[发明专利]一种基于温度变化的分子级催化裂化反应产物的预测方法和装置

权利要求书

1.一种基于温度变化的分子级催化裂化反应产物的预测方法，其特征在于，所述方法包括：

将提升管反应器的裂化反应区划分为多个微分单元；

根据第一温度，利用分子动力学反应方程，对分子组分物料在第一微分单元内的第一裂化反应的产物进行预测；其中，所述第一温度为提升管反应器进料段的温度，第一微分单元为位于所述裂化反应区入口处的微分单元；

根据所述第一裂化反应过程中产生的第一焓变，得到所述分子组分物料在第二微分单元入口处的第二温度；具体为：根据所述第一裂化反应过程中产生的第一焓变，得到所述第一裂化反应过程中产生的第一热量；根据所述第一热量，计算得到所述分子组分物料在第二微分单元入口处的第二温度，具体为：根据所述第一热量，得到第一温度差；根据所述第一温度差，得到所述第二温度；所述第一温度差根据以下公式得到；

其中，为所述第一温度差，为所述分子组分物料的流量，为所述分子组分物料的比热，为所述第一热量；

其中分子组分物料的比热的计算公式为：

其中，X_mi为所述分子组分物料中第i个分子组分的质量分数，n表示所述分子组分物料中分子组分的个数，Cp_oil为所述分子组分物料的比热，Cp_i为所述分子组分物料中第i个分子组分的比热，通过以下公式得到Cp_i：

其中，A1_i、A2_i、A3_i为与分子的特性因数和分子的比重关联的系数，为原料油温度；

所述A1_i、A2_i、A3_i的取值依据反应体系中分子的对比温度Tr的数值进行对应计算：

当反应体系为：

①Tr≤0.85的液体

A1_i=-4.90383+(0.099319+0.104281S)k_w+(4.81407-0.194833k_w)/S

A2_i=(1+0.82463k_w)*(8.453551-2.082565/S)*10^-4

A3_i=-(1+0.82463k_w)*(3.937580-0.9625617/S)*10^-7

②气体或Tr＞0.85的液体:

A1_i=-1.492343+0.124432 k_w +A4(1.23519-1.04025/S)

A2_i=-[2.20412-(1.16993-0.04177k_w)k_w+A4(4.54307-3.82042/S)]*10^-3

A3_i=(2.29876+0.119917*A4)*10^-6

其中，Tr为分子的对比温度，即气体分子所处实际状态下绝对温度与其气体分子临界温度的比值;S为分子的比重;为所述分子的特性因数；

所述分子的特性因数由以下公式计算得到：

其中，为分子的沸点，S为分子的比重；

所述分子的沸点由以下公式计算得到：

其中，为分子组分结构导向集总中基团向量的第i个基团，为分子组分结构导向集总中基团向量的第i个基团中除氢原子以外的原子的数目，为分子组分结构导向集总中基团向量的第i个基团的一阶基团贡献值，为分子组分结构导向集总中基团向量的第i个基团的二阶基团贡献值，a、b、c为修正参数；

所述分子的比重采用以下公式计算得到：

其中，、分别为分子组分结构导向集总中基团向量的第i个基团的第一贡献值和第二贡献值，d为固定参数；

根据所述第二温度，利用分子动力学反应方程，对分子组分物料在第二微分单元内的第二裂化反应的产物进行预测，直至完成所述多个微分单元中每一个微分单元内的裂化反应的产物的预测；其中，所述第二微分单元与所述第一微分单元相邻。