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本文以延迟焦化(DelayedCoking)工艺为研究对象对分子尺度的复杂反应体系动力学进行了研究，主要工作如下：本研究以中石化上海高桥分公司延迟焦化装置为背景，以工业常规分析数据为依据，借鉴了结构导向集总中对于分子的表示法，采用蒙特卡罗(MonteCarlo)方法研究开发原料油模拟的计算机软件对原料油进行表征，将其转化为分别代表1000、2000、3000、4000和5000个分子的矩阵，并对每套分子中的碳氢含量及饱和分、芳香分、胶质和沥青质含量进行模拟预测，结果表明模拟生成的分子都能很好地反映原料油的特性，对原料油性质的预测值和标定数据吻合得很好。与此同时，本研究还对同一套分析数据产生的两套分子进行了考察，计算结果表明，两套分子所得到的原料油平均物理性质都可以很好的与标定数据拟合，说明以蒙特卡罗方法对焦化原料油(渣油)进行模拟是完全可行的。
延迟焦化是一个典型的渣油热转化过程，其原料是石油馏分中最重最为复杂的渣油，本研究借鉴了结构导向集总中对于分子的表示法，采用蒙特卡罗方法，并将两者进行组合创新，成功地实现了对复杂渣油的分子模拟，为建立渣油分子尺度反应动力学模型打下了良好的基础，也是复杂分子体系分子尺度模拟的重大突破。