[發(fā)明專利]一種催化裂化模型建立方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911036595.5
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110648729B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫世源;孟凡東;閆鴻飛;張亞西;武立憲;李秋芝;張瑞風(fēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): G16C60/00
• 分類號(hào): G16C60/00;G16C20/30;G16C20/10;C10G11/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

1.一種催化裂化模型建立方法，其特征在于，所述催化裂化模型建立方法包括：

按預(yù)劃分的集總與催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)原料油進(jìn)行分析，以獲取所述目標(biāo)原料油在反應(yīng)前的數(shù)據(jù)信息；其中，所述集總包括易裂化集總、中間集總以及易縮合集總，所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中包括易裂化集總的裂化反應(yīng)鏈路、所述中間集總的裂化反應(yīng)鏈路與縮合反應(yīng)鏈路以及所述易縮合集總的縮合反應(yīng)鏈路；其中，所述易裂化集總包括飽和烴，所述易縮合集總包括膠質(zhì)與瀝青質(zhì)，所述中間集總包括芳香烴中餾程較高的部分；

依據(jù)所述數(shù)據(jù)信息與所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中每種反應(yīng)鏈路對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率方程與所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的連續(xù)性方程建立催化裂化模型；

所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包括：

所述易裂化集總通過(guò)裂化反應(yīng)生成干氣的第一鏈路、生成液化氣的第二鏈路、生成汽油的第三鏈路以及生成柴油的第四鏈路；所述中間集總通過(guò)裂化反應(yīng)生成干氣的第五鏈路、生成液化氣的第六鏈路、生成汽油的第七鏈路以及生成柴油的第八鏈路；所述中間集總通過(guò)聚合反應(yīng)生成油漿的第九鏈路與生成焦炭的第十鏈路；以及所述易縮合集總通過(guò)聚合反應(yīng)生成油漿的第十一鏈路與生成焦炭的第十二鏈路；

依據(jù)所述數(shù)據(jù)信息與所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中每種反應(yīng)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率方程與所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的連續(xù)性方程建立催化裂化模型的步驟包括：

依據(jù)連續(xù)性方程

與反應(yīng)速率方程

建立催化裂化模型

其中，i表示集總組分，j表示第j個(gè)反應(yīng)，t表示時(shí)間，ρ表示油氣混合物密度，a_i表示第i集總的濃度，G_v表示油氣表面質(zhì)量流速，x表示從提升管入口算起進(jìn)入反應(yīng)器的距離，R_i表示第i集總的反應(yīng)速率，n_r表示反應(yīng)個(gè)數(shù)，v_i,j表示i集總在反應(yīng)j中的化學(xué)計(jì)量系數(shù)，r_j表示j反應(yīng)的反應(yīng)速率，k_j表示反應(yīng)j的反應(yīng)速率常數(shù)，ρ_c表示相對(duì)反應(yīng)器體積的催化劑密度，ε表示空隙率，P表示體系壓力；R為氣體常數(shù)；T表示體系溫度，S_WH表示真實(shí)的重時(shí)空速，K為反應(yīng)速率常數(shù)矩陣，a＝[a₁,…,a_ni]^T為集總組分濃度向量；f(A)和表示催化劑失活修正函數(shù)，且C_A、C_R、C_B分別表示芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)濃度，t_c為催化劑停留時(shí)間，β為催化劑失活常數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的催化裂化模型建立方法，其特征在于，在所述依據(jù)所述數(shù)據(jù)信息與所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中每種反應(yīng)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率方程與所述催化裂化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的連續(xù)性方程建立催化裂化模型的步驟之后，所述催化裂化模型建立方法還包括：

利用所述催化裂化模型計(jì)算預(yù)設(shè)定質(zhì)量的目標(biāo)原料油經(jīng)催化裂化反應(yīng)后的生成物的預(yù)測(cè)量。

3.如權(quán)利要求2所述的催化裂化模型建立方法，其特征在于，利用所述催化裂化模型計(jì)算預(yù)設(shè)定質(zhì)量的目標(biāo)原料油經(jīng)催化裂化反應(yīng)后的生成物的預(yù)測(cè)量的步驟之后，所述催化裂化模型建立方法還包括：

獲取所述預(yù)設(shè)定質(zhì)量的目標(biāo)原料油經(jīng)催化裂化反應(yīng)后的生成物的實(shí)際量；

依據(jù)公式

計(jì)算所述預(yù)設(shè)定質(zhì)量的目標(biāo)原料油經(jīng)催化裂化反應(yīng)后的生成物的預(yù)測(cè)量與實(shí)際量之間的誤差，以確定所述催化裂化模型的準(zhǔn)確度；其中，Φ表示原料油經(jīng)催化裂化反應(yīng)后的生成物的預(yù)測(cè)量與實(shí)際量之間的誤差，n_exp表示試驗(yàn)的次數(shù)；n_cexp表示組分?jǐn)?shù)，a_ij表示第i次試驗(yàn)中第j集總的濃度的試驗(yàn)值，表示預(yù)測(cè)值。