專利名稱：餾分油催化裂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化裂化過程的模擬及優(yōu)化技術(shù)，尤其涉及餾分油的催化裂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
背景技術(shù)：
作為我國(guó)目前處理量最大的原油二次加工手段的催化裂化在石油煉制工業(yè)中占 有極其重要的地位，催化裂化裝置設(shè)計(jì)及操作的好壞直接影響到煉廠的整體效益。在催化 裂化裝置的設(shè)計(jì)及操作階段，借助催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)過程模擬優(yōu)化模型，對(duì)其反應(yīng)系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)及操作進(jìn)行必要的模擬優(yōu)化，能夠提高整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)及操作水平，進(jìn)而增加煉油廠 的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬及優(yōu)化需要一個(gè)準(zhǔn)確實(shí)用的工藝計(jì)算模型。國(guó)內(nèi) 外已有工藝計(jì)算模型在催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)過程設(shè)計(jì)及操作中的應(yīng)用，如中國(guó)石化集團(tuán)洛陽 石油化工工程公司的催化裝置反應(yīng)再生模擬優(yōu)化軟件FCCLK ，美國(guó)ASPENTECH公司的催化 裝置反應(yīng)再生模擬優(yōu)化軟件Aspen FCC 等。在催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)涉及物種的選擇上，這些 工藝計(jì)算模型均采用集總反應(yīng)模型，即將原料及產(chǎn)品人為劃分為多個(gè)集總組分，并將這些 集總組分流量及組成的變化視為原料及產(chǎn)品流量及組成的變化。但是，目前通用過程模擬 及優(yōu)化系統(tǒng)，如AspenPlus 等，涉及物種一般為實(shí)組分或虛擬組分等，因此在催化裂化反 應(yīng)系統(tǒng)模擬及優(yōu)化模型中采用集總反應(yīng)模型，會(huì)造成其難以與通用過程模擬及優(yōu)化軟件集 成，進(jìn)而難以進(jìn)行全系統(tǒng)模擬優(yōu)化的問題。Gupta等提出了餾分油實(shí)組分及虛擬組分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型[Gupta et al. A new genericapproach for the modeling of fluid catalytic cracking (FCC)riser reactor. Chemical EngineeringScience，2007，62 :4510_4528.]。該模型利用油品蒸餾曲線將原料 油及其產(chǎn)品劃分為實(shí)組分及虛擬組分的混合物，將這些實(shí)組分及虛擬組分流量及組成的變 化視為原料及產(chǎn)品流量及組成的變化。由于在催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬中采用了實(shí)組分及虛 擬組分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，因此解決了催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)工藝計(jì)算模型難以與通用過程模擬 軟件耦合集成的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種餾分油催化裂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，基于Gupta等提出的餾分油催化裂化實(shí)組 分及虛擬組分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型[Gupta et al. A new generic approach for the modeling of fluidcatalytic cracking(FCC)riser reactor. Chemical Engineering Science, 2007,62 :4510-4528.]，提出反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)涉及催化裂化反應(yīng)的發(fā)生條件及裂化反應(yīng)速率常數(shù) 關(guān)聯(lián)式，以達(dá)到對(duì)催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬計(jì)算更加準(zhǔn)確的目的。對(duì)于本發(fā)明提出的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中催化裂化反應(yīng)的發(fā)生條件，具體實(shí)現(xiàn)如下對(duì)于反應(yīng)，組分i —組分m+組分η+焦炭(單位摩爾的組分i裂化反應(yīng)生成單位摩爾的組分m及單位摩爾的組分n，其所生成的焦炭的產(chǎn)量為組分i的相對(duì)分子質(zhì)量與組分m 和組分η的相對(duì)分子質(zhì)量之和的差值)，其發(fā)生條件為組分i的相對(duì)分子質(zhì)量要大于組分m 和組分η的相對(duì)分子質(zhì)量之和，同時(shí)組分m的相對(duì)分子質(zhì)量要大于組分η的相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于本發(fā)明提出的反應(yīng)速率常數(shù)關(guān)聯(lián)式，具體實(shí)現(xiàn)如下對(duì)于裂化反應(yīng)，組分i —組分m+組分η+焦炭(單位摩爾的組分i裂化反應(yīng)生成 單位摩爾的組分m及單位摩爾的組分n，其所生成的焦炭的產(chǎn)量為組分i的相對(duì)分子質(zhì)量 與組分m和組分η的相對(duì)分子質(zhì)量之和的差值)，其裂化反應(yīng)速率常數(shù)關(guān)聯(lián)式，依照如下公 式
權(quán)利要求
1. 一種餾分油催化裂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，其特征在于，基于Gupta等提出的餾分油催 化裂化實(shí)組分及虛擬組分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型[Gupta et al. A new generic approach for themodeling of fluid catalytic cracking (FCC)riser reactor. Chemical Engineering Science, 2007,62 :4510_4528.]，提出裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)涉及反應(yīng)的發(fā)生條件及裂化反應(yīng)速率 常數(shù)關(guān)聯(lián)式，其特征在于對(duì)于反應(yīng)，組分i —組分m+組分η+焦炭，即單位摩爾的組分i裂 化反應(yīng)生成單位摩爾的組分m及單位摩爾的組分n，其所生成的焦炭的產(chǎn)量為組分i的相對(duì) 分子質(zhì)量與組分m和組分η的相對(duì)分子質(zhì)量之和的差值，其發(fā)生條件為組分i的相對(duì)分子 質(zhì)量要大于組分m和組分η的相對(duì)分子質(zhì)量之和，同時(shí)組分m的相對(duì)分子質(zhì)量要大于組分 η的相對(duì)分子質(zhì)量其裂化反應(yīng)速率常數(shù)關(guān)聯(lián)式，裂化反應(yīng)速率常數(shù)計(jì)算依照如下公式
全文摘要
本發(fā)明涉及餾分油催化裂化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，針對(duì)實(shí)組分及虛擬組分反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型提出了其反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中裂化反應(yīng)的發(fā)生條件及裂化反應(yīng)速率常數(shù)關(guān)聯(lián)式，避免了計(jì)算中裂化反應(yīng)重復(fù)計(jì)入問題，同時(shí)由于裂化反應(yīng)速率常數(shù)關(guān)聯(lián)式增設(shè)了三個(gè)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型調(diào)節(jié)參數(shù)，便于利用工業(yè)數(shù)據(jù)校正工藝計(jì)算模型，提高了工藝計(jì)算模型的模擬計(jì)算準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)C10G11/00GK102004846SQ20101053059
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者李國(guó)濤, 李鑫鋼, 隋紅 申請(qǐng)人:天津大學(xué)