稠油微波加热模型的建立及验证

采用COMSOL Multiphysics软件建立了稠油微波加热模型,通过仿真计算考察了微波谐振腔的尺寸和微波功率对稠油微波加热过程的影响,通过与实际微波加热过程对比,验证微波加热模型的可靠性。结果表明,微波谐振腔的结构影响稠油内部微波电场的分布,微波功率影响电场强度的大小,二者共同影响稠油样品的升温速率及温度梯度分布。因对微波加热模型的合理简化,忽略了热量向环境的散失,稠油升温速率和终温的计算值均稍高于实际值,但不影响该仿真计算对装置设计因素的考察。该仿真计算和微波加热模型可用来辅助微波加热装置的设计。     

微波对渣油浅度裂化反应的强化效应研究

采用多模微波加热系统,以活性炭为辅助吸收微波材料,开展减压渣油的裂化反应研究,评价了产物油及气体的性质,探究了沥青质在微波加热过程中所发生的化学变化,并对微波效应加以阐释。结果表明,在活性炭质量分数为2%、微波加热时间为30 min的反应条件下,产物油的黏度降低84. 8%,沥青质质量分数降低7. 1%;气体产物含低级烃类;沥青质的烷基侧链在反应过程中断裂,同时其内核芳香片层单元结构的有序程度增大;微波热点效应使得微波加热下渣油的裂化程度较常规加热时大。