مدل‌سازي اثر تغيير دبي سوخت بر پارامترهاي خروجي كوره‌هاي ريفرمر در پتروشيمي

Modelling the Effect of Changes in Fuel Flow on Reformer Furnace

امروزه كوره هاي تبديل مواد و يا شكست حرارتي در بيشتر پالايشگاه‌ها و پتروشيمي‌ها از تجهيزات اصلي فرايند به شمار ميروند. در اين پژوهش، يك كوره ريفرمر صنعتي در يك واحد پتروشيمي جهت محاسبه روند تغييرات دماي عايق، سطح بيرون لوله، سطح داخل لوله و گاز حاصل از احتراق و گاز فرآيندي درون لوله‌ها و تركيب اجزاي درون لوله‌ها مدل‌سازي شده است و اثر تغيير دبي سوخت بر پارامترهاي خروجي كوره مورد بررسي قرار گرفته است. انتقال حرارت تشعشعي درون كوره با استفاده از روش منطقه‌اي هاتل مدل‌سازي شده و معادله‌هاي موازنه جرم و انرژي به صورت عددي حل شده‌اند. نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد افزايش ده‌درصدي سوخت موجب افزايش 12 درصدي در دماي ناحيه‌ها مي‌شود و دماي اين نواحي تا جايي كه طول شعله ادامه پيدا مي‌كند افزايش و پس از آن تا انتهاي لوله كاهش پيدا مي‌كند. واكنش‌ها در خروجي لوله‌ها همواره نزديك به حالت تعادل هستند.

Today’s reformer or cracking furnaces exist in most refineries and petrochemicals. In this work, a mathematical model of an industrial steam-methane reformer in one of the petrochemical bases in Iran is developed to calculate the temperature profiles for the refractory, outer-tube wall, inner-tube wall, furnace gas and process gas and composition of species in the reactors and The effect of the change in fuel furnaces have been investigated. Radiative-heat transfer on the furnace side is modelled using the Hottel Zone method. Energy and material balances are solved numerically. The results show that increase 10 percent on fuel flow cause increase 12 percent on zones temperature and temperatures of the zones rise until the flame length and then decrease to the end of the tubes. Tube output reactions are always close to the equilibrium.