石油化工装置中的结焦现象严重制约了装置效益,就乙烯装置而言,虽已采用了先进的蒸汽-空气在线烧焦技术,但仍不能解决烧焦时间过长的问题,使装置的长周期运转受到了影响.通过石油化工中焦炭燃烧过程的研究对指导工业过程加快烧焦速度具有重要意义.该论文以乙烯装置为背景,研究了乙烯装置焦炭的微观形态,应用自建的实验室焦炭燃烧装置,考察了氧气流量、烧焦温度等主要操作条件对焦炭燃烧过程的影响,实验结果表明：石油化工焦炭富碳而缺氢,灰分含量极低,其晶体结构与2H-石墨相接近.在烧焦过程中,氧气流量对烧焦过程影响不大,温度对烧焦过程影响显著,为反应动力学控制,提高烧焦温度将有助于缩短烧焦时间.从动力学分析可见,助燃添加剂的加入可有效提高烧焦速度.与此同时,该论文又进一步对各种类别的金属离子型有机、无机助燃添加剂进行了研究,得到了具有最佳性价比的助燃添加剂;通过阴、阳离子对乙烯装置焦炭催化燃烧过程影响的研究,证明了各种阴离子对焦炭的催化燃烧基本均无影响,功能元素阳离子对焦炭的催化燃烧起决定性作用.在对乙烯装置焦炭的燃烧及催化烧焦过程进行大量研究的同时,该论文还对延迟焦化焦炭的催化燃烧过程做了一定的研究比较,结果表明,该论文的研究结果不仅对工业乙烯装置的烧焦过程具有指导意义,而且也可为其它石油化工装置的烧焦过程提供参考.