催化裂化装置PID控制回路的优化

针对催化裂化装置先进控制难于长期投运的缺点，提出了一种基于OPC的数据采集技术和NLJ随机搜索算法，应用内模控制原理，对催化裂化PID控制回路进行参数优化的方法。实际应用结果表明，该方法操作简便实用，效果明显，可以为类似催化裂化装置的复杂控制系统的优化和先进控制提供一种新思路。     

催化裂化反应-再生系统机理建模的研究

根据集总反应动力学模型以及烧焦动力学模型,建立并求解了催化裂化机理模型.通过对整个流程模块化及建立子模块模型使得该方法能够适用于不同的催化裂化装置.通过参数优化,调整反应动力学常数以及再生催化剂的焦炭量和温度,使得建立的机理模型和工业生产实际相吻合.以所建立的机理模型为研究对象,考察了提升管反应温度、反应压力、剂油比和...     

催化裂化（裂解）集总反应动力学模型研究进展

分别从催化裂化集总反应动力学模型、催化裂解集总反应动力学模型、集总反应 流动耦合的催化裂化模型、集总反应 催化剂性质耦合的催化裂化模型、催化剂失活模型、建模数据来源、参数估算方法和集总动力学模型的关联模型等方面,系统地介绍了催化裂化(裂解)集总反应动力学模型的研究进展。在分析总结的基础上,针对催化裂化(裂解)集总反应动力学模型研究的后续发展提出了几点建议。     

甲基环己烷催化裂化分子水平反应动力学模型的建立

在深入研究环烷烃催化裂化反应机理的基础上,采用反应族的概念制定了针对单环环烷烃催化裂化反应规则,并结合量子化学计算建立了甲基环己烷分子水平的催化裂化反应动力学模型。在2种催化体系下的模型模拟结果表明,主要的反应产物摩尔流率的预测值与实验值吻合良好,模型的相关系数分别为0.92、0.82。回归得到了12类甲基环己烷催化裂化反应动力学参数值。该参数值可以用于其他环烷烃催化裂化反应体系,为进一步建立单环环烷烃催化裂化反应动力学模型提供数据支持。     

单环环烷烃分子水平催化裂化反应动力学模型的建立

在深入研究环烷烃催化裂化反应机理的基础上,采用反应族的概念制定了11大类、37条针对单环环烷烃催化裂化反应的规则,并结合计算化学建立了基于反应路径层面的单环环烷烃分子水平催化裂化反应动力学模型。以辛基环己烷为模型化合物,验证了建立的动力学模型,任选4组实验数据回归得到了16类催化裂化反应动力学参数值。结果表明,该模型能预测环烷烃催化裂化的主要反应产物分布,预测值与实验值吻合良好;得到了4种反应类型在不同空速下对转化率的贡献值。另外,回归得到的动力学参数值可以用于其他单环环烷烃催化裂化反应体系,为进一步建立其他环烷烃催化裂化反应动力学模型提供数据支持。     

催化裂化五集总动力学模型参数估计方法

研究复杂反应体系动力学参数估计方法 ,提出Marquardt法的两种改进算法。一是引入步长因子λ ,并随着目标函数的变化调节其大小 ,控制计算过程快速进入收敛区间。二是当待估参数值进入收敛区间后 ,通过调节阻尼因子d的大小 ,加速收敛。该方法用于馏分油五集总催化裂化反应动力学模型的动力学参数估计 ,既降低了算法对初值的要求 ,保证收敛稳定性 ,又加快了迭代收敛速度。     

“重油催化裂化集总动力学模型的研究”通过中国石化集团公司鉴定

通过中国石化集团公司鉴定由洛阳石油化工工程公司炼制研究所和华东理工大学共同承担的中国石化集团公司合同项目“重油催化裂化集总动力学模型的研究”,１９９８年１１月２日在北京顺利通过集团公司组织的技术鉴定。该项目通过对重油化学组成、结构参数和反应性能的研究,确立了按结构族组成划分催化裂化反应体系的集总方法,克服了以往划分集总方法的局限性,使集总划分得更细、更合理,模型计算精度高、实用性更强。开发的催化裂化模拟优化软件──ＲＣＣＬＫ在模拟优化催化裂化装置的操作方面简捷、可靠,对模拟和优化工艺操作具有较大…     

催化裂化回炼油加氢精制反应十一集总宏观动力学模型

针对催化裂化回炼油加氢精制反应特点,运用集总方法对催化裂化回炼油及其加氢精制油中烃类组成进行十一集总划分,并通过MatLab软件对各集总加氢精制反应动力学方程进行模拟计算,建立了催化裂化回炼油加氢精制反应十一集总宏观动力学模型。所建模型可体现不同烃类间加氢反应性能的差异;加氢反应网络可反映催化裂化回炼油的加氢精制反应过程;在计算过程中设定各集总质量分数反应级数为一级,求出其他动力学参数数值。验证实验表明,该模型可较好地预测催化裂化回炼油在一定加氢条件下的烃类组成分布。     

催化裂化集总动力学模型的研究Ⅲ.轻燃料油原料和产物的分析及动力学常数的测定

本文在物理模型验证和计算机事前模拟的基础上,研究了催化裂化轻燃料油的原料和产物的分析方法,建立了轻燃料油催化裂化反应网络。采用固定流化床反应器的实验数据,用参数估计的方法确定了轻燃料油网络中待定的反应动力学常数。试验结果表明,该模型能很好地预测轻燃料油催化裂化产物的产率。     

重油催化裂化十二集总动力学模型研究

根据催化裂化反应机理和产物分布特点，建立了包含54条虚拟反应路径的重油催化裂化12集总反应网络。以Davison Circulating Riser（DCR）试验装置数据为基础，基于Python平台，将模型数学方程转化为程序语言，采用四阶Runge-Kutta 法求解模型微分方程、BFGS法优化目标函数，求取了模型的动力学参数。采用小型实验数据验证模型动力学参数，结果表明主要产品产率的计算值与实验值之间的相对误差均小于5%。说明所建模型的动力学参数是可靠的，能较好地反映重油催化裂化的反应规律，可用于对实际生产过程进行模拟优化。     

FCC汽油催化裂解生产低碳烯烃的动力学模型研究

针对催化裂化汽油催化裂解生产低碳烯烃的反应体系,建立了六集总动力学模型,推导出模型的解析解,利用小型提升管催化裂化试验装置的试验数据,采用最小二乘法求出了各集总之间的反应速率常数,并对所建立的模型进行了初步的检验,结果表明计算值与试验值吻合良好,模型具有较好的预测能力.对乙烯、丙烯的产率及选择性的计算表明,随停留时间的延长.产率有所增加,但选择性基本不变.     

提高汽、柴油收率的两段提升管催化裂化动力学模型研究及应用

 建立了提高汽、柴油收率的两段提升管催化裂化六集总动力学模型，根据小型提升管催化裂化装置的实验数据求取了动力学参数，并用Runge-Kuta方法对模型进行了求解。模型对两段提升管催化裂化技术进行计算的结果表明，一段的反应深度影响产品的产率和选择性，两段技术可以提高汽、柴油的产率，选择性和柴/汽比，降低干气和焦炭产率。与单段提升管催化裂化技术相比，当转化率为80%时，两段技术汽、柴油产率提高6.65%，选择性提高8.31%，柴/汽比由单段的0.71提高到1.07；当转化率为90%时，两段技术汽、柴油产率提高20.8%，选择性提高23.19%，柴/汽比提高到0.89。采用两段提升管技术，以汽、柴油作为目的产物时，汽、柴油的最大产率比单段提升管技术提高11.65%，选择性提高2.09%；以汽、柴油+液化气为目的产物时，汽、柴油+液化气的最大产率提高8.69%，汽、柴油的选择性提高16.87%，液化气的选择性则下降13.62%。     

催化裂化汽油中芳烃含量随反应条件及催化剂的变化规律

首先将气相色谱法测定汽油馏分的芳烃含量和行业标准方法SH/T0693分析结果进行关联。在实验室小型固定流化床装置上，考察了裂化产物汽油馏分中芳烃含量随反应条件及催化剂的变化规律。结果表明，通过调节剂油比提高转化率时，苯含量增加较小；反应温度提高，汽油馏分中的苯含量显著提高；在催化剂中添加丙烯助剂时，在增产丙烯的同时，汽油中苯含量显著增加。     

FDFCC工艺中重油提升管催化裂化反应动力学模型

 以国内首套FDFCC(灵活多效催化裂化)工业化装置—中国石化长岭分公司1^#重油提升管催化裂化装置的标定数据为基础，根据催化裂化反应机理，针对提升管内重油催化裂化特点及产品应用需要，采用集总理论，合理简化反应网络，建立了重油12集总催化裂化反应动力学模型。该12个集总为：原料饱和分[S_S]、芳香分[S_A]、胶质及沥青质[S_R]、柴油[D_I]、汽油饱和烃[G_S]、烯烃[G_O]、芳烃[G_A]、液化气中烷烃[L_P]、丙烯[L_O3]、丁烯[L_O4]、干气[D_R]和焦炭[C_K]。求取了56组动力学参数，并对不同原料、不同工况下的2组工业数据进行了验证。结果表明，模型能够预测重油提升管出口主要产品分布及其性质，相对误差均小于5%。本研究结果对FDFCC工业装置重油催化裂化提升管操作具有指导意义。     

微球硅铝催化剂中氧化铝含量测定方法的改进

采用1＋1盐酸水溶液作溶解试剂，压力溶弹密封溶解催化剂样品测定氧化铝含量。该法具有简便、快速、准确等优点，用于催化剂成分测定，结果是令人满意的。     

Refinery Planning Optimization Integrating Rigorous Fluidized Catalytic Cracking Unit Models

Refineries’ production plan modeling with simple planning models such as the fixed yield planning models fail to reflect the operating conditions of the processing units. In this work, an integrated optimization strategy including production planning optimization, search of operating parameters and the operation optimization of fluidized catalytic cracking (FCC) units was proposed. The solution of optimal integration was validated by case studies of a monthly plan for a whole refinery, which included three FCC units. The results indicated that the optimization strategy was efficient in determining a practically executed optimal plan and corresponding operating conditions of FCC units. The integrated refinery planning model predicted higher profit and could provide the feasible or optimal FCC operation conditions.