催化重整生焦动力学模型的研究：Ⅰ.生焦动力学模型的建立

在催化重整１６集总动力学模型的基础上,假设同类反应的失活函数是相同的,建立了生焦动力学模型,在排除了内外扩散等影响因素的前提下,确定了催速生焦失活反应条件和催化剂活性评价条件,使在实验室进行生焦动力学模型的研究。成为可能。     

十四集总催化重整反应动力学模型研究

提出一个包含十四集总组分、25个反应的催化重整动力学模型,以较少的集总和较高的预测精度适应实际催化重整生产的需要;根据在催化重整微型反应实验装置上获得的实验数据,得到重整反应动力学模型的参数;用该模型预测产物组成和催化重整装置的模拟。结果表明:预测的最大绝对偏差为2.30%,偏差大部分小于2.0%;模拟得到产物中各组分及温度在反应器中分布与催化重整反应机理吻合;模型集总划分适中,使用方便,能够用于催化重整装置的预测。     

催化重整生焦动力学模型的研究：Ⅱ.各类相关因素的影响

在假设各类因素独立作用的前提下,通过实验室催速生焦实验,对温度、压力、氢油比及原料对铂铼重整催化剂生焦失活的影响进行了初步研究,并分别关联了曲线方程。     

集总动力学模型研究的普遍方法与原则探讨

在积累了大量实践经验的基础上，结合石油加工过程中集总动力学模型的研究，对集总研究的普遍方法与原则进行了讨论与阐述，提出了几点自己的观点及应该注意的事项。     

十七集总催化重整反应器的稳态模拟

文中按照集总理论的指导原则 ,从催化重整反应机理出发 ,提出了包含17个集总组份的催化重整反应网络 ,建立了17集总催化重整反应器的稳态数学模型。该反应网络将重整物料按分子大小集总为C₆、C₇、C₈和C₉⁺, 每一个碳数的化合物又划分为正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳香烃4个集总 ,裂化产物C₅^-作为一个集总。集总组份与组份之间主要发生烷烃脱氢环化、环烷烃脱氢芳构化、烷烃异构化和加氢裂化反应 ,简化了一些发生几率小或对过程影响小的反应。在该 17集总催化重整反应网络的基础上 ,针对一半再生式催化重整反应装置 ,建立了 17集总的轴向和径向重整反应器的数学模型 ,并以工业装置实际生产操作数据 ,采用区域约束法和Marquardt法相结合的数值方法 ,分步优化估计了模型动力学参数。模拟结果表明 ,该模型能够预测计算装置生产工况 ,得到碳六至碳九的芳烃产率分布和产品烃组成 ,并预测重整汽油辛烷值和反应器温降 ,计算结果的偏差分别小于 1.5 (RON)和5℃。因此 ,所建立模型正确地反映了反应的特性 ,对于炼油厂铂重整装置的模拟效果良好。该模型对于重整装置的实时动态模拟也有一定的指导意义。     

渣油催化裂化集总动力学模型的建立

根据集总指导原则，从渣油催化裂化的反应机理出发，建立了１１集总渣油催化裂化的反应网络及相应的动力学模型，该模型简单可行，具有对不同原料的适用性和良好的拟合性，能适应对工业渣油催化裂化装置反应结果的预测，以实现工业过程的优化操作和设计。     

FDFCC集总反应动力学组合模型的建立

从灵活双效催化裂化(FDFCC)工艺特点和反应机理出发,以其工业提升管实际操作参数为基础,对该工艺的两个子反应体系——重油提升管和汽油提升管分别进行研究并提出了相应的重油12集总、汽油9集总催化裂化动力学模型。详细分析了重油、汽油反应体系与总反应体系相应集总组分的数学关联,提出了FDFCC工艺反应动力学组合模型。最后,采用不同原料、不同操作条件下的两组工业实测数据对该模型进行了验证。结果表明:模型计算值和实测值能很好地吻合(总物料组成的绝对误差除个别点外均在1%以下)。该模型能较好地预测产品分布及性质,对FDFCC工艺的工业装置操作优化具有指导意义。     

减压渣油焦化反应六集总动力学模型的建立及其算法

对减压渣油焦化反应机理和反应过程进行了分析。将集总动力学模型用于减压渣油焦化反应过程,建立了减压渣油焦化反应的六集总动力学模型。基于网络反应历程和相应假设,给出了动力学方程组,求得了方程组的解析解,并给出了动力学方程参数估值的解析解和数值解算法。     

催化裂化动力学模型的建立及其应用

本文应用集总理论,建立了催化裂化十一集总动力学模型,开发了该模型的计算机软件(FCCLK)。利用该软件对工业催化裂化装置和掺炼渣油的中试装置进行了工业验证。结果表明,本模型能够很好地预测不同原料组成、不同操作条件下的催化裂化产物的产率,使工业催化裂化装置实现了优化操作,轻油和汽油收率提高,焦炭产率下降,取得了明显的经济效益。     

减压渣油焦化反应六集总动力学模型的建立及其算法

对减压渣油焦化反应机理和反应过程进行了分析 ,将集总动力学模型用于减压渣油焦化反应过程 ,建立了减压渣油焦化反应的六集总动力学模型。基于网络反应历程和相应假设 ,给出了动力学方程组 ,求得了方程组的解析解 ,并给出了动力学方程参数估值的解析解和数值解算法     

新型催化裂化MIP集总反应动力学模型

依据多产异构烷烃(MIP)工艺两个反应区特点,从催化裂化反应机理出发,以工业装置实测数据为基础,建立了MIP工艺10集总反应动力学模型。该10个集总为:原料饱和分(SS)、芳香分(SA)、胶质及沥青质(SR)、柴油(D)、汽油中饱和烃(GS)、烯烃(GO)、芳烃(GA)、液化气(LPG)、气体(Gas)和焦炭(C)。求取了40组动力学参数,并应用工业实测数据进行了验证,结果表明:所建模型能较好地预测MIP工艺主要产品分布及汽油烃族组成,符合MIP工艺的反应规律,对MIP工艺的完善和优化具有参考价值。     

乳化油（纯重油）催化裂化集总动力学模型研究

通过文献查阅和实验室研究工作,对纯重油及乳化重油催化裂化(FCC)反应进行了较为系统的考察和研究。建立了重油FCC四集总动力学模型。结合模型给出了合适的反应网络和数学描述。通过非线性最小二乘法,用MATLAB软件对模型求解,验证了模型的正确性,最终可借助模型对重油及乳化重油FCC进行产品预测。并建立了二者FCC反应四集总动力学模型。     

催化重整单事件反应动力学模型（Ⅰ）反应网络的建立及单事件数的计算

以经典的双功能催化重整反应机理为基础,对催化重整单事件反应动力学模型进行了研究。采用布尔邻接矩阵及其主对角元素描述反应物种的分子结构,通过布尔邻接矩阵的操作实现基本反应步骤的数字化,进而构建催化重整反应网络。引入单事件概念将基本反应步骤的反应速率常数分解为单事件数和单事件速率常数,通过将分子中相同的原子标记区分,计算了...     

集总反应动力学在废水湿式氧化中的应用研究

运用集总反应动力学的基本原理,讨论了以简化的集总图为基础的几个动力学模型,用实例说明如何获得集总化合物的反应速率系数矩阵;提出了适合废水处理实际应用的普遍的动力学集总方法,用实例讨论了湿式氧化研究中典型的集总动力学模型和它们在废水湿式氧化研究中的应用以及实际模型的修正问题．     

大庆常压渣油催化裂解反应集总动力学模型

根据大庆常压渣油催化裂解实验和C4、丙烯的二次反应结果,确定了重油催化裂解九集总反应网络。通过合理假设,推导了集总反应的数学模型和催化剂失活函数,采用子模型分步法求取了模型中的反应速率常数,并对模型进行了检验和统计分析。模型验证的结果表明,柴油、汽油、丙烯、乙烯等催化裂解主要产品的预测值与实验值吻合良好,说明求取的速率常数可靠、采用子模型分步法进行集总动力学模型参数估计的方法可行。     

基于新型自适应采样算法的催化重整过程代理模型

催化重整装置是石油加工的重要装置之一,直接使用机理模型对其进行优化耗时较长。代理模型方法能够有效地对机理模型进行近似,而采样方法对代理模型的精度有很大影响。提出了一种新的自适应采样算法-基于最近邻和马氏距离的自适应采样算法。该算法从采样方法的全局搜索能力与局部搜索能力出发,通过求解优化问题在关键信息区域中获取样本点。采用7个测试函数进行测试,结果表明该算法能够选取对代理模型精度影响较大的采样点,从而有效地提升代理模型的精度。针对催化重整过程的关键质量指标建立了相应的代理模型,结果表明该算法能够很好地处理实际工程中的问题。     

催化裂化提升管反应器流动反应模型的建立

基于流体力学和稠密气体分子运动的基本理论 ,建立了气粒两相流的颗粒动力学模型 ,并结合催化裂化反应的集总动力学模型建立起催化裂化提升管反应器内原料油气和催化剂颗粒两相流传质、传热、反应的三维模型 ,用于考察提升管内催化裂化反应历程。给出了模型方程的数值解法、边界条件和差分方法 ,编制了模拟计算程序。模拟计算了催化裂化提升管反应器喷嘴附近催化剂颗粒的流动特征。模型的计算结果与炼油厂实际标定的提升管出口组分浓度相一致 ,表明了模型的合理性。对喷嘴附近催化剂颗粒流动特征的考察表明 ,催化剂的速度存在极度的非均匀性分布 ,喷嘴附近催化剂颗粒严重滑落     

胰蛋白酶水解牛血清白蛋白过程集总动力学研究

在间歇搅拌反应器中用胰蛋白酶水解牛血清白蛋白，考察了反应温度、底物浓度与酶用量等操作参数对水解度的影响规律。在此基础上，根据水解产物的相对分子质量分布将其归入四个集总组分，建立了此反应体系的四集总动力学模型。按照自下而上分层估算的原则，采用Maarquardt法估算出反应网络中各反应的动力学常数。结果表明，产物空间体积的大小是影响反应速率的主要因素之一，动力学常数与温度的关系能较好地符合阿累尼乌斯关系式。经不同原料组成和反应条件的实验验证，各集总组分浓度的模型计算值与实验值较为吻合，这说明所建立的集总动力学模型能较为有效地预测反应网络的产物分布。     

重油催化裂化集总模型在指导裂化催化剂选用方面的研究

在已开发的重油催化裂化十集总动力学模型的基础上、通过实验和参数估计，分别确定了ＲＨＺ－２００，ＺＣＭ－７，ＣＲＣ－３三种裂化催化剂的十一集总动力学模型参数，并运用模型的工业应用软件ＲＣＣＬＫ，对这三种催化剂进行了工业验证计算。     

有机质生烃动力学模型对比

依据23块烃源岩样品生烃热模拟试验数据,建立不同动力学模型(总包反应、正态分布模型、韦布分布模型、离散分布模型)并对模型参数进行优化,对比分析优化效果和不同类型有机质生烃动力学参数特征.结果表明:高斯分布模型拟合效果最差,其次是总包反应模型和韦布分布模型,离散分布模型拟合效果最好;随着指前因子的增加,表观活化能呈增加趋势,且不同类型干酪根的表观活化能按EⅡ2-Ⅲ>EⅠ>EⅡ1的顺序排列;在应用生烃动力学方法评价油气资源量、研究生烃动力学特征以及同位素分馏动力学时推荐采用活化能符合离散分布的平行一级动力学模型.