[發明專利]一種用于蠟油加氫裂化過程建模和優化方法

有效

• 申請號: 201810035060.5
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108108572B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 錢鋒;楊明磊;范琛;鐘偉民;杜文莉
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韋東

1.一種蠟油加氫裂化過程建模方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)根據工業加氫裂化裝置確定建模所需的設計參數和運行數據，并確定加氫裂化集總劃分方法，其中，所述設計參數包括各個床層長度和直徑，所述運行數據包括進料流量、各個床層進出口溫度、進料和產品的相對密度、餾程數據和產品收率；

(2)確定加氫裂化反應網絡、反應動力學方程、物料平衡方程及能量平衡方程；其中，所述反應動力學方程如下：

R_j＝K_jC_j

其中，R_j為第j個床層的反應速率向量，K_j為反應速率常數矩陣，C_j為6個集總的摩爾濃度向量；其中，K_j的計算方式如下：

其中a_l，m為反應系數，k_i，j為反應速率常數；

a_l，m的計算方式如下：

其中，Mn_l為第l個集總的相對分子質量；

k_i，j的計算方式如下：

k_i，j＝k_i0exp(-E_i，j/RT_j)

其中k_i0為指前因子，E_i，j為活化能，R為氣體常數，T_j為反應溫度；

假設在同類型反應器內，即同為精制反應器或裂化反應器，同一集總裂化為其它集總時的活化能保持相同，不同類型反應器的反應活化能對應成比例，即：

E_i，jl＝Eplus*E_i，j2

其中，E_i，j1和E_i，j2分別為精制和裂化床層的活化能，Eplus為比例因子；

C_j的計算方式如下：

C_j＝[C_1，j C_2，j C_3，j C_4，j C_5，j C_6，j]^T；

步驟(2)中的物料平衡方程如下：

其中，u為反應物的軸向流速，l_j為第j個床層的長度，定義速度因子假設VF為常數；

步驟(2)中的能量平衡方程如下：

其中，Ω_j為第j個反應器的橫截面積，G_in和G_H2，j分別為反應物和循環氫的質量流量，和C_{p_H2}分別為反應物和循環氫的質量熱熔，ΔH_j為第j個床層的反應熱；

其中，假設：

ΔH_j＝HF_j*ΔH

其中，HF_j為反應熱因子，ΔH為基本反應熱；

(3)加氫裂化機理模型的求解；

(4)基于實際工業運行數據矯正加氫裂化集總動力學參數。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述工業運行數據包括進料和產品的性質、各床層進口溫度和產品收率。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氫裂化集總設為6個集總，具體為原料/尾油、柴油、航煤、重石腦油、輕石腦油和輕端。

4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)包括：根據物料平衡方程和能量平衡方程，結合裝置參數，對模型輸出進行求解，模擬加氫裂化產品收率和各床層出口溫度。