[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

说明书

本申请实施例提供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，属于炼油加工领域。其中，基于温度变化的分子级催化裂化反应产物的预测方法包括：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；根据第一裂化反应过程中产生的第一焓变，得到分子组分物料在第二微分单元入口处的第二温度；根据第二温度，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。

技术领域

本申请涉及炼油加工领域，特别涉及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。

背景技术

结构导向集总（structure oriented lumping，SOL）方法的核心思想是认为油品中所有复杂烃类分子均可拆解为分子片段或分子结构基团，将这个分子结构基团称为结构向量。在国内，近年来开展了许多关于SOL模型的研究，进行产品产率和性质预测、原料优化配置、加工方案调优等，应用效果较好。

现有技术中，由于SOL模型本身较为复杂，分子级别的反应模型运算量过大，受前期计算机运算能力的制约，对反应过程模型进行了简化处理，不考虑提升管反应器在催化裂化反应过程中的温度梯度分布，认为在整个反应过程中反应器内的温度恒定。然而，实际催化裂化反应过程中，随着反应的进行，提升管反应器内的温度会随着变化，而分子裂化的反应速度是温度的函数，假设在反应过程中，提升管反应器内温度恒定会使得反应速率的计算结果出现较大的误差，从而会降低反应过程模型预测结果的准确性。

因此，如何考虑提升管反应器在催化裂化反应过程中温度的变化，使用反应过程模型对分子组分物料的产物进行更加准确的预测，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供了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、装置、电子设备和存储介质，用于使用反应过程模型对分子组分物料的产物进行更加准确的预测。

本申请实施例之一提供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，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；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。

在一些实施例中，所述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，包括：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。

在一些实施例中，所述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，包括：根据所述第一焓变与第一系数，得到所述第一热量。

在一些实施例中，所述根据所述第一热量，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，包括：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。

在一些实施例中，根据以下公式，得到所述第一温度差：

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。

在一些实施例中，通过以下公式计算得到所述分子组分物料的比热：