延迟焦化分子尺度动力学模型的工业应用

将延迟焦化分子尺度动力学模型应用于中国石油化工集团高桥石化分公司延迟焦化装置中,以工业标定数据为依据,对焦化原料油及焦化产物的产率分布进行了模拟。结果表明:原料油模拟生成的分子数在1 000~5 000,能够很好地反映原料油的性质;当原料油模拟生成的分子数为4 000时,产物产率的稳定性较好,相对误差都较小,模拟过程能较好地反映实际工业情况,说明该模型具有较好的实用性及可靠性。     

单事件法建立渣油热裂解的反应动力学模型Ⅱ.动力学参数的求取

通过对热裂解基本反应步骤的分析,得到其反应动力学常数只与反应前后分子特性有关,而与反应分子的大小无关。通过文献数据求得基本反应速率常数,进而在已建立的延迟焦化主反应网络基础上,计算出反应网络各个分子间的反应动力学参数,为延迟焦化动力学模型的建立奠定了基础。     

单事件法建立渣油热裂解的反应动力学模型Ⅰ.主反应网络的计算机生成

根据渣油热裂解反应的规律及单事件方法的基本原理，以延迟焦化为背景，将2，5—二甲基—壬烷作为模型化合物，介绍了如何通过使用布尔邻接矩阵和辅助向量来表示分子结构及分子的热裂解反应，并在此基础上建立单分子的主反应网络。结果表明：单事件方法在计算机上建立单分子的主反应网络是快速而有效的，进而为建立分子尺度的延迟焦化反应动力学模型奠定了基础。     

延迟焦化主分馏塔工艺模拟与扩能分析

运用流程模拟软件SimSci/PROⅡ探讨了延迟焦化分馏单元的模拟策略.根据延迟焦化分馏单元无法确定反应油气进料组成和塔底存在非平衡级的特点,采用塔出料反推进料油气组成和塔底换热段与精馏段分段处理的办法,选择Grayson-Streed物性选择集进行模拟.模拟结果与现场标定数据基本一致.根据模拟计算结果,发现分馏塔操作中存在气液流量在各塔板明显波动的问题,同时进行了主分馏塔的水力学核算,绘出了塔板的负荷性能图,发现大部分塔板存在漏液问题,堵住一定数目阀孔能解决漏液.最后根据工厂的生产要求,对装置扩能22%后的主分馏塔进行了模拟和水力学核算.结果表明,对分馏塔进行局部脱瓶颈改造能满足扩能后生产能力的要求.     

降低延迟焦化加热炉燃料气单耗的原因分析与措施

加热炉是延迟焦化装置的核心设备,中部某炼厂延迟焦化加热炉存在燃料气单耗偏高的问题,通过对燃料气单耗影响因素原料性质、分馏系统和炉管结焦的分析,并采取了相关措施,取得了显著效果。     

石油焦灰分与原料性质的关系分析

对辽河超稠油和辽河稠油减压渣油两种焦化原料的性质进行了评价,分析了不同原料对石油焦收率、灰分含量及灰分组成的影响,同时探讨了原油开采及加工过程中使用的助剂、腐蚀等因素对石油焦灰分的影响。结果表明,金属元素并不是影响石油焦灰分的惟一因素;利用劣质焦化原料进行延迟焦化加工时,必须采取有效的预处理措施降低构成石油焦灰分的相关组分浓度,才能提高石油焦的品质。     

石油焦灰分与原料性质的关系分析

对辽河超稠油和辽河稠油减压渣油两种焦化原料的性质进行了评价，分析了不同原料对石油焦收率、灰分含量及灰分组成的影响，同时探讨了原油开采及加工过程中使用的助剂、腐蚀等因素对石油焦灰分的影响。结果表明，金属元素并不是影响石油焦灰分的惟一因素；利用劣质焦化原料进行延迟焦化加工时，必须采取有效的预处理措施降低构成石油焦灰分的相关组分浓度，才能提高石油焦的品质。     

用延迟焦化逐步回归法模型预测焦化产物的分布

因原油产地、加工方法等不同,减压渣油延迟焦化反应产物的分布及组成差异较大。对17种减压渣油的物理化学性质,如密度、残炭、灰分、金属含量、组成(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)等进行了全面分析,并在管式焦化反应装置上分别进行焦化反应实验。采用逐步回归分析法对11组数据进行分析,首先确定对焦化反应产物分布的各项指标(包括焦炭收率、≤200℃轻油收率、>200℃重油收率、气体收率、气体中氢气浓度及甲烷浓度)影响显著的减压渣油理化性质,然后用多元回归拟合得到各理化性质的回归系数,建立延迟焦化装置产品分布预测模型,并根据6种减压渣油的性质对焦化产物分布进行预测,结果表明该预测模型的相对误差均小于5%。与已有模型相比,该模型不但可以同时预测焦化气体、轻油、重油和焦炭产率,还可以预测焦化气体中氢气和甲烷含量,从而为预测渣油的焦化产物分布、优化调配焦化原料的合理加工提供较为全面的参考信息。     

延迟焦化高温高硫油气管线失效分析研究

伴随着世界范围内的原油普遍的出现重质化和劣质化现象并且人们现代生活对轻质油产品的需求也不断增大。所以重油的转化深度的提高以及加大原油生产量的工作在世界各国内都显得尤其的重要。近年来,国内的焦化能力有了大副提升。延迟焦化的工艺正是将一些重质化或劣质化的油向更有利用价值的轻质油产品进行转化。这种技术同时也最大限度对液体产品的收率和原料的利用率以及对控制水平、设备的灵活性自动化水平上有了非常大的提高,落实了科学发展观,同时也加强了环境保护的力度。但是,在延迟焦化的工艺实施时不得不会有一些难题出现。曾今我国发生过多起大油气管线严重腐蚀减薄的情况。延迟焦化装置的硫腐蚀及冲蚀程度十分严重。对这种情况的发生,专家进行研究表明是因为湍流的冲蚀以及高温高硫的腐蚀之间相互的叠加作用所导致的。并建议在延迟焦化的工艺进行中应该注意选用高级别的材料。     

提高生焦反应焦化炉给热方法的研究

提出了生焦反应焦化炉给热及生焦反应给热比的概念 ,在确保焦化炉管不发生严重结焦的条件下 ,研究了焦化炉注气及炉出口温度的优化方法 ,以提高生焦反应焦化炉给热及延迟焦化装置液体收率。利用过程模拟软件 ,分别对单面辐射及双面辐射焦化炉进行了管内外过程模拟。结果表明 ,注气比维持在 1% ,炉出口温度由 4 90℃到 5 0 5℃时 ,每升高 5℃ ,生焦反应焦化炉给热增加 4 5～ 5 9kJ/kg ;炉出口温度维持在 5 0 5℃ ,注气比由 3%至 1%每降低 0 .5个百分点 ,生焦反应焦化炉给热增加 2 0～ 32kJ/kg。采用调整注气比和炉出口温度优化同时操作的方案 ,其效果优于仅控制炉出口温度的方案     

蒙特卡洛法全周期抽样的研究

为了解决蒙特卡洛法的模拟计算精度与计算速度的矛盾，研究了蒙特卡洛法的模拟计算误差与随机数序列周期的关系，提出了蒙特卡洛法全周期抽样的新概念，从理论上证明了全周期抽样的收敛解是惟一的，与随机数种子无关，与系统规模无关。通过对IEEE－RTS可靠性试验系统的计算，说明全周期抽样蒙特卡洛法优于状态枚举法，其误差值随着随机数序列周期数的增大而减小。对不同规模的系统，选取周期数合适的随机数序列，全周期抽样所得到的计算结果就可以达到一定的精度，而不必采用周期数很大的随机数序列，从而提高了蒙特卡洛法的模拟效率。     

蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法在期权定价中应用的比较研究

在期权的交易中,最关键的问题是期权定价。蒙特卡洛模拟作为期权定价的有效的数值方法之一,近年来发展迅速。然而蒙特卡洛方法产生的随机数为伪随机数有收敛速度慢、计算量大等缺陷。拟蒙特卡洛模拟是采用拟随机数序列代替伪随机数序列的蒙特卡洛模拟。通过考察线性同余发生器;Halton序列、Sobol序列等拟随机数序列的特点,以欧式看涨期权为对象研究了蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法的有效性。对比实验显示了拟蒙特卡洛模拟明显优于蒙特卡洛模拟。     

乙烷汽液相平衡的Monte Carlo模拟

用恒NVT正则系综MonteCarlo方法模拟线形分子—乙烷的相平衡 ,得出化学势、温度、密度、压力等热力学数据。模拟中 ,用Widom检测粒子法算出体系的化学势。通过与实验值的比较可以看出 ,模拟结果的误差较小     

蒙特卡罗分析方法在EDA中的应用

主要介绍了蒙特卡罗方法的基本概念,探讨了电子电路中的蒙特卡罗分析方法,阐述了随机数的产生和随机变量的抽样,并举例说明了蒙特卡罗方法在电路模拟中的应用。     

现代低温泵的抽气效率计算

本文在讨论低温泵抽气效率几种计算方法的基础上,提出了一种由Monte Carlo模拟结合Ballance方程计算低温泵抽气效率的方法,用这一方法对几种结构的致冷机低温泵进行了抽气效率计算,并与直接的Monte Carlo模拟或实验作了比较,认为Monte Carlo方法较直接Monte Carlo模拟简单,省时、省力;能清楚地反映出低温泵各元件对抽气效率影响。为低温泵的结构设计提供了一更有效的方法。     

应用神经网络-蒙特卡罗法的可靠性分析方法

为了提高内燃机设计的可靠度，提出了应用神经网络－蒙特卡罗法求解发动机零部件可靠度的新方法，该方法利用神经网络根据有限元分析样本逼近应力函数，结合应力－强度干涉模型，采用蒙特卡罗随机模拟求取可靠度。将计算结果与常用的一次二阶矩法，设计验算点法相比较，表明该方法是可行的，而且适用面更广，可适用于多参数且服从于任何分布的问题。     

基于Monte Carlo方法的扩散光在组织体中传输过程研究

光在组织体中的传输过程是扩散光的随机吸收和散射的过程,采用辐射传输方程来表示,由于方程比较复杂,无法直接得到解析解,传统方法是通过蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真模拟。通过对经典蒙特卡罗方法中的步长和权重的更改,完成对光子在组织体中传输过程的快速仿真。在相同的仿真条件下,同时对经典蒙特卡罗方法和改进的方法进行仿真实验,改进方法能够大幅度提高仿真速度;并对于含有异质子的组织体进行仿真,结果表明改进的方法不仅提高了速度,而且保证了实验结果的准确性。     

一种适用于强散射生物介质脉冲响应函数的改进算法

该文在分析生物组织光学特性的基础上，针对强散射、弱吸收介质，提出了一种利用Monte Carlo模拟方法获得二维分布，脉冲响应函数的改进算法，利用该方法进行数值计算，得出了较为理想的结果，与直接Monte Carlo模拟相比计算效率显著提高。