[发明专利]加氢裂化反应建模方法及模型

权利要求书

1.一种加氢裂化反应建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于集总理论，将反应物料划分为107个集总组分；

结合集总组分的划分，建立加氢裂化反应网络；

根据加氢裂化反应网络，建立加氢裂化反应模型；

对加氢裂化反应模型进行活性校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述107个集总组分包括：

烷烃：24个，包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C14、C18、C26以及C47，其中C4、C5、C6、C7以及C8分为正构和异构，C1、C2、C3、C9、C10、C14、C18、C26以及C47为正构；

环烷烃：19个，包括C6、C7、C8、C9、C10、C14、C18、C21以及C47，其中C6、C7、C8、C9为单环烷烃，C10为双环烷烃，C14、C18分为单环烷烃、双环烷烃和三环烷烃，C21、C47分为单环烷烃、双环烷烃、三环烷烃和四环烷烃；

芳烃：37个，包括C6、C7、C8、C9、C10、C14、C18、C21以及C47，其中，C6、C7、C8、C9、C10、C14、C18、C21以及C47分为苯类、四氢化萘类、萘类、单环芳烃并二环烷烃类、二环芳烃并单环烷烃类、三环芳烃类、芴类、四环芳烃类、单环芳烃并三环烷烃和二环芳烃并二环烷烃；

含硫组分：13个，包括C4、C8、C10、C12、C14、C21、C28以及C47，其中，C4、C8、C10、C12、C14、C21、C28以及C47分为噻吩类、环硫类和芳烃并噻吩类；

含氮组分：10个，包括C4、C9、C21、C35以及C47，其中，C4、C9、C21、C35以及C47分为吡咯类、喹啉类、菲啶类和咔唑类；

氢气：H₂；

氨气：NH₃；

硫化氢：H₂S；

氮气：N₂。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢裂化反应网络包括253个动力学反应，其中包括45个芳烃饱和反应、32个烷烃裂化反应、39个开环反应、17个氢解反应、93个脱烷基反应、22个脱硫反应以及5个脱氮反应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立加氢裂化反应模型包括：

对加氢裂化全部的反应，建立反应速率方程：

式中，Rate为反应速率；ACT_global为全局活性因子；ACT_type为反应类型活性因子；ACT_Ci为反应组分活性因子；ACT_ads为吸附项活性因子；ε为反应器床层空隙率；ρ_P为催化剂颗粒密度；H_pwr为氢气的反应级数；[A]、[H₂]、[B]以及[C]为组分分压；

K_f为正反应速率常数，根据下列的Arrhenius公式计算：

式中，k₀为指前因子；E为活化能；R为理想气体常数；T₀为参考温度；T为反应温度；

K_eq为平衡常数，根据下列关联式计算：

式中，T为反应温度；K_par为系数；A、B、C、D为常数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立加氢裂化反应模型包括：

对加氢裂化中的平行反应分配比进行计算，包括：

以反应产物中的C1、C2、C3以及C4的含量计算烷烃裂化反应、脱烷基反应以及脱硫反应的平行反应分配比。