的物质"是由氧&磷&氢等元素共同 构成的混含物"能够生成活性基因"是一种低于 $&9k的添加 剂# 在反应中能够与燃料烃结合"具有比碳氢燃料更大的裂解 速率# 能够有效控制反应速度"对燃料分解的起始温度起到显 著的降低效果# 增加了反应的稳定性+), # 裂解结焦过程中受到不同引发剂的影响"本文对不同 E5& WHD和 WHR5"三种不同引发剂进行研究"判断 0)%201%m条件 之下的裂解情况"设置 3R5K系统压力"0)%201%m的反应温度# 不同引发剂性具有不同的性能"在研究过程中应当对此充 分注意# !LA 燃料具有三种不同的形式"性能具有一定差异# 常见的 !LA 燃料转化率 (3&'1k"反应温度为 0(I *m"总沉积 量为 (I&9'MT# !LAg)kWHD燃料具有三种不同的形式"性能具有一定差异# 第一种 !LAg)kWHD转化率为 39&9$k"反应温度为 090 *m"总沉 积量为 9'&9IMT"第二种 !LAg)kWHD转化率 ((&9(k"反应温 度为 0)I *m"总沉积量为 )I&)(MT"第三种 !LA g)kWHD转化 率 9(^1Ik"反应温度为 00' *m"总沉积量为 I3&%9T# !LAg)k WHR5"燃料转化率为 99&IIk"反应温度为 09( *m"总沉积量 为 99&IIMT"!LA g)kE5燃料转化率为 (9&$(k"反应温度为 0)( *m"总沉积量为 '1&0$MT#
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料裂解结焦特性是指在高温下，碳氢燃料（如石油、天然气等）发生裂解反应时产生的结焦现象。
结焦是指在裂解过程中，碳氢化合物的分解产物在反应器内壁上发生聚合，形成一层碳质残留物。
这些碳质残留物会黏附在反应器内壁上，降低反应器的热传导性能，影响反应器的运行效率。
碳氢燃料裂解结焦特性分析的目的是了解裂解反应过程中结焦的原因和规律，以便制定相应的控制措施和改进工艺。
下面将从反应条件、物料特性和处理方法等方面对碳氢燃料裂解结焦特性进行分析。
反应条件对碳氢燃料裂解结焦特性有重要影响。
高温是碳氢燃料裂解结焦的主要条件之一。
在高温下，碳氢化合物的热裂解反应速度加快，分解产物的生成量增加，容易导致结焦现象。
反应器内的氧气含量也会影响结焦情况。
氧气存在时，热裂解反应会发生氧化反应，生成的氧化产物会增加结焦的程度。
物料特性也是影响碳氢燃料裂解结焦特性的重要因素之一。
不同类型的碳氢化合物具有不同的结焦倾向。
一般来说，含有较多杂质（如硫、氮等）的碳氢化合物更容易产生结焦现象。
物料的粘度和黏度也会对结焦过程产生影响。
粘稠的物料在裂解过程中聚合的程度较大，形成的结焦物质更难去除。
处理方法是减少碳氢燃料裂解结焦的关键。
常见的处理方法包括预处理和后处理。
预处理主要通过物料的净化、脱硫等操作来降低碳氢化合物中杂质的含量；后处理则是通过反应器清洗、喷淋冷却等操作来清除反应器内的结焦物质。
合理选择反应器材料也是减少结焦的重要手段。
选用抗高温、抗腐蚀的材料能够延长反应器的使用寿命，减少结焦的程度。
碳氢燃料裂解结焦特性的分析需要考虑反应条件、物料特性和处理方法等因素。
只有全面了解这些因素，才能有效地控制和减少碳氢燃料的结焦现象，提高反应器的运行效率。
热通道内典型碳氢燃料的热解结焦行为
热通道内典型碳氢燃料的热解结焦行为李浩文;兰昊;郑幼丹;孙勇辉;杨子昕;宋谦石;汪小憨【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2024(75)2【摘要】燃料分子结构是影响主动冷却通道内热解结焦过程的重要因素。
在预氧化的STS304(Φ3.0 mm×0.5 mm×1.0 m)流动反应管内,600~800℃、1.0 MPa下对比了正庚烷(nC7H16)、异庚烷(iC_(7)H_(16))、甲基环己烷(MCH)、正十二烷(nC_(12)H_(26))、甲苯(A1CH3)的热解结焦行为。
实验定量获取了热解气液产物并计算了燃料反应热沉,通过称重法对比了非稳态结焦特性和沿程结焦分布规律。
结果表明,较低温度650℃下链烷烃的转化率较高,环烷烃次之,A1CH3在高于775℃转化率骤增。
低温下MCH和nC_(12)H_(26)结焦速率较低,高温下MCH和A1CH3的结焦速率显著提高。
直链烷烃裂解双烯含量最高,稳定的环状结构均有利于提供高热沉。
iC_(7)H_(16)比nC7H16更稳定且结焦趋向更弱,但甲基的存在,产物烷烃化程度增加。
五种典型燃料的结焦过程均呈现三阶段非稳态生长规律,低温下链烷烃结焦速率较大,高温下MCH和A1CH3结焦贡献显著提高。
【总页数】12页(P626-636)【作者】李浩文;兰昊;郑幼丹;孙勇辉;杨子昕;宋谦石;汪小憨【作者单位】中国科学院赣江创新研究院;中国科学院广州能源研究所;中国科学院过程工程研究所【正文语种】中文【中图分类】TQ203.8【相关文献】1.吸热型碳氢燃料热裂解的结焦抑制2.纽带管内吸热型碳氢燃料结焦及流动换热特性实验研究3.三种金属及其氧化物膜在碳氢化合物热裂解反应中结焦行为的研究4.冷却通道预氧化处理抑制碳氢燃料热裂解结焦的研究5.主动冷却通道内吸热型碳氢燃料热裂解结焦抑制机理因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析碳氢燃料裂解结焦是指在高温条件下，碳氢化合物被分解成较小分子，同时生成固体碳的过程。
结焦是煤燃烧及工业裂解过程中不可忽视的现象，它会引起生产设备的堵塞，增加能源消耗、降低设备寿命等问题，对工业生产造成一定的困扰。
对碳氢燃料的裂解结焦特性进行深入分析具有重要意义。
碳氢燃料的裂解结焦特性受到多个因素的影响。
温度是影响结焦过程的重要因素之一。
通常情况下，随着温度的升高，裂解反应速率增加，结焦程度也会增加。
碳氢燃料中的不饱和度和沥青质含量也是决定结焦程度的重要因素。
不饱和度越高、沥青质含量越多，燃料结焦程度也会增加。
碳氢燃料的裂解结焦过程可以分为三个阶段：热分解阶段、裂解阶段和结焦阶段。
在热分解阶段，碳氢燃料在高温下开始分解成较小分子，并释放出大量的热量。
热分解过程中，燃料的结构发生断裂，产生各种碳氢化合物和游离的碳原子。
在裂解阶段，碳氢化合物继续分解成更小的分子，形成不饱和化合物和短链烃。
在结焦阶段，短链烃经过重组反应生成固体炭质产物。
这些固体碳颗粒会随着气体流动在设备内沉积，形成结焦物。
针对碳氢燃料的裂解结焦问题，可以采取多种措施来减轻结焦现象。
一方面，可以通过添加裂解过程中的催化剂，如钙和钾化合物等，来促进碳氢燃料的裂解反应，减少结焦产物的生成。
可以控制温度和反应条件，减少结焦程度。
对于存在高结焦倾向的燃料，可以采用深度加氢技术，在高压、高温条件下将结焦产物转化为可燃气体，从而减少结焦问题。
对碳氢燃料的裂解结焦特性进行分析对于减少结焦问题、提高工业生产效率具有重要意义。
通过深入了解裂解结焦过程的特征和影响因素，可以采取相应的措施来减轻或解决结焦问题，为石化、煤化工等行业的发展提供技术支持。
碳氢燃料裂解结焦特性分析
碳氢燃料裂解结焦特性分析1. 引言碳氢燃料是一类重要的能源资源，主要包括石油、天然气和煤炭等。
随着能源需求的不断增加，碳氢燃料的资源紧缺和环境问题逐渐凸显。
研究碳氢燃料的裂解结焦特性对于开发新型能源和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
2. 碳氢燃料的裂解结焦过程碳氢燃料的裂解结焦是指在高温下，碳氢燃料分子的碳-碳键和碳-氢键断裂，并形成碳质沉积物的过程。
该过程可以分为裂解和结焦两个阶段。
2.1 裂解阶段在裂解阶段，碳氢燃料分子的碳-碳键和碳-氢键断裂，形成自由基和碳氢离子。
这些自由基和离子具有较高的活性，容易发生进一步反应。
2.2 结焦阶段在高温下，碳氢分子的碳原子逐渐聚集形成碳原子簇，并最终形成结焦物质。
结焦物质主要由纯碳组成，具有一定的孔隙结构和表面活性。
3.1 影响因素碳氢燃料的裂解结焦特性受多种因素的影响，包括燃料的分子结构、温度、压力、反应时间和反应环境等。
温度是最主要的影响因素。
3.2 结焦产物分析通过对裂解结焦反应的产物进行分析，可以了解到碳氢燃料裂解结焦的机理和过程。
常用的分析方法包括质谱分析、红外光谱分析和核磁共振分析等。
4. 结焦物质的应用价值由于结焦物质具有纯碳组成和特殊的孔隙结构，因此在能源、环境和材料等领域具有广泛的应用价值。
结焦物质可以用作新型电池的电极材料、催化剂载体和吸附材料等。
5. 结论碳氢燃料的裂解结焦是一个复杂的化学反应过程，受多种因素的影响。
通过对裂解结焦特性的分析，可以为开发新型能源和减少对化石能源的依赖提供重要的科学依据。
在未来的研究中，还需要进一步深入研究碳氢燃料的裂解结焦机理和产物的应用价值。
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万方数据
第４期郭永胜，等：吸热型碳氢燃料热裂解的结焦抑制
一［””］．笔者研制了三种结焦抑制剂，分别考察了它们的抑焦效果，结合色谱分析手段研究抑制剂对燃料裂解产物分布的影响．同时，对结焦引起的金属渗碳现象Ⅲ３进行了初步研究，为吸热型碳氢燃料的开发和应用提供重要信息．
１试验部分
１．１试验样品
燃料样品为本实验室开发的吸热型碳氢燃料ＮＮＪ一１５０，其主要性质见表１，其中帆跏为当１５．６℃时的密度，％为当２０℃时的运动黏度，俄为闪点，叫（芳烃）为燃料中芳烃的质量分数，ｍ（Ｃ）：ｍ（Ｈ）为燃料所含的碳、氢元素质量比，Ｑ。
为燃料的热沉（即单位质量燃料的吸热能力）．该燃料具有较高的密度，有利于提高燃料的体积热值，降低飞行器的负载以及设计体积，减小飞行器巡航时的空气阻力以及空气动力学加热面积，缓解飞行器热管理问题的压力；较低的碳氢比，即燃料中氢质量分数相对较高，利于燃烧．该燃料低的芳烃质量分数以及较高的热沉值均显示其具有作为吸热型碳氢燃料的必备条件．
表１吸热型碳氢燃料ＮＮＪ一１５０的一些性质
Ｔａｂ．１ＢａｓｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｆｕｅｌＮＮＪ一１５０
１．２试验装置和方法
燃料的结焦评价有脉冲进样和连续进样等方法．在脉冲进样测焦试验中，一次脉冲的结焦量只能反映燃料在反应器内的初始结焦速率，而结焦是一个随时间不断变化的过程．为了较为真实地体现燃料裂解结焦过程，自行建立了一套连续进样反应色谱系统，如图１．采用挂片测焦的方法对ＮＮＪ一１５０的裂解结焦状况进行了研究，考察结焦抑制剂的抑焦效果．
在整个装置中，燃料裂解焦收集部分主要由反应炉、控温仪、挂片等部分组成．在测焦过程中，燃料由ＷＰＧ一６型微量高压平流泵输送，通过指定流量的载气（Ｎ：）携带进入预热系统，气化后在反应管内进行裂解反应．反应生成的小分子产物在随载气排出的过程中不断地发生缩合、聚合反应而结焦，随着
１一氮气；２一阻尼阀；３一流量计；４一燃料；５一高压平流泵；６一预热炉；７一反应炉；８一控温仪；９一测焦挂片；１０一气液分离器；１１一色谱；１２一色谱工作站；１３一空气；１４一氢气图１吸热型碳氢燃料结焦测定装置
Ｆｉｇ．１Ｃｏｋｅ
ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｎｄｏｔｈｅｒｍｉｃｈｙｄｒｏ—ｃａｒｂｏｎｆｕｅｌ反应时间的延续，焦不断地沉积在反应管尾部的挂片上．当裂解反应结束后，继续用载气吹扫３０ｍｉｎ，取出挂片即可测定结焦量并对焦的性质进行研究．实验所用挂片为Ｎｉ—Ｃｒ合金．燃料裂解之后，尾气经过冷凝器进行气液分离，气态产物直接进入色谱进行在线分析，色谱条件：５０ｍ×０．５３ｍｍ的Ａ１。
０３毛细管填充柱；柱温：５０℃，升温５ｍｉｎ，以５℃／ｒａｉｎ温升速度升至１８０℃．液态产物经过分离收集后备用．
２结果与讨论
２．１含磷抑制剂抑焦效果
以自制吸热型碳氢燃料ＮＮＪ一１５０为样品，添加三种抑制剂，分别属亚磷酸酯（Ｐ—１）、磷酸酯（Ｐ一２）和有机磷类（Ｐ一３）．试验温度为７００℃．分别测定单位质量挂片上焦的沉积量ｍ。
ｔ。
，结果列于表２．表２添加抑制剂前后燃料结焦随反应时间变化
Ｔａｂ．２Ｃｏｋｅｗｅｉｇｈｔａｇａｉｎｓｔｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｆｏｒｅｎｄｏｔｈｅｒｍｉｃｆｕｅｌｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｃｏｋｉｎｇ－ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ
１０
２０
３０
４０
５０
６０
３０．５４
８３．０７
１５１．９９
２１１．４４
２２４．１７
２５４．８３
１２．２２
５４．１９
１０１．０７
１２７．７４
１７６．４８
２１８．８３
１４．４３
５６．７７
１０４．７１
１３８．０２
１６３．９０
１９４．４８
２３．９９
６８．０９
９８．８３
１２０．４４
１５６．１０
１７５．４３ 万方数据
５４０浙江大学学报（工学版）第３９卷
表２显示，三种结焦抑制剂都有一定的抑制结
焦作用，对于短时间（＜３０ｒａｉｎ）的裂解过程，Ｐ一１抑
制剂的抑焦效果最好，裂解反应进行１０ｒａｉｎ时，可
以将结焦量降低６０％．而对于较长时间（＞３０ｒａｉｎ）
的裂解过程，Ｐ一３型抑制剂效果则较好，在６０ｒａｉｎ
的裂解过程中，可将燃料结焦量降低３１％．抑制剂
的抑焦效果随反应时间有相对减弱的趋势，这些与
抑制剂种类及其抑制结焦机理有关，含磷抑制剂抑
制结焦的可能机理是在高温下裂解产生含磷自由
基，与反应器表面形成一层保护膜，降低金属表面的图３抑制剂对丙烯产率影响
催化生焦活性，从而减少结焦量．但当反应进行到一Ｆｉｇ．３Ｅｆｆｅｃｔｏｆｅｏｋｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｏｎｐｒｏｐｙｌｅｎｅｙｉｅｌｄ
定程度时，金属表面会被焦层所覆盖，此时，结焦反情况基本没有变化．可见，这三种含磷抑制剂并不参应基本在焦层上进行，所以抑制剂钝化金属抑制结加燃料的气相反应，其抑制结焦的最大可能是在高焦的作用体现的就不再明显．同时，由于焦层的出温下裂解产生含磷自由基，与反应器表面形成一层现，金属表面变得突兀不平，比表面积相对增加，从保护膜，降低了金属表面的催化生焦活性，从而减少而为小分子聚合生焦反应提供了更大的场所，最终结焦量．
导致结焦相对量有回升趋势．２．３金属渗碳现象
２．２抑制剂对裂解产物分布的影响当吸热型碳氢燃料在飞行器高温部件进行裂解不同的结焦抑制剂抑制结焦的机理不同，大时，结焦现象会导致许多不利因素，金属渗碳现象的体可以分为以下两种：①通过参与气相反应改变发生会降低金属的机械性能并缩短金属的使用寿命．裂解机理从而达到抑制结焦的目的；②通过钝化本文采用能量弥散Ｘ射线（Ｆｉｎｄｅｒ一１０００ＥＤＸ）分析仪金属表面抑制金属的催化生焦能力而抑制结焦，对７００℃条件下挂片上燃料裂解所结焦进行了分析，同时参与气相反应和钝化金属以抑制结焦现象的其相对强度Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ与能量Ｅ（ｋｅＶ）的关系见图４．
出现．为考察三种含磷抑制剂的抑焦机理，采用气从图４中可以看出，在燃料裂解焦中明显含有相色谱对添加抑制剂前后燃料裂解气态产物分布Ｎｉ、Ｃｒ金属元素，与实验中所使用挂片的元素组成情况进行了在线分析，乙烯、丙稀等小分子烯烃在相吻合，这主要是由于燃料在裂解时，随时间的延气态产物中的质量分数叫见图２、３，Ｑ为载气Ｎｚ长，焦不断地沉积在挂片上并开始向金属层渗透，导的流量．致部分金属原子迁移到焦层中．图４就是金属挂片由图２、３可知，随着载气流速的增加，燃料样品上发生渗碳现象的证明．为了进一步了解渗碳现象在反应器中的停留时间减小，裂解深度也随之降低，对金属的危害，分析了金属挂片因结焦而导致的失导致小分子产物含量逐渐降低．同时，对比添加含磷重程度，结果见图５．
抑制剂前后燃料裂解产物分布的变化，发现添加结从图中可以看出，在未添加抑制剂之前，吸热型焦抑制剂后，燃料裂解产生的小分子烯烃产物分布碳氢燃料裂解结焦造成的金属失重非常严重，当裂
解反应进行６０ｒａｉｎ时，金属挂片失重率高达１８％之
多．这是由于挂片为Ｎｉ—Ｃｒ合金，Ｎｉ的催化生焦活
图２抑制剂对乙烯产率的影响
Ｆｉｇ．２Ｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｋｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｏｎｅｔｈｙｌｅｎｅｙｉｅｌｄ０００
７００
４００
１００
８００
５００
２００
９００
６００
３００
；
１
；
；艽．Ｊ儿
０．Ｏ１．Ｏ２．Ｏ３．０４．０５．０６．０７．０８．０９．０１０．０
Ｅ／ｋｅＶ
图４焦的能量弥散ｘ射线分析结果Ｆｉｇ．４ＥＤＸａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅ
ｃｏｋｅ 万方数据
万方数据。