[发明专利]一种用于蜡油加氢裂化过程建模和优化方法

权利要求书

1.一种蜡油加氢裂化过程建模方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)根据工业加氢裂化装置确定建模所需的设计参数和运行数据，并确定加氢裂化集总划分方法，其中，所述设计参数包括各个床层长度和直径，所述运行数据包括进料流量、各个床层进出口温度、进料和产品的相对密度、馏程数据和产品收率；

(2)确定加氢裂化反应网络、反应动力学方程、物料平衡方程及能量平衡方程；其中，所述反应动力学方程如下：

R_j＝K_jC_j

其中，R_j为第j个床层的反应速率向量，K_j为反应速率常数矩阵，C_j为6个集总的摩尔浓度向量；其中，K_j的计算方式如下：

其中a_l，m为反应系数，k_i，j为反应速率常数；

a_l，m的计算方式如下：

其中，Mn_l为第l个集总的相对分子质量；

k_i，j的计算方式如下：

k_i，j＝k_i0exp(-E_i，j/RT_j)

其中k_i0为指前因子，E_i，j为活化能，R为气体常数，T_j为反应温度；

假设在同类型反应器内，即同为精制反应器或裂化反应器，同一集总裂化为其它集总时的活化能保持相同，不同类型反应器的反应活化能对应成比例，即：

E_i，jl＝Eplus*E_i，j2

其中，E_i，j1和E_i，j2分别为精制和裂化床层的活化能，Eplus为比例因子；

C_j的计算方式如下：

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

步骤(2)中的物料平衡方程如下：

其中，u为反应物的轴向流速，l_j为第j个床层的长度，定义速度因子假设VF为常数；

步骤(2)中的能量平衡方程如下：

其中，Ω_j为第j个反应器的横截面积，G_in和G_H2，j分别为反应物和循环氢的质量流量，和C_{p_H2}分别为反应物和循环氢的质量热熔，ΔH_j为第j个床层的反应热；

其中，假设：

ΔH_j＝HF_j*ΔH

其中，HF_j为反应热因子，ΔH为基本反应热；

(3)加氢裂化机理模型的求解；

(4)基于实际工业运行数据矫正加氢裂化集总动力学参数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业运行数据包括进料和产品的性质、各床层进口温度和产品收率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢裂化集总设为6个集总，具体为原料/尾油、柴油、航煤、重石脑油、轻石脑油和轻端。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：根据物料平衡方程和能量平衡方程，结合装置参数，对模型输出进行求解，模拟加氢裂化产品收率和各床层出口温度。