【摘 要】
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Chevron模型一直是石油馏分加氢裂化窄集总机理研究的基本模型,但因主张恒反应热假设(所有反应体系不论原料性质、产品方案以及反应温度和压力如何,每消耗1kg新氢都将释放21M
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Chevron模型一直是石油馏分加氢裂化窄集总机理研究的基本模型,但因主张恒反应热假设(所有反应体系不论原料性质、产品方案以及反应温度和压力如何,每消耗1kg新氢都将释放21MJ反应热)和恒反应活化能假设(即全部集总在k个串级反应床程的反应活化能E_k相同),以及按温度分布和产品分布总误差最小原则拟合模型参数等,限制了模型精度。为此,本文从如下几方面实施了改进:1、基于反应过程碳、氢元素守恒和热力学状态函数法,用石油馏分反应物和反应产物集总的标准燃烧热计算反应热,以彰显反应温度和反应体系对其反应热的影响,从而使对反应热的处理从经验上升为理论;2、鉴于加氢裂化反应器不同反应床程由于催化剂填装方式不同、温度分布和反应体系组成不同,必然导致其反应活化能不同,修改Chevron模型中关于各床程反应活化能相等的假设,规定不同反应床程具有不同的反应活化能E_k,由此将模型参数从目前的6个增加到5+k个。3、用以反应温度误差和产品分布误差同时最小为计算原理的多目标遗传算法(NSGA-II)代替以反应温度和产品分布总误差最小为计算原理的单目标遗传算法(GA),以克服靠经验分配权重因子带来的误差,提高模型参数的拟合精度。4、目前在将计算集总还原成产品的过程中,认为计算得到的构成同一产品的各个集总的流量和比例与实际反应体系一致,导致还原后的产品质量和流量与实际存在较大误差。为解决这个问题,基于集总还原流量与实际流量误差最小原则,利用遗传算法(GA)优选集总分配系数以改善还原过程的效果。将上述研究应用于某200×10~4吨/年蜡油加氢裂化装置6床程反应器,计算表明:模型采用前2项修正后其计算反应温度分布和计算产品分布与实际分布的平均误差从传统模型的2.15%和10.85%分别下降至1.34%和8.54%;模型采用全4项修正后其计算反应温度分布和计算产品分布与实际分布平均误差分别下降至1.57%和1.85%。说明改进后Chevron模型及参数拟合和产品还原方法能较好地应用于生产实际。
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