FCCU反應再生部分動態(tài)建模與仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、催化裂化是目前煉油廠中的核心加工工藝，國內外對催化裂化反應再生系統(tǒng)的研究十分活躍，其中大量研究工作是關于工藝參數(shù)的變化對反應過程的影響，但反應-再生器是一個多參數(shù)，非線性、時變及多變量緊密耦合的復雜系統(tǒng)，為此就要建立能反映其化學反應規(guī)律的動力學模型，分析和研究反應再生系統(tǒng)動態(tài)特性，對其進行設計改進、參數(shù)優(yōu)化以及自動控制系統(tǒng)的建立、控制系統(tǒng)的可靠運行至關重要。 本文基于以上原因，在綜合考慮了物料衡算、能量衡算等方程的基礎上，采用機

2、理建模方法，建立了催化裂化反應再生系統(tǒng)的動態(tài)簡化數(shù)學模型。在提升管反應器的建模過程中采用五集總(原料油，柴油，汽油，氣體，焦炭)動力學模型，再生器采用燒焦罐燒碳反應動力學模型，煙氣耗氧動力學模型，再結合提升管二段反應溫度，再生催化劑溫度方程構建成了反應再生系統(tǒng)數(shù)學模型。 為了解決反應動力學參數(shù)，利用某工廠催化裂化裝置的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，引用工程數(shù)學軟件MATLAB7.0中Nelder-Mead單純形法，然后對求得動力學參數(shù)代入模型中進行

3、驗證，再通過MATLAB中ODE15s算法對反應再生系統(tǒng)模型進行仿真模擬，得出結果與現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)能夠基本吻合。 隨后，對提升管反應器模型進行簡化，根據(jù)反應幾乎是在瞬間完成的特點，忽略反應的動態(tài)過程，簡化后的模型仍然可以很好地反映反應再生系統(tǒng)的動態(tài)特性。 最后，本文根據(jù)上述簡化的動態(tài)模型，在本實驗室開發(fā)的XD-APC軟件平臺軟件上組態(tài)，創(chuàng)建了反應再生仿真系統(tǒng)，完全模仿實際工業(yè)裝置的計算機控制過程，并分析研究了催化劑流量