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《催化重整反应动力学集总模型综述.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、北京石油化工学院学报第卷第期年月一催化重整反应动力学集总模型综述李秀萍易玉峰丁福臣北京石油化,工学院化学工程系北京摘要综合介绍了目前国内外在催化重整装置建模方面的研究现状及进展。对世纪年代,末以来主要的几种催化重整集总动力学模型进行了比较研究并对各个模型的建模原则和模型,以及模型中的关键动力学参数估计问题进行了探讨,列出,方程的求解算法了各个模型的反应网络指出各个模型的功能特点和应用情况。关键词催化重整集总动力学模型计算机模拟中图法分类号催化重整是石油加工过程中主要的二次加企业创造了巨大的经济效益。笔者主要对目前一几过程之一,它是在催化剂作用下从石油轻馏催化重整反应动力学模型研究现状进行综合评
2、分生产高辛烷值汽油组分或芳香烃的工艺过述。程,所富产的氢气是加氢装置用氢的重要来源,,模型所以此过程无论是在炼油工业或是在有机化一业中都占有重要的地位。最早的反应动力学模型是年由,、在催化重整过程中,构成重整物料的组分提出的模型将原料化合物分为烷烃环,、,,的烷烃芳香烃个虚拟组分并假设发生下列繁多催化重整原料油主要含有一烃,,,,类其中和占绝大部分这一部分对出种反应每个反应的物化性质用各集总组分的。组,一般是催化重整建平均碳数的烃类代表成和性质有重要影响模的重点。重整反应有众多连串和并行反应同环烷井亡芳烃,,而、时交叉进行构成复杂的反应网络体系且反二,、,一」一共井一,、二应体系间发生强偶联,
3、给动力学研究造成很大全。,‘干环烷烃〕烷烃困难直到年最先提出催化重,〕一刀整四集总动力学模型等人进一步提出怀尸尸令,和才,熟完善了集总理论使复杂反应体户。系的动力学研究有了突破性的进展。所谓集总其中一奢理论,即是将体系中那些动力学性质相似的组烷烃加氢裂化,分用一个虚拟组分来代替然后构造这些虚拟尸一气一,,即集总组分的反应网络研究它们的动力学集总动力学模型。近年来,计算机技术的发展为环烷烃加氢裂化,国研究复杂动力学模型提供了极大的方便内外许多研究机构和高校都对催化重整模型进行了,,式中岛正向反应速率常数大量的研究有些模型已开发出应用软件成,—功地用于生产在线控制或者工业离线优化为逆向反应速率常数
4、—。。裂解反应的速率常数。收稿日期一它的反—应网络如图所示第期李秀萍等催化重整反应动力学集总模型综述一一一一争一一一争〕月一一峨模型夏杏一和于年进一步考察了重整反,,应的规律根据采用铂氧化铝催化剂图模型反应网络个反应器串联催化重整工业装置的操作数据进该模型的基本假设为烷烃可直接环化,行关联和拟合提出了一个简化的催化重整模再生成芳烃不考虑催化剂失活的影响型。该模型的反应网络如图所示。,可忽略不计芳香烃加氢裂化反应速度很小。、加氢裂化所产生的一组分物质的量基本相同认为重整原料是由同碳数的、夕《、组成的。图模型反应网络这个简单的模型在当时情况下用于催化重,。,、整装置的模拟计算取得明显的经济效益但该
5、模型将重整进料分成四个集总即芳烃、没有考虑五元环烷烃与六元环烷烃正构烷烃环烷烃、正构烷烃和异构烷烃。集总之间发生,与异构烷烃的反应性能之间的差别所以模型四类反应环烷脱氢反应、烷烃的脱氢环化反,。相当粗糙适用范围也较小应、烷烃的异构化和裂化生成气体烃的反应,模型忽略了催化剂减活的影响。,〕模型采用产品组成及重整反应器出口温,世纪年代初化工过程的动力学模度的计算值和实测值的残差平方和最小作为目,型得到了很大发展以模型和标函数来估算模型参数。目标函数的数学表达,模型为代表的催化重整动力学模型无式为,,论从集总组分的确定还是动力学模型的建立一二一二,。艺蛛〔叉叉〕都比模型更为接近工业生产实际阴一模型中
6、考虑了正构烷烃和异构烷烃式中参不同目标函数的校正系数,—之间的性质不同提出了将重整进料合并为,计算值,。—个集总组分有个反应的反应动力学模型,实验值,该模型将进料合并为一茹等五大类组分一—目标函数所考察的元素数目。并考虑了相同碳数正构、异构烷烃之间,五元、利用参数估计方法估计出不同温度下的反。六元环烷烃之间的不同性质反应网络如图,应速率常数后就可以利用阿累尼布斯公式求。所示出反应的视频率因子和活化能。诬二二全盆二一一一今用估计出的参数对重整生成油收‘二’、咬多卞一率重整生成油中芳烃含量以及反应器出口温’夕宋冬川度进行计算,结果与实际值取得了较好的一致。、,二二一一净,弓—由于这一方法是根据催化
7、重整工业装置的操作图模型反应网络,数据进行关联和拟合的模型中各个参数随原,,料和装置的变化而变化同样它也不能预测辛模型由于比较精细所以在当时应,用此模型计算的重整产品分布和反应器中催化烷值和芳烃分布但是该模型的优点是简单方。剂床层温度分布都和中试数据符合较好。此模便型包括了热量衡算,床层温度分布计算,预测芳。模型烃产率和产品分布这一模型提高了划分精,度在一定程度上弥补了模型的某些缺石油公司的等人简
