[发明专利]一种流化催化裂化反应的预测方法和装置

摘要

本发明公开了一种流化催化裂化反应的预测方法。该方法应用于包括第一反应区和第二反应区的提升管反应器，采用第一进口段模型、第一反应区模型、第二进口段模型和第二反应区模型来预测提升管反应器中物料各集总的分布、温度分布、压力分布、油气和催化剂的线速度分布，其中，第一反应区模型表示第一反应区中油气与催化剂进行理想平推流反应，第二反应区模型表示在第二反应区中油气与催化剂进行理想平推流反应，第一反应区模型表示各集总在第一反应区进行一次裂化反应，第二反应区模型表示各集总在第二反应区进行增加氢转移反应和异构化反应。此外，本发明还公开了一种流化催化裂化反应的预测装置。

主权项

1.一种流化催化裂化反应的预测方法，其特征在于，应用于包括第一反应区和第二反应区的提升管反应器，所述方法包括：根据各集总注入所述提升管反应器的初始质量流量、所述各集总注入所述提升管反应器时的初始温度、所述各集总的摩尔质量、所述各集总的摩尔热容、催化剂的堆密度、所述第一反应区的内径、所述提升管反应器中的沉降器顶部压力、所述第一反应区的长度和所述第二反应区的长度，通过第一进口段模型，为所述第一反应区的进口处计算第一初始温度、第一初始压力、所述各集总的第一初始摩尔流量、油气的第一初始线速度以及所述催化剂的第一初始线速度；其中，所述第一进口段模型表示在所述第一反应区的进口段中所述油气与所述催化剂进行绝热等焓且无化学反应的物理混合过程的模型；根据所述第一初始温度、所述第一初始压力、所述各集总的第一初始摩尔流量、所述油气的第一初始线速度、所述催化剂的第一初始线速度、所述各集总的摩尔质量、所述各集总的摩尔热容、催化裂化反应过程的平均摩尔反应热、所述催化剂的平均粒径、所述第一反应区的长度以及所述各集总在所述第一反应区的反应速率，通过第一反应区模型，为所述第一反应区的出口处计算第一目标温度、第一目标压力、所述各集总的第一目标摩尔流量、所述油气的第一目标线速度以及所述催化剂的第一目标线速度；其中，所述第一反应区模型表示在所述第一反应区中所述油气与所述催化剂进行理想平推流反应，所述各集总在所述第一反应区的反应速率表示所述各集总在所述第一反应区进行一次裂化反应的速率；根据所述各集总的第一目标摩尔流量、所述各集总的摩尔热容、所述第一目标温度、所述第一目标压力、所述油气的第一目标线速度、所述催化剂的第一目标线速度、从减压装置注入所述第二反应区的污油中柴油与汽油的初始质量流量、注入所述第二反应区的急冷汽油的初始质量流量、所述污油的初始温度、所述急冷汽油的初始温度、所述第一反应区的内径、所述第二反应区的内径，通过第二进口段模型，为所述第二反应区的进口段计算第二初始温度、第二初始压力、所述各集总的第二初始摩尔流量、所述油气的第二初始线速度以及所述催化剂的第二初始线速度；其中，所述第二进口段模型表示在所述第二反应区的进口段中所述油气、所述催化剂与所述急冷介质进行绝热等焓且无化学反应的物理混合过程的模型；根据所述第二初始温度、所述第二初始压力、所述各集总的第二初始摩尔流量、所述油气的第二初始线速度、所述催化剂的第二初始线速度、所述各集总的摩尔质量、所述各集总的摩尔热容、催化裂化反应过程的平均摩尔反应热、所述催化剂的平均粒径、所述第二反应区的长度以及所述各集总在所述第二反应区的反应速率，通过第二反应区模型，为所述第二反应区的出口处计算第二目标温度、第二目标压力、所述各集总的第二目标摩尔流量、所述油气的第二目标线速度以及所述催化剂的第二目标线速度；其中，所述第二反应区模型表示在所述第二反应区中所述油气与所述催化剂进行理想平推流反应，所述各集总在所述第二反应区的反应速率表示所述各集总在所述第二反应区进行增加氢转移反应和异构化反应的速率；所述理想平推流反应表示满足绝热且气固两相流体动量守恒的反应过程，所述各集总表示提升管反应器中具有的各组分。