摘""""" 要: 油泥的存在加劇了原油的污染和侵蝕,給原油的使用帶來(lái)了安全風(fēng)險(xiǎn),所以必須對(duì)油泥進(jìn)行有效地的治理。對(duì)于罐底油泥,可以采用多種不同的處理方法,其中我選用了微波熱解,并進(jìn)行了以下工作:從油罐底部的油泥的各種危害性出發(fā),對(duì)它的各種基本特征和凈化指數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)和分析,并對(duì)目前國(guó)內(nèi)外油罐底部的油泥體系的研究現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)和研究;通過(guò)對(duì)油罐底油泥的微波熱解技術(shù)的總體設(shè)計(jì)需求和仿真計(jì)算,得到了一套適用于中國(guó)現(xiàn)代化煉油廠的儲(chǔ)罐油泥的微波熱解技術(shù);在油泥的微波熱解中,一個(gè)重要的問(wèn)題是波導(dǎo)的大小以及微波腔體的大小,要根據(jù)油泥物性參數(shù)以及其他影響因素,來(lái)確定一種適用于油泥的微波熱解模式;本文利用 COMSOL軟件建立了模型,并利用該模型對(duì)油泥的微波熱解過(guò)程進(jìn)行了模擬?;诜抡嬗?jì)算選擇最佳的微波頻率和輸出功率。
關(guān)" 鍵" 詞:罐底油泥; 微波熱解; COMSOL仿真; 數(shù)值模擬
中圖分類號(hào):TQ××E992"""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A"""" 文章編號(hào): 1004-0935(2024)03-0408-05
目前已有多種提高微波爐加熱效果的方法,可分為兩種:一種是主動(dòng)式加熱,另一種是被動(dòng)式加熱。提高熱量的辦法可以概括為:尋找一種高效的吸放能模式,將熱量均勻地吸收。有源供熱技術(shù)是將其他的將其它的方式和微波聯(lián)合起來(lái)使用的技術(shù)。Bae [1]在材料干燥過(guò)程中,使用了一種可控制的微波源,改善了材料干燥過(guò)程中的熱量均勻性。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步改進(jìn)了受熱器中的電場(chǎng),使受熱器中的冷斑得到了明顯的改善,使受熱器的熱效率增加了34%。Lee等人[2]提出了一種在微波和超聲共同作用下加熱的新模式,并對(duì)模式下熱轉(zhuǎn)移現(xiàn)象進(jìn)行了分析,并與單個(gè)微波端口的熱轉(zhuǎn)移特性進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,在水中,微波與超聲的熱均勻性要好于單個(gè)微波。但是,與超聲相比,在水環(huán)境下,微波對(duì)水體的吸收相對(duì)較弱,會(huì)導(dǎo)致水體發(fā)生局部過(guò)熱。這樣就不均勻了。結(jié)果表明,在超聲的作用下,流體的流動(dòng)速度顯著提高,進(jìn)而引起了換熱的加速;在此基礎(chǔ)上,提高了供熱效率。結(jié)果表明,隨著隨著受熱時(shí)間的增加,水溶液中的微波輻照均勻性逐漸降低,而經(jīng)微波超聲輻照后,水溶液中的輻照均勻性逐漸降低。Choi 等人[3]報(bào)道了一個(gè)具有歐姆-微波耦合作用的多組分耦合系統(tǒng)的數(shù)值模擬,并對(duì)其進(jìn)行了分析。Wang等人[3]利用傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)微波反射,在微波爐中提高了電場(chǎng)的均勻性。另外,由于加熱過(guò)程中加熱過(guò)程中的平均磁場(chǎng)增強(qiáng),使得加熱過(guò)程中物料的熱解作用增強(qiáng)。主動(dòng)式供熱技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的微波供熱,但是其能耗比較高。
1" 仿真方案設(shè)計(jì)
1.1" 微波熱解的基本原理及特點(diǎn)
微波加熱是一種新型的熱能技術(shù),當(dāng)被加熱物質(zhì)在其內(nèi)部接受到微波輻射時(shí),物質(zhì)中的可動(dòng)顆粒會(huì)發(fā)生快速地移動(dòng)快速的移動(dòng),它們會(huì)發(fā)生碰撞和摩擦,從而在物質(zhì)中形成較高的熱效。然而,在常規(guī)的高溫?zé)峤夥ㄖ?,由于熱由表層傳至表層,表層的溫度比表層的溫度要高。而在微觀磁場(chǎng)下,則正好與之相對(duì),即由材料本身所生成的熱,再由材料釋放到外界;表層的溫度比中間的低。微波加熱,也叫體積加熱,它能快速而均勻地加熱,大大提高加熱品質(zhì)。從宏觀上看,在微波輻射下,在介電介質(zhì)中產(chǎn)生了電偶,電偶發(fā)生了重排;并以一種一秒幾百萬(wàn)次的頻率,伴隨著交流頻率的高頻電磁振蕩電磁震蕩。分子要在不停變化的高頻電磁場(chǎng)的方向上重新排列,而分子有一定的熱運(yùn)動(dòng)及分子之間的相互影響,因此就會(huì)產(chǎn)生摩擦。在這個(gè)微觀的過(guò)程中,微波能被轉(zhuǎn)換成了媒質(zhì)的熱,它在宏觀上的體現(xiàn)就是媒質(zhì)的升溫。
1.2" 方案設(shè)計(jì)內(nèi)容
在此基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。所以,在計(jì)算機(jī)仿真模擬的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了多微波頻率、不同端口輸入功率的數(shù)值模型,對(duì)電場(chǎng)、溫度及反應(yīng)物濃度等因素進(jìn)行了不同的比較,并對(duì)油泥的熱解均勻效果展開(kāi)了全面的分析,通過(guò)比較,最終對(duì)最佳的熱解方案進(jìn)行了全面的評(píng)估。
本文方案設(shè)計(jì)內(nèi)容如下:
(1)通過(guò)對(duì)物理過(guò)程進(jìn)行建模,其中找到最佳加熱方式,通過(guò)微波功率的優(yōu)化來(lái)提高加熱效率,減少能量損失等。
(2)運(yùn)用 COMSOL 設(shè)計(jì)出微波熱解的幾何模型。
(3)采用可變參數(shù)法,借助 COMSOL 軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種微波功率和各種頻率的獨(dú)立仿真;對(duì)在各種構(gòu)造條件下,每一個(gè)時(shí)期的油泥的最佳溫度等條件進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上,針對(duì)油泥在不同的溫度下所產(chǎn)生的差異,開(kāi)發(fā)出一種與當(dāng)前環(huán)境相適應(yīng)的最高效的油泥微波熱解方案,并對(duì)油泥進(jìn)行完全加熱的構(gòu)造方法。
1.3" 油泥熱解機(jī)理
在高溫下,各種碳?xì)浠衔锏姆纸夥磻?yīng)會(huì)同時(shí)進(jìn)行,圖 1 是可能的中間產(chǎn)物產(chǎn)生的過(guò)程:
結(jié)果表明,在高溫裂解反應(yīng)中,大分子的烷烴會(huì)被裂解為低分子的烷烴類和烯烴類化合物;以下將重點(diǎn)討論烷烴類與烯烴類的裂化反應(yīng)機(jī)制:
(1)C-C 鍵斷裂后,長(zhǎng)鏈烴裂生成小分子的分子地烯烴和烷烴,其反應(yīng)式為:
R-CH2CH2-R→R-CH=CH2+RH。
(2)C--H 鍵斷裂后,生成氫氣和小分子烯烴,其反應(yīng)式為:
R-CH2-CH2-CH3→R-CH2-CH=CH2+H2。
烷烴類、烯烴類的脫氫以及斷鏈反應(yīng)的難度,主要取決于化學(xué)鏈中的碳原子與其鄰近的碳原子以及氫原子之間的鍵能。這兩個(gè)反應(yīng)都屬于吸熱反應(yīng),所以會(huì)傾向于選擇在鍵能較低的地方進(jìn)行。由于一般的條件下,C--H 鍵的鍵能要比 C--C 鍵的鍵能要大,所以更有可能使鄰近的 C 原子間的鍵斷裂。碳?xì)浠衔锏姆肿淤|(zhì)量大,碳?xì)浠衔锏奶細(xì)浠衔?、碳碳化合物的鍵能較小,其熱穩(wěn)定性較差,且在較高溫度下易于斷裂。而環(huán)烷烴、環(huán)烯烴等因其苯環(huán)
分子的相對(duì)穩(wěn)定性,在較高溫度下,通常會(huì)使其側(cè)鏈破裂;形成少量的烷或烯。在高溫下,環(huán)烷與環(huán)烯將產(chǎn)生環(huán)狀裂解,形成雙烯或雙烯,在 500 攝氏度以上時(shí),將產(chǎn)生脫氫,使碳環(huán)向芳香化合物轉(zhuǎn)變,使碳環(huán)中含有大量的芳香化合物;通過(guò)脫氫和縮合形成芳香化合物,最后形成焦炭焦碳。芳族化合物是一種相對(duì)穩(wěn)定的化合物,它的苯環(huán)在通常的高溫下是不會(huì)被破壞的,而在 600" ℃攝氏度以上,芳族化合物的側(cè)鏈會(huì)被破壞,或是會(huì)出現(xiàn)脫氫的現(xiàn)象。
碳?xì)浠衔餆峤獾闹饕饔脵C(jī)制:在含油污泥中,油泥熱解的過(guò)程中,存在著大量的油漿和多種縮合作用。目前公認(rèn)的反應(yīng)機(jī)制是碳?xì)浠衔锏逆湻磻?yīng),它包含了鏈起始、鏈增長(zhǎng)和鏈終結(jié)。其基本機(jī)制是:在碳-碳鍵分離的過(guò)程中,在碳-碳鍵分離的過(guò)程中,在碳-碳鍵分離的過(guò)程中,以碳-碳雙鍵為主。碳-碳鍵解離后,碳-碳鍵解產(chǎn)生的鏈狀生長(zhǎng)現(xiàn)象,即從一個(gè)自由基向下一個(gè)自由基不斷轉(zhuǎn)移。主要內(nèi)容有:自由基奪氧,自由基分解,自由基加合,自由基轉(zhuǎn)移等。一旦這些游離基團(tuán)和其他游離基團(tuán)形成了一個(gè)穩(wěn)定的大分子,那么,這些游離基團(tuán)的連鎖反應(yīng)就會(huì)停止。
在此過(guò)程中,由于反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,在反應(yīng)器內(nèi)的溫度持續(xù)上升,有可能會(huì)在同一時(shí)間進(jìn)行熱分解與縮合反應(yīng),此時(shí)所形成的小分子化合物較少;游離的游離基團(tuán),如果不能被載氣迅速清除,將在溫度較高的條件下,與其他與其它游離基團(tuán)進(jìn)行縮合,進(jìn)而生成芳香烴和稠環(huán)烯烴,這樣既不能有效地提高原油的質(zhì)量,又會(huì)產(chǎn)生大量的相似的焦炭,不能再進(jìn)行該反應(yīng)。要掌握好相關(guān)的溫度和合適的載氣速度,防止發(fā)生縮聚反應(yīng)。
2" 模型設(shè)置
2.1" 模型參數(shù)設(shè)置
整體微波模型由一個(gè)波導(dǎo)和一個(gè)微波腔組成,如圖2所示。微波通過(guò)尺寸78.0 mm×18.0 m×50.0 mm的波導(dǎo)饋入,波導(dǎo)的長(zhǎng)度設(shè)置為模擬頻率下波導(dǎo)波長(zhǎng)的一半,這可以用實(shí)際實(shí)驗(yàn)中使用的波導(dǎo)近似。
被加熱的物體是一個(gè)圓柱型油泥,被加熱油泥的尺寸為高50 mm,半徑12.5 mm,放置在腔體中央底部的玻璃板的中心,尺寸為高6.0 mm,半徑為13.5 mm。模型結(jié)構(gòu)構(gòu)建在多物理軟件COMSOL Multiphysics中。
2.2" 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
網(wǎng)格單元的大小由物理場(chǎng)決定。模型采用自由四面體網(wǎng)格單元。為了提高模擬精度,減少模擬的RAM內(nèi)存和運(yùn)算時(shí)間,對(duì)玻璃薄片部分進(jìn)行了精細(xì)細(xì)分,對(duì)其他部分其它部分進(jìn)行了常規(guī)細(xì)分。本文中使用的微波頻率是2.45 GHz和0.915 GHz,波長(zhǎng)分別對(duì)應(yīng)的是122.4 mm和34.575 cm,那么經(jīng)過(guò)計(jì)算后所劃分的網(wǎng)格最大尺寸不大于15.3 mm。在進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí),采用了一種以無(wú)結(jié)構(gòu)的四面體網(wǎng)格為主的劃分方式,其最大劃分尺寸不得大于16 mm,如
圖3。
由圖4可以看出,當(dāng)微波輻射將裝置的柵格數(shù)量提升到了8 477之后,隨著柵格數(shù)量的增加,油泥的中心溫度逐漸趨于平穩(wěn),最終保持在了347 K的位置。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析,由于在常規(guī)化之前的粗化網(wǎng)格下,溫度剛剛趨于平穩(wěn),于是便選用更為穩(wěn)定處的16 991個(gè)網(wǎng)格數(shù)量處,即常規(guī)網(wǎng)格劃分。
由圖4可以看出,當(dāng)微波輻射將裝置的柵格數(shù)量提升到了8477之后,隨著柵格數(shù)量的增加,油泥的中心溫度逐漸趨于平穩(wěn),最終保持在了347 K的位置。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析,由于在常規(guī)化之前的粗化網(wǎng)格下,溫度剛剛趨于平穩(wěn),于是便選用更為穩(wěn)定處的16991個(gè)網(wǎng)格數(shù)量處,即常規(guī)網(wǎng)格劃分。
2.3" 與實(shí)驗(yàn)結(jié)合對(duì)比
文中在參考了許多文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,尋找了一種適用于油泥的試驗(yàn)方法,得出油泥上表層的溫度值,并與模擬值作了比較??梢钥吹剑撃P椭械臏囟葓?chǎng)、熱斑的位置、形態(tài)以及溫度方向與數(shù)值計(jì)算的結(jié)果是一致的。然而,在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的“熱斑”面積比數(shù)值計(jì)算值稍大,這與數(shù)值計(jì)算中對(duì)物理模式及工況進(jìn)行了簡(jiǎn)化有關(guān)。本項(xiàng)目將研究加熱后的油泥作為一種新型的加熱介質(zhì),研究其加熱后的熱力學(xué)行為,研究其在加熱條件下的加熱機(jī)理。如圖5所示,最大絕對(duì)誤差為6 s處,最大相對(duì)誤差為1.05%,沒(méi)有超過(guò)10%,即可繼續(xù)進(jìn)行仿真。
3" 模擬結(jié)果與對(duì)比
3.1" 頻率的選擇
為了防止相互間的電磁干擾,家庭使用的微波應(yīng)該是0.915或2.45千兆赫茲。如圖3.56所示,在油泥樣本中,在0.915 GHz下,電場(chǎng)強(qiáng)很小。就波導(dǎo)而言,在某些實(shí)施方式中,波導(dǎo)管可被構(gòu)造成借助于根據(jù)其外形和大小而確定的變化的頻率而被削弱或阻塞電力[4]。計(jì)算結(jié)果表明,當(dāng)諧振腔的截止頻率為0.915 GHz時(shí),將不會(huì)有任何的電磁輻射入腔。與此相反,在油泥中央出現(xiàn)了2.45 GHz電場(chǎng)強(qiáng)度最大的區(qū)域。因?yàn)榇艌?chǎng)的強(qiáng)弱確定了電磁能量的損耗,所以當(dāng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱增大時(shí),會(huì)使溫度升高得更快。如在圖6中所見(jiàn),在我們的模擬中,將會(huì)證明2.45千兆赫茲是一個(gè)理想的微波頻率。
3.2" 功率的選用
另外,對(duì)油泥的升溫速度也有一定的影響。這一現(xiàn)象很有可能是導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)演變及儲(chǔ)層破裂的重要原因。在此基礎(chǔ)上,采用有限元方法,對(duì)不同能量輸入條件下的油泥進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。沉積物在1000,800,600處沉積;在400 W功率時(shí),其峰值與均值也呈現(xiàn)出類似的升高態(tài)勢(shì)。高的輸出功率會(huì)使加熱速度加快,這一點(diǎn)和大量的試驗(yàn)研究中得到的結(jié)論是相吻合的[5]。在1000,800瓦條件下,其升溫過(guò)程表現(xiàn)為“慢-快”。在180 s之前,沉積物的峰值低于500℃,且增溫速度不顯著;在180 s以后,隨著介質(zhì)的介質(zhì)系數(shù)和損失系數(shù)的增大,溫升速率加快。在600瓦及400瓦時(shí),這兩種溫度均保持不變,但隨著微波輻射的持續(xù),其升溫速率將有所增加。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了在微波場(chǎng)作用下,油泥在微波場(chǎng)中的熱演變過(guò)程。在2.45千兆赫茲下,在不同的功率下,溫度的改變,見(jiàn)圖7。
3.2" 功率的選用
另外,對(duì)油泥的升溫速度也有一定的影響。這一現(xiàn)象很有可能是導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)演變及儲(chǔ)層破裂的重要原因。在此基礎(chǔ)上,采用有限元方法,對(duì)不同能量輸入條件下的油泥進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。沉積物在1 000,800,600處沉積;在400 W功率時(shí),其峰值與均值也呈現(xiàn)出類似的升高態(tài)勢(shì)。高的輸出功率會(huì)使加熱速度加快,這一點(diǎn)和大量的試驗(yàn)研究中得到的結(jié)論是相吻合的[5]。在1 000,800 W條件下,其升溫過(guò)程表現(xiàn)為“慢-快”。在180 s之前,沉積物的峰值低于500 ℃,且增溫速度不顯著;在180 s以后,隨著介質(zhì)的介質(zhì)系數(shù)和損失系數(shù)的增大,溫升速率加快。在600 W及400 W時(shí),這兩種溫度均保持不變,但隨著微波輻射的持續(xù),其升溫速率將有所增加。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了在微波場(chǎng)作用下,油泥在微波場(chǎng)中的熱演變過(guò)程。在2.45千兆赫茲下,在不同的功率下,溫度的改變,見(jiàn)圖7。
在四個(gè)不同的端口輸入功率中,油泥的溫度跨度明顯,溫度隨著功率的升高而增大,因此較高的輸入功率有利于油泥的溫升,但在1 kW時(shí)溫升急劇,為排除因溫度過(guò)高而油泥發(fā)生二次裂解的情況,選用溫升較為平和穩(wěn)定的0.8 kW更為穩(wěn)妥。
3.3" 模擬分析
焦油油泥微波熱解的化學(xué)反應(yīng)也是一個(gè)復(fù)雜的多步反應(yīng)過(guò)程??傮w來(lái)說(shuō),焦油油泥中的有機(jī)物質(zhì)逐漸分解為低分子量化合物,并且部分有機(jī)物能重排成較穩(wěn)定的芳香族化合物。在此基礎(chǔ)上,將熱量傳遞與質(zhì)量傳遞相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微波輻射與化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的數(shù)值模擬。第一步是采用 COMSOL多物理系統(tǒng)中的化學(xué)反應(yīng)工程模式來(lái)實(shí)現(xiàn)該過(guò)程中的熱解過(guò)程。以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的沉積物裂解動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù):
C5H12O3+2H2O→C2H4O+CH4+CO2+3H2。
綜上分析,根據(jù)CH4的生成趨勢(shì)可以看出,
0.4 kW、0.6 kW時(shí)40 s內(nèi)化學(xué)反應(yīng)沒(méi)有進(jìn)行完全,而在0.8 kW、1 kW時(shí)40 s處化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束,模型內(nèi)CH4的濃度已經(jīng)穩(wěn)定,但在1 kW時(shí),化學(xué)反應(yīng)過(guò)程時(shí)間較短,化學(xué)產(chǎn)物的運(yùn)移不以擴(kuò)散為主,便應(yīng)選用0.8 kW的端口輸入功率,減小模型中化學(xué)產(chǎn)物的對(duì)流。
綜上分析,根據(jù)CH4的生成趨勢(shì)可以看出,0.4kW、0.6kW時(shí)40s內(nèi)化學(xué)反應(yīng)沒(méi)有進(jìn)行完全,而在0.8kW、1kW時(shí)40s處化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束,模型內(nèi)CH4的濃度已經(jīng)穩(wěn)定,但在1kW時(shí),化學(xué)反應(yīng)過(guò)程時(shí)間較短,化學(xué)產(chǎn)物的運(yùn)移不以擴(kuò)散為主,便應(yīng)選用0.8kW的端口輸入功率,減小模型中化學(xué)產(chǎn)物的對(duì)流。
4" 結(jié) 論
(1) 采用兩種民用的頻率、四種不同的端口輸入功率,電場(chǎng)的強(qiáng)弱直接影響油泥的分解的速率、油泥分解是否完全以及是否能分解生成所需的生成物,因此頻率的選擇是必要的,根據(jù)幾組的對(duì)比分析及模擬結(jié)果所示,可以確定在0.915 GHz和2.45 GHz這兩個(gè)常見(jiàn)的民用頻率中,2.45 GHz為仿真模擬中較為合適的頻率選擇。
(2) 在四個(gè)不同的端口輸入功率中,油泥的溫度跨度明顯,溫度隨著功率的升高而增大,因此較高的輸入功率有利于油泥的溫升,但在1 kW時(shí)溫升急劇,為排除因溫度過(guò)高而油泥發(fā)生二次裂解的情況,選用溫升較為平和穩(wěn)定的0.8 kW更為穩(wěn)妥。
參考文獻(xiàn):
[1]"""""" BAE S- H,JEONG M- G,KIM J- H,et al. Acontinuous power-controlled microwave belt drier improving heating uniformity[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters,2017,27(32): 1-3.
[2]LEE G L, LAW M C, LEE V C C. Model ling of liquid heating subject to simult an eous microwave and ultra sound irradiation[J]. Applied Thermal Engineering, 2019, 150(29): 1126-1140.
[3]CHOI W, LEE S H, KIM C- T, et al. A finite element method based flow and heat transfer model of continuous flow microwave and ohmic combination heating for particulate foods[J]. Journal of Food Engineering, 2015, 149(21): 159-170.
[4]SEIDA A. O. Seida, Propagation of electromagnetic waves in a rectangular tunnel, Appl[J]. Math. Comput., 2003, 136(20): 405-413.
[5]LIN B. Lin, ZHU C. Zhu, LI H. Li, Effect of microwave irradiation on petrophysical characterization of coals, Appl[J]. Therm. Eng., 2016, 102(26): 1109-1125.
Simulation design of oil mud microwave pyrolysis scheme
QIAN Zeng-fu1, YAN Yu-lin1, JIN Hui-xin2, HU, Zhi-yong2, ZHAO Lei2*
(1. Fushun Ning Group Co., LTD., Liaoning Fushun 113001,China;
2. Liaoning Petroleum Chemical University, Liaoning Fushun 113001,China)
Abstract:" The presence of oil sludge exacerbates the pollution and erosion of new crude oil, bringing safety risks to the use of crude oil. Therefore, effective treatment of oil sludge is necessary. For the oil sludge at the bottom of the tank, various treatment methods can be used, among which we have chosen microwave pyrolysis and carried out the following work:Starting from the various hazards of the oil sludge at the bottom of the tank, a detailed summary and analysis were conducted on its basic characteristics and purification index. The current research status and existing problems of the oil sludge system at the bottom of the tank at home and abroad were also summarized and studied in detail;Through the overall design requirements and simulation calculations of microwave pyrolysis technology for tank bottom sludge, a set of microwave pyrolysis technology for tank sludge suitable for modern Chinese refineries has been obtained;In the microwave pyrolysis of sludge, an important problem is the size of the waveguide and the size of the microwave cavity. According to the physical parameters of sludge and other influencing factors, a microwave pyrolysis mode suitable for sludge should be determined;This article establishes a model using COMSOL software and simulates the microwave pyrolysis process of oil sludge using this model. Selecting the optimal microwave frequency and output power based on simulation calculation.
Key words:" Tank bottom sludge;" Microwave pyrolysis;" COMSOL software;" Numerical simulation