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裂解装置是石化行业中生产能力最高、能耗也最大的装置之一，是乙烯、丙烯等石化基础原料的主要来源。随着科学技术的发展和人类需求的提高，对裂解炉的研究日益受到重视。本文针对丙烷裂解炉的建模仿真及其优化技术等方面展开研究，取得了一系列成果：
(1)建立了丙烷裂解炉动态仿真模型，突破了以前各种模型仅用于稳态计算的局限。基于分子动力学模型，根据裂解产物组成对一次反应进行了调整，在以丙烷为原料裂解炉辐射段稳态工艺数学模型的基础上，通过引入热平衡定律“输入量-输出量=积累量”，研究了建立裂解炉辐射段动态模型的理论方法。针对某大型裂解炉建立了动态数学模型，对沙特某乙烯厂裂解过程进行的仿真结果表明，裂解主要产物收率与工业实测数据一致性较好，说明了本模型的有效性。此外还仿真研究了炉膛温度、进料流量、稀释蒸汽流量和进料温度阶跃变化所引起的系统参数的动态响应特性。
(2)结合丙烷裂解反应过程中的结焦动力学模型建立了丙烷裂解炉的全周期结焦过程模型，并对该裂解炉的全周期运转过程进行了仿真，分析了运转周期特性和相关各参数随裂解时间的变化规律，同时对不同工况对运转周期的影响进行了分析。仿真结果表明本模型能够较好地应用于实际丙烷裂解生产运转特性分析，可以对裂解装置进行离线优化，为全系统操作优化打下了一定的基础。
(3)对裂解炉的操作优化方法进行了研究，通过建立的丙烷裂解炉过程优化模型，对出口温度进行了最优化计算，并对此最优温度下整个周期内的操作进行了分析。研究结果表明，该裂解炉具有较大的优化潜力。