催化裂化反应八集总动力学模型的初步研究

本文在确定催化裂化反应的八集总物理模型的基础上，以轻馏分油（ＬＧＯ）和重馏分油（ＨＧＯ）为原料，在小型固定流化床反应装置上进行各种条件的催化裂化反应实验。根据催化裂化反应不可逆的特点，采用自下而上分步测定的方法，通过参数估计确定了反应网络的速率常数，建立了催化裂化反应八集总动力学模型。研究结果表明，该模型能很好地拟合实验数据，预测不同条件下的产品分布，并与实际催化裂化反应规律相和会，为进一步研究和     

重油催化裂化MIP工艺集总动力学模型

 根据催化裂化反应机理及MIP工艺的特点,开发了重油催化裂化12集总反应动力学模型。以公开发表的MIP工艺装置数据为基础,对模型参数进行验证计算。结果表明,模型对原料及柴油采用结构族组成划分集总,准确反映了不同碳原子结构反应性能的差异,并减少了反应途径数目。通过分步求解法求取反应动力学参数,有效减少了需同时估计的动力学参数个数,并提高了参数估计结果的精度和可靠性;计算值与实测值拟合良好。反应速率常数和活化能的分析结果表明,模型参数很好地反映了实际反应规律。     

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。     

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。     

渣油催化裂化反应集总动力学模型的研究

应用集总理论，将渣油率裂化反发并为减压渣油、重燃料油、轻燃料油、汽油和气体＋焦炭，又将减压渣油，重燃料油、轻燃料油分为烷基碳、环烷碳和芳香碳、提出了渣油催化裂化反应的物理模型，考虑到碱性氮中毒、重芳环吸附和生焦引起时变失活的影响，通过催化裂化反应实验和参数估计，测定反应速率常数和活化能参数，建立了可以预测产品分布的渣油催化裂化反应十一集总动力学模型。     

加氢渣油催化裂化七集总动力学模型的建立

以加工加氢渣油的茂名石化3^＃重油催化裂化装置的工业数据为基础，针对加氢渣油的特点，提出了以渣油四组分作为划分原料集总基础的催化裂化七集总动力学模型。通过变尺度法（B-F-G-S）和龙格库塔法确定动力学参数，并通过工业实测数据验证，表明该模型具有良好的拟合性和外推性，较好地反映了加氢渣油催化裂化反应规律。     

减压蜡油催化裂化结构导向集总动力学模型研究

应用结构导向集总方法构建基于分子尺度的减压蜡油催化裂化动力学模型。选取686种单核分子组成原料矩阵,采用非线性最小二乘法求取各分子含量;通过制定60条反应规则构建包含超过40 000个反应的反应网络;将动力学因子分5层进行计算,减少了参数数目;以矩阵变换的形式取代龙格库塔法求解反应网络,从而计算产物分布。采集实验室XTL-6型小型提升管催化裂化装置对中东混合蜡油的催化裂化实验数据对模型参数进行验证。结果表明,所构建的模型对产物分布的预测较为准确,相对误差均小于10%,且对温度、剂油比的变化具有较好的适应性。     

集总动力学模型结合神经网络预测催化裂化产物收率

根据催化裂化反应机理和多产异构烷烃的重油催化裂化(MIP)工艺的特点,结合大量的工业数据,开展了MIP工艺过程集总动力学模型与BP神经网络模型相结合提高目标产物预测精度的研究,建立了饱和分、芳香分、胶质+沥青质、柴油、汽油、液化气、干气和焦炭8个集总反应网络,结合龙格库塔法与遗传算法求得该集总模型的47个动力学参数。实验结果表明,所求得的动力学参数能较好地体现催化裂化反应规律;模型对产物分布的模拟计算相对偏差均小于5%,采用14-7-5结构的BP神经网络与集总模型相结合,可进一步提高模型对产物分布的预测精度,为重油催化裂化的模拟优化提供了一个新的方向。     

结构导向集总方法构建直馏汽油催化裂化动力学模型

采用结构导向集总(SOL)新方法构建了直馏汽油催化裂化改质的反应动力学模型。模型选取74种分子组成原料矩阵,根据催化裂化正碳离子反应机理,制定了42种反应规则构建反应网络。采用矩阵变换的形式求解反应网络,从而得到产物分子矩阵。通过对产物矩阵中的分子归类,获得产物分布及汽油族组成。采集实验室小型固定流化床催化裂化数据,对模型计算结果进行验证。结果表明,该模型能较为准确地预测产物分布及汽油族组成;在温度及进料组成改变时,模型适应性较好;模型同样能较准确地预测汽油研究法辛烷值。     

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。     

催化裂化汽油改质过程的20集总动力学模型研究

以中型催化裂化实验之汽油详细碳数分布的PIONA组成数据为基础,构建了分别由69个和118个化学反应组成的A、B两个反应网络,并以此反应网络开发了催化裂化汽油催化转化改质过程的20集总动力学A、B模型.模型计算结果与实验值的相对误差在6%以内.     

催化裂化汽油改质过程的八集总动力学模型研究

以催化裂化汽油的PIONA组成数据为基础，建立了催化裂化汽油催化转化改质过程的八集总动力学模型。模型计算结果与实验值的相对误差大多在2％以内。利用该集总动力学模型，定量计算了汽油催化转化改质过程中氢转移、异构化、环化、齐聚(链增长)等二次反应以及两类氢转移反应之间的比例。     

渣油催化裂化生焦反应集总动力学模型的研究

在柴油馏分和重馏分油催化裂化生焦反应集总动力学模型研究的基础，通过生焦反应试验和动力学参数估计，建立渣油催化裂化生焦反应十集总动力学模型。结果表明，反应系统气相和液相均符合催化生焦机理的动力学模型，具有较好的拟合试验数据能力和良好的外推性，并符合催化裂化生焦反应规律。     

针对多产柴油的催化裂化集总动力学模型研究--模型的建立和工业模拟

在已开发的重油催化裂化十一集总动力学模型的基础上，进行了按柴油产品新馏程标准(GB252—2000)的集总分族研究，建立了一步法确定模型的动力学参数的方法。与传统的分层测定法相比，一步法不仅大大减少了实验的工作量，而且提高了参数估计的精度。并通过一步法得到了MLC-500催化剂的动力学参数。模型的工业验证结果表明，所建立的模型具有良好的预测性和外推性，能够适应炼油厂柴油馏程多变的需要。     

多产丙烯重油催化裂化9集总动力学模型的研究

以重油为原料,采用多产丙烯催化裂化(FCC)平衡催化剂,在DCR实验装置上考察了重油多产丙烯的FCC反应规律。根据重油FCC反应机理,将原料划分成饱和烃、芳香烃、胶质/沥青质等3个集总,产物划分为干气、液化气(丙烯除外)、汽油、柴油、焦炭、丙烯等6个集总,构建多产丙烯反应网络,利用实验数据求取了27个反应的动力学参数,建立了适用于多产丙烯的重油FCC 9集总反应动力学模型。结果表明:反应动力学参数合理可靠,较好地反映了重油FCC的反应规律;所建模型具有良好的预测性,产品收率计算值与实验值的相对误差在±5.00%以内。     

改进的催化裂化集总动力学参数估计方法

针对催化裂化复杂反应体系 ,提出了一种在NLJ算法基础上改进的随机搜索优化算法NLJ ,该方法引入了优化的中间结果和目标函数的变化来修正搜索范围 ,从而减少了搜索的随机性。该方法应用于催化裂化十集总动力学模型轻循环油反应网络动力学参数估计 ,降低了搜索算法对初值和实验误差的要求 ,保证了收敛稳定性。     

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 Ⅰ.物理模型的确立

本文考察了催化裂化原料中烷烃、环烷烃和芳烃的裂化性能。用较丰富的实验数据验证了Weekman 十集总动力学模型的基本假设。针对我国催化裂化大回炼比的特点,提出将重芳烃环集总,分成单、双环芳烃集总(C_(Ah))和多环芳烃集总(PC_(Ah))。从而确立了十一集总催化裂化动力学模型。     

基于催化裂化十三集总动力学模型的催化剂数据库的开发

在大量的基础研究、实验室试验和实际生产数据的基础上结合催化裂化十三集总动力学模型建立了催化裂化催化剂数据库。该数据库的建立可以帮助炼油企业科学正确地选用催化裂化装置催化剂,避免了以往依靠经验选择催化剂带来的催化剂选择不一定合适以及依靠实验技术需要消耗大量的人力、物力和时间周期长的缺点。同时对指导装置操作、优化生产方案也有重要的意义,应用实例表明模型计算值与实测值接近。