基于流态化快速床及输送床中催化剂簇团颗粒的概念，建立了前置烧焦式流化催化裂化装置烧焦罐部件的严格稳态过程模型，该模型能够准确预测烧焦罐轴向温度、压力、组成、空隙率以及气固相速度等变量，对于该类装置烧焦罐部件的工程设计以及操作优化具有重要的理论指导意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化裂化过程的模拟及优化技术，尤其涉及前置烧焦式催化裂化装置的烧焦罐部件稳态过程模拟模型。
技术介绍
前置烧焦式流化催化裂化装置具有加工减压瓦斯油、CO完全燃烧、再生效果极好和再生剂含碳量极低等优点，在我国炼厂中应用广泛。在该类装置的工程设计及现场操作阶段，借助装置的过程模拟优化模型，对其工程设计及现场操作进行必要的模拟优化，能够提高整个装置的设计及操作水平，进而增加炼厂的经济效益。对前置烧焦式流化催化裂化装置进行过程模拟及操作优化需要一个准确实用的工艺计算模型。对于该装置中的提升管反应器、汽提段、鼓泡床反应器等部件，已有大量成功的工艺模型开发案例，如中国石化集团洛阳石油化工工程公司的鼓泡床式催化装置工艺计算模型FCCLK，美国ASPENTECH公司的鼓泡床式催化装置工艺计算模型ASPENFCC等。对于该装置中的烧焦罐部件的稳态过程模拟模型，国内外专利及文献鲜有报道，FernandesJ. L 等(Fernandes J. L.，Pinheiro C. I. C.，Oliveira N. M. C.，et al. Model development and validation of an industrial UOP fluid catalytic cracking unit with a high-efficiency regenerator. Industrial & Engineering Chemistry Research 2008， 47，(3),850-866)提出了一种前置烧焦式流化催化裂化装置的动态模拟计算模型，其前置烧焦罐模型假设为变径管式一维平推流反应器，同时假定该反应器径向无扩散、轴向无返混。烧焦罐轴向空隙率的计算采用IFP推荐的经验关联式(i^rnandes J. L.，Verstraete J. J. , Pinheiro C. I. C. , et al. Dynamic modeling of an industrial R2R FCC unit. Chemical Engineering Science 2007，62，(4)，1184-1198)，该经验关联式具有一定的应用范围，因此该模型的使用具有明显的限制。
技术实现思路
本专利技术的技术方案如下前置烧焦式流化催化裂化装置烧焦罐稳态模型，其模型条件烧焦罐为一维绝热反应器，径向无扩散，器壁无散热；烧焦罐中物质以催化剂簇团相和气相形式存在，催化剂簇团为近似圆形的催化剂颗粒与气相的混合体；忽略催化剂颗粒与气相的传质阻力与传热阻力；忽略催化剂簇团颗粒与气相的传质阻力与传热阻力。前置烧焦式流化催化裂化装置烧焦罐稳态模型，包括物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程、辅助方程和边界条件等五部分(一 )对于物料衡算方程，其形式如下，①固相物料衡算方程，i固相连续性方程权利要求1. 一种前置烧焦式流化催化裂化装置烧焦罐稳态模型，该模型的模型条件烧焦罐为一维绝热反应器，径向无扩散，器壁无散热；其中物质以催化剂簇团相和气相形式存在，催化剂簇团为近似圆形的催化剂颗粒与气相的混合体；忽略催化剂颗粒与气相的传质阻力与传热阻力；忽略催化剂簇团颗粒与气相的传质阻力与传热阻力；模型由物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程、辅助方程和边界条件等五部分构成；其特征在于(一)对于物料衡算方程①固相物料衡算方程， i固相连续性方程，全文摘要基于流态化快速床及输送床中催化剂簇团颗粒的概念，建立了前置烧焦式流化催化裂化装置烧焦罐部件的严格稳态过程模型，该模型能够准确预测烧焦罐轴向温度、压力、组成、空隙率以及气固相速度等变量，对于该类装置烧焦罐部件的工程设计以及操作优化具有重要的理论指导意义。文档编号C10G11/00GK102163260SQ20111008541公开日2011年8月24日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日专利技术者李国涛, 李鑫钢, 隋红 申请人:天津大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种前置烧焦式流化催化裂化装置烧焦罐稳态模型，该模型的模型条件：烧焦罐为一维绝热反应器，径向无扩散，器壁无散热；其中物质以催化剂簇团相和气相形式存在，催化剂簇团为近似圆形的催化剂颗粒与气相的混合体；忽略催化剂颗粒与气相的传质阻力与传热阻力；忽略催化剂簇团颗粒与气相的传质阻力与传热阻力；模型由物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程、辅助方程和边界条件等五部分构成；其特征在于：（一）对于物料衡算方程：①固相物料衡算方程，ｉ固相连续性方程，（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｄｆ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｓ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｄＨ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｃｌ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｚ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄＨ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｐＡ＆ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄＨ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｐｉ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｅｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（ｍｉ）＆ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ（ｍｉ）ｓ（／ｍｉ）?（ｍｏ），（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｃａｔ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｕｎｄｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｂｅｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｆ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｃｌ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）；（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）（四）对于辅助方程：催化剂簇团颗粒密度，ρｃｌ＝ρｓ（１－εｃｌ）；烧焦罐轴向催化剂簇团颗粒速度，（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｃｌ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｆ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｓ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｃ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｈｔｓ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｃｌ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）；（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）烧焦罐轴向气相速度，（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｕ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｆ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｃ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｈｔｓ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｇ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ａ＆ｄｅｌｔａ；（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｏ）；（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）单位体积内气相与催化剂簇团相之间的摩擦应力，βｆ＝０．５ＣＤａｐρｇ（ｕｇ－ｕｃｌ）；气相与催化剂簇团相之间的摩擦系数，（ｍａ...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：隋红，李国涛，李鑫钢，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12
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