催化裂化反--再系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)機理模型的研究.pdf

1、流化催化裂化裝置(Fluid Catalytic Cracking Unit，F(xiàn)CCU)是煉油領(lǐng)域中重質(zhì)油輕質(zhì)化的重要生產(chǎn)工藝設(shè)備之一，經(jīng)過將近60年的發(fā)展，目前我國FCCU的總加工能力已達150Mt/a，當(dāng)今已進入工業(yè)4.0時代，對其技術(shù)的優(yōu)化及創(chuàng)新性研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　FCCU建模的主要困難點在于:①原料油及各種產(chǎn)品油氣的特征化表達;②反應(yīng)器提升管內(nèi)裂化反應(yīng)數(shù)以萬計;③復(fù)雜反應(yīng)中的動力學(xué)參數(shù)優(yōu)化和辨識;④整個反應(yīng)系統(tǒng)

2、的數(shù)學(xué)建模存在非線性、強耦合和熱效應(yīng)等特點。針對以上問題，本文旨在對FCCU反-再系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)機理模型進行研究和優(yōu)化，具體的工作如下:
　　(1)基于基準假組分(Special pseudo-components，SPCs)的原油特征化方法，本文對Zhang等人提出的六參數(shù)（k0，v，τ，E0，A，B）進行了多解性及敏感性分析后建立了三動力學(xué)參數(shù)(k0，v，τ)提升管模型，引入三個實際生產(chǎn)中的提升管裝置及六組原油數(shù)據(jù)進行模型模擬和預(yù)測

3、，結(jié)果表明本文提出的三個動力學(xué)參數(shù)具有局部可辨識性且提升管模型預(yù)測性良好。
　　(2)基于Han和Chung等人的再生器穩(wěn)態(tài)模型的研究，本文分區(qū)域（密相區(qū)/稀相區(qū)）建立了再生器的擬穩(wěn)態(tài)模型，并在模型求解中采用GDEM加速迭代算法，通過引入某化工廠工業(yè)數(shù)據(jù)來考察再生器出口煙氣組成和再生器內(nèi)部溫度等重要狀態(tài)變量沿其高度的變化趨勢，仿真結(jié)果顯示符合實際生產(chǎn)需求。
　　(3)建立了FCCU反-再系統(tǒng)整體穩(wěn)態(tài)模型，引入了某化工廠實際工