柴油加氢反应过程的动态仿真.pdf

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1、第28卷第12期计算机仿真2011年12月文章编号：1006-9348(2011)12—0385—04柴油加氢反应过程的动态仿真王臻德1，翟宇光2，王健红1(I．北京化工大学化学工程学院，北京100029；2．电子科技大学，四川成都610054)摘要：针对国内石化行业的柴油加氢精制工艺，重点研究了加氢精制反应器。主要目的在于通过建立柴油加氢反应器的动态模型，为开发出柴油加氢工艺的动态仿真软件提供可靠的依据。在反应器模型分析过程中，采用新的思路，通过对反应器类型和反应网络的分析，确定了反应动力学模

2、型，并建立了物料衡算、能茸衡算等方程，进而建立了反应器的动态数学模型。模型计算结果与实际工艺值相符，准确地反应了装置正常运行时的状态，说明了数学模型的正确性。工艺仿真系统的建立，成功地应用于国内石化企业员工的培训工作，效果显著。关键词：动态仿真；数学模型；反应网络；系统分析中圈分类号：N945．12文献标识码：BDynamicSimulationofReactionProcessinDieselOilHydrogenationWANGJing—del，ZHAIYu—guan92，WANGJian

3、—hon91(1．CollegeofChemicalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；2．UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，ChengduSichuan610054，China)ABSTRACT：Thispaperdescribestheprocessofdieseloilhydrogenationandresearchest

4、hehydrogenationreactor．Thepurposeofthispaperistoprovideareliablemodelfordieseloilhydrogenationbybmldingthedynamicsimula-tionmodel．Inthereactorsystemanalysisprocess，withthenewtheoryandt}Iroughtheanalysisofthetypeofreactorandreactionnetwork，kineticmode

5、lwasdeterminedandthematerialbalanceandenergybalancewerebuiltup．Then．thedynamicmathematicalmodel0freactorWa,gbuilt．Thesimulationresultmeetstheactualpwcessvalues，whichprovesthatthismodelCansimulatetheprocessperfectly．Thisprocesssimulationsystemhasbeena

6、ppliedtooperatortrainingsuccessfully．KEYWORDS：Dynamicsimulafion；Mathematicmodel；Reactionnetwork；Systemanalysis1引言柴油是石油提炼后的一种油质的产物。它是由不同的碳氢化合物混合组成的。其主要成分是碳9到碳18的烷烃、环烷烃或芳烃。柴油可以作为汽车、坦克、拖拉机等运载工具的燃料，可以用作发电、取暖等。但柴油的含硫量是广泛被关注的问题。要解决这一问题，就要采取加氢精制技术，对柴油进行二次加工

7、。加氧精制是现代石油工业的重要加工过程之一，它是提升石油产品质量和生产优质石油产品的主要手段。采用加氢精制技术，可以降低含硫量，提高油品质量。减少对环境的污染⋯。由于柴油加氢工艺装置的复杂性，员工对工艺的理解不收稿日期：2010一傩一27修回日期：2011—02—09深刻和熟练度不够等原因，经常出现误操作现象，影响了装置的正常生产。所以开发一套适应工厂实际需要的动态仿真软件尤为必要。本文重点对于该工艺的反应器进行了动态模拟，进而开发出柴油加氢工艺的动态仿真系统，对操作员岗前培训具有非常重要的意义

8、。柴油加氢反应过程的稳态模拟比较成熟，但动态模拟未见报道。由于石油馏分组成纷繁复杂，其反应网络也非常复杂，如果按照常规研究方法，逐一描述各个反应不符合动态仿真建模的需要。所以建立适宜的柴油加氢反应器动态数学模型是本文的莺点和难点。在多年的理论与实践经验积累的基础上，本文通过对柴油加氢反应网络的系统分析。对柴油加氢反应网络进行归类并做适当地简化处理，建立了反应器的动态数学模型，并采用动态序贯模块法对全流程进行求解计算，最终实现r柴油加氢反应过程的动态仿真，取得了较好的结果。．．——385．．—．2