石腦油裂解過程的建模與仿真研究.pdf

1、以石腦油為原料經(jīng)高溫裂解制備乙烯是生產(chǎn)乙烯的重要方法，受原料及上游生產(chǎn)的影響，石腦油的組成及性質(zhì)變動(dòng)較大，極大地影響裂解爐的生產(chǎn)操作。為了更好地研究以石腦油為原料的裂解過程，以Kumar反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)，建立裂解過程的數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)學(xué)模擬的方法來研究裂解工藝條件，指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)。
　　 論文以石腦油裂解爐輻射管為中心，對(duì)模型建立、模型參數(shù)優(yōu)化、仿真系統(tǒng)構(gòu)建等問題進(jìn)行了研究，具體包括以下幾個(gè)方面：
　　 首先，基于Ku

2、mar分子模型并結(jié)合實(shí)際工業(yè)裂解裝置的特點(diǎn)，采用分段-等溫爐膛傳熱機(jī)理，建立了石腦油裂解爐清潔管反應(yīng)器的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合管內(nèi)芳香烴結(jié)焦動(dòng)力學(xué)模型建立了石腦油裂解爐全周期模型。通過對(duì)模擬結(jié)果的分析，應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)Kumar分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型一次反應(yīng)選擇性系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。通過建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，對(duì)選擇性系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而建立原料性質(zhì)與選擇性系數(shù)相匹配的標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)庫，利用獲得的數(shù)據(jù)庫，采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)中的Dempeter-Shafe

3、r證據(jù)理論建立模型，計(jì)算要處理的物料與標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)庫中樣本物料的匹配度，然后估算出原料的Kumar一次反應(yīng)選擇性系數(shù)。研究結(jié)果表明，利用估算出的一次反應(yīng)選擇性系數(shù)建立的裂解工藝模型具有較高精度，將仿真結(jié)果與實(shí)際工況產(chǎn)率進(jìn)行對(duì)比，證實(shí)了該方法的有效性和可行性。
　　 其次，在穩(wěn)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，建立石腦油裂解過程動(dòng)態(tài)模型，采用正交配置法對(duì)模型的軸向座標(biāo)進(jìn)行離散化處理，實(shí)現(xiàn)石腦油裂解過程的動(dòng)態(tài)仿真，然后在動(dòng)態(tài)仿真的基礎(chǔ)上分析該過程的動(dòng)