张兆斌，张永刚，王国清，南秀琴

（中国石化 北京化工研究院，北京 100013）

裂解炉是石油化工行业的龙头装置，它的主要产物三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯、二甲苯）奠定了整个石油化工行业的基础。裂解是在高温下进行的强吸热反应，作为反应器的裂解炉，它的辐射段炉管的平均热强度可大于300 MJ/（m2·h）［1］。为了降低炉管热强度，应尽可能提高炉管入口温度，从而降低沿反应器轴向（即炉管长度方向）的温升。随着裂解反应的发生，潜在的结焦反应也会随之发生，如果在辐射段炉管的入口处发生结焦，则无法在正常的清焦阶段将其除去。为了防止在辐射段入口处结焦，在裂解炉的设计和运行中往往需控制原料进入辐射段的温度，即横跨温度（XOT），使进入辐射段炉管的物料的温度尽可能的高。在裂解炉的设计中，一般以反应速率常数不大于0.002 s-1作为XOT的设计指标［1］，但在实际裂解过程中，尤其对无法准确描述全部性质的原料，反应速率常数仅具有理论意义。在实际设计过程中，通常以横跨管中原料关键组分的转化率不大于5%为XOT的设计指标。

本工作借鉴一次反应和二次反应的观点［2-3］，以正丁烷、异丁烷及其混合物为原料，考察横跨管中原料关键组分的转化率不大于5%时，XOT对裂解产物中结焦前体含量、裂解炉辐射段燃料消耗及辐射段炉管最高管壁温度的影响，以此作为设计裂解炉时选择XOT的依据。

1 计算基础及考察目标

本研究在文献［4］报道的模型和模……