專利名稱：催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)過程模擬優(yōu)化模型及其求解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石化過程模擬及優(yōu)化技術(shù)，尤其涉及催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬優(yōu)化模型 及其求解方法。
背景技術(shù)：
作為我國目前處理量最大的原油二次加工手段的催化裂化在石油煉制工業(yè)中占 有極其重要的地位，催化裂化裝置設(shè)計(jì)及操作的好壞直接影響到煉廠的整體效益。在催化 裂化裝置的設(shè)計(jì)及操作階段，借助催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)過程模擬優(yōu)化模型，對其反應(yīng)系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)及操作進(jìn)行必要的模擬優(yōu)化，能夠提高整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)及操作水平，進(jìn)而增加煉油廠 的經(jīng)濟(jì)效益。催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)過程模擬及優(yōu)化的基礎(chǔ)是需要一個(gè)準(zhǔn)確實(shí)用的工藝計(jì)算模型。 國內(nèi)外已有工藝計(jì)算模型在催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)過程設(shè)計(jì)及操作中的應(yīng)用，如中國石化集團(tuán) 洛陽石油化工工程公司的催化裝置模擬優(yōu)化軟件FCCLK ，美國ASPENTECH公司的催化裝置 模擬優(yōu)化軟件Aspen FCC 等。這些工藝計(jì)算模型及軟件包的成功應(yīng)用對于催化裂化裝置 的設(shè)計(jì)及操作優(yōu)化具有重要的推動(dòng)意義，但是存在以下缺點(diǎn)1這些工藝計(jì)算模型是針對具體的催化裂化原料油(基礎(chǔ)原料油)而開發(fā)的，對于 與基礎(chǔ)原料油性質(zhì)差距較大的原料油，會(huì)出現(xiàn)計(jì)算模擬結(jié)果準(zhǔn)確度下降的情況。2由于具體催化裂化裝置反應(yīng)系統(tǒng)千差萬別，因此為保證計(jì)算模擬的準(zhǔn)確度，這些 工藝計(jì)算模型在開發(fā)過程中均設(shè)置大量的裝置因數(shù)，造成其具體應(yīng)用的不便。3對于計(jì)算模擬結(jié)果，這些工藝計(jì)算模型能夠提供壓力、溫度、產(chǎn)品收率的變化等 基本信息，但是不能提供空隙率、氣固滑移因子等對過程設(shè)計(jì)及操作具有重要參考意義的 fn息ο4在催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)涉及物種的選擇上，這些工藝計(jì)算模型均采用集總反應(yīng)模 型，即將原料及產(chǎn)品人為劃分為多個(gè)集總組分，并將這些集總組分流量及組成的變化視為 原料及產(chǎn)品流量及組成的變化。但是，目前過程模擬及優(yōu)化軟件，涉及物種一般為實(shí)組分或 虛擬組分等。因此，在催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬及優(yōu)化模型中采用集總反應(yīng)模型，會(huì)造成其難 以與過程模擬及優(yōu)化軟件集成，進(jìn)而難以進(jìn)行全系統(tǒng)模擬優(yōu)化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬優(yōu)化模型，基于Gupta等[Gupta et al. A new generic approach for the modeling of fluid catalytic cracking (FCC)riser reactor. Chemical Engineering Science，2007，62 :4510_4528.]提出的催化裂化反應(yīng)系 統(tǒng)工藝計(jì)算模型，為利于耦合過程模擬軟件提供的物性計(jì)算子程序?qū)δＰ陀?jì)算所涉及的物 性進(jìn)行計(jì)算，針對物料衡算方程、能量衡算方程及氣固流化狀態(tài)模型中部分表達(dá)式提出新 的形式，因此模型可作為過程模擬軟件的用戶單元模型 從而在過程模擬軟件中完成催化裂化裝置的模擬及優(yōu)化工作。以下對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，具體如下1物料衡算方程數(shù)學(xué)表達(dá)形式，具體實(shí)現(xiàn)如下對裂化反應(yīng)非參與組分i，fi,j=fi,jl
對氣相裂化反應(yīng)參與組分i，
權(quán)利要求
一種催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬優(yōu)化模型，其特征在于，基于Gupta等提出的催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)工藝計(jì)算模型[Gupta et al.A new generic approach for the modeling of fluid catalytic cracking(FCC)riser reactor.Chemical Engineering Science，2007，624510 4528.]，為便于該模型在通用過程模擬優(yōu)化軟件如AspenPlusTM中求解，提出物料衡算方程、能量衡算方程及流化狀態(tài)計(jì)算模型部分表達(dá)式的數(shù)學(xué)表達(dá)形式；物料衡算方程數(shù)學(xué)表達(dá)形式對裂化反應(yīng)非參與組分i，fi，j＝fi，j 1對氣相裂化反應(yīng)參與組分i， <mrow><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><msub> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mover><mi>r</mi><mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>&tau;</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <mrow><msub> <mi>M</mi> <mi>m</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub><mo>,</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub> </mrow></msub> </mrow> <mrow><mo>+</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><msub> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mover><mi>r</mi><mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>&tau;</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <mrow><msub> <mi>M</mi> <mi>m</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><mo>,</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub> </mrow></msub><mo>-</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><msub> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mover><mi>r</mi><mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>&tau;</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <mrow><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>m</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub><mo>,</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>m</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub> </mrow></msub> </mrow>對固相組分焦炭， <mrow><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>coke</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>coke</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msub> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mover><mi>r</mi><mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>m</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><msub> <mi>&tau;</mi> <mrow><mi>cat</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>M</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>M</mi><mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>M</mi><mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>)</mo> </mrow> <mrow><msub> <mi>M</mi> <mi>i</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>m</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub><mo>,</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>m</mi></msub><mo>&GreaterEqual;</mo><msub> <mi>M</mi> <mi>n</mi></msub> </mrow></msub> </mrow>其中i、m及n為組分的代號；M為參與反應(yīng)組分的相對分子質(zhì)量，kg/kmol；j 1代表反應(yīng)微元進(jìn)口；j代表反應(yīng)微元出口；cat代表裂化催化劑；coke代表焦炭；f為質(zhì)量流量，kg/s；N為組分總數(shù)；為反應(yīng)速率，kmol/(kg(cat)s)；τ代表裂化催化劑在反應(yīng)微元內(nèi)停留時(shí)間，s；能量衡算方程數(shù)學(xué)表達(dá)形式能量衡算方程數(shù)學(xué)表達(dá)一般形式1 <mrow><mn>0</mn><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>h</mi><mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mi>cat</mi> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>cat</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mrow> <mi>coke</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>coke</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>h</mi><mi>j</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mi>cat</mi> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>cat</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mrow> <mi>coke</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi></mrow> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>coke</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>&alpha;&pi;d&Delta;l</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>T</mi><mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>T</mi><mi>env</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow>能量衡算方程數(shù)學(xué)表達(dá)的一般形式2 <mrow><mn>0</mn><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>h</mi><mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mi>cat</mi> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>cat</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mrow> <mi>coke</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>coke</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>h</mi><mi>j</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mi>cat</mi> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>cat</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mrow> <mi>coke</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi></mrow> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>coke</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>&alpha;&pi;d&Delta;l</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>T</mi><mi>j</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>T</mi><mi>env</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow>如若假設(shè)反應(yīng)系統(tǒng)為絕熱反應(yīng)系統(tǒng)，則上兩式變?yōu)? <mrow><mn>0</mn><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>h</mi><mrow> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mi>cat</mi> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>cat</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mrow> <mi>coke</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>coke</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mrow><mo>(</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <msub><mi>h</mi><mi>j</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mi>cat</mi> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>cat</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>+</mo> <msub><mi>f</mi><mrow> <mi>coke</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi></mrow> </msub> <munderover><mo>&Integral;</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>ref</mi></msub><msub> <mi>T</mi> <mi>j</mi></msub> </munderover> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>p</mi> <mo>,</mo> <mi>coke</mi></mrow> </msub> <mi>dT</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>其中，hj 1＝hj 1(Tj 1，pj 1，zj 1)hj＝hj(Tj，pj，zj)α為反應(yīng)器壁面總傳熱系數(shù)，kW/(m2K)；π為圓周率；d為反應(yīng)系統(tǒng)直徑，m；Δl為反應(yīng)微元高度，m；Tenv為環(huán)境溫度，K；Tref為組分熱力學(xué)狀態(tài)計(jì)算基準(zhǔn)溫度，K；h為比焓，kJ/kg；cp為等壓比熱，kJ/(kg K)；T為裂化反應(yīng)溫度，K。h為局部溫度、壓力及組成的函數(shù)，該變量的計(jì)算調(diào)用用戶或者商用過程模擬軟件提供的物性計(jì)算子程序。對于氣固流化狀態(tài)計(jì)算模型中的氣相速度、固相速度及氣相粘度依據(jù)如下公式 <mrow><msub> <mi>u</mi> <mi>g</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>f</mi> <mi>i</mi></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>A&rho;</mi> <mi>g</mi></msub><msub> <mi>&delta;</mi> <mi>g</mi></msub> </mrow></mfrac> </mrow> <mrow><msub> <mi>u</mi> <mrow><mi>c</mi><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>f</mi> <mi>cat</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>f</mi> <mi>coke</mi></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>A&rho;</mi> <mrow><mi>c</mi><mn>1</mn> </mrow></msub><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub><mi>&delta;</mi><mi>g</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac> </mrow>μg＝μg(T，p，z)ρc1＝(ρcat(1 ycoke)+ρcokeycoke)(1 δg)ρg＝ρg(T，p，z)其中c1代表催化劑簇團(tuán)；g代表氣相；u為速度，m/s；ρ為密度，kg/m3；μ為粘度，Pa·s；A為提升管局部截面積，m2；δ為局部體積分?jǐn)?shù)；z為局部氣相摩爾組成；y為局部質(zhì)量分?jǐn)?shù)；P為局部壓力，Pa。ρg與μg為局部溫度、壓力及組成的函數(shù)，該變量計(jì)算需調(diào)用用戶或者商用過程模擬軟件提供的物性計(jì)算子程序。FDA0000030709290000014.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1的催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬優(yōu)化模型的求解方法，其特征是將催化裂 化反應(yīng)系統(tǒng)劃分為大量層狀反應(yīng)微元，根據(jù)反應(yīng)微元進(jìn)口的氣相流股或者固相流股組成、 溫度及壓力計(jì)算得到反應(yīng)微元出口氣相流股或者固相流股的組成、溫度及壓力，同時(shí)調(diào)用 過程模擬軟件提供的物性計(jì)算子程序計(jì)算模型求解所需的組分或者流股物性。
全文摘要
本發(fā)明涉及催化裂化反應(yīng)系統(tǒng)模擬優(yōu)化模型及其求解方法，新模型基于Gupta等的模型，為便于其在過程模擬軟件如AspenPlusTM中求解，針對其中物料衡算方程、能量衡算方程及流化狀態(tài)計(jì)算模型中部分表達(dá)式提出新形式，模型求解過程中調(diào)用過程模擬軟件提供的組分或者流股物性計(jì)算子程序，從而借助過程模擬軟件完成其模擬優(yōu)化工作，工程應(yīng)用方便，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號G06F19/00GK101980230SQ201010530788
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者李國濤, 李鑫鋼, 隋紅 申請人:天津大學(xué)