高温高压下乙烷/乙烯着火延迟时间测定和动力学建模

作者：马守涛; 姜杰; 孙冰; 孟睿佶; 朱云峰; 徐伟^*

来源：石油炼制与化工, 2023, 54(07): 34-40.

• 乙烷
• 乙烯
• 着火延迟
• 化学动力学

为研究乙烯/乙烷在高温高压下的着火特性，采用试验与动力学建模工具考察了乙烷/乙烯与氧气混合气在不同工况下的着火延迟时间变化规律。试验结果表明：在试验温度为680～800 K范围内，压力为1.0 MPa时，乙烯/乙烷没有发生自着火现象；而当压力为2.0 MPa时，乙烷/乙烯会发生自着火现象，乙烯的起始着火温度低于乙烷的起始着火温度，且温度越高着火延迟时间越短。此外，对乙烯/乙烷自着火过程的敏感性和反应途径分析结果显示：促进乙烷自着火的反应是脱氢和生成·C2H5、·OH自由基的基元反应，促进乙烯自着火的反应是氧化或脱氢等生成活泼自由基·HCO,·O,·OH,·C2H3的基元反应；对乙烯/乙烷自着火起抑制作用的是消耗·OH、·HO2等自由基，生成稳定化合物的反应；氧化脱氢是使乙烯、乙烷发生链引发而自着火的初始步骤，其反应速率对着火延迟时间影响很大。