FCCU反應(yīng)再生部分動(dòng)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(guó)內(nèi)外對(duì)催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)的研究十分活躍，其中大量研究工作是關(guān)于工藝參數(shù)的變化對(duì)反應(yīng)過程的影響，但反應(yīng)-再生器是一個(gè)多參數(shù)，非線性、時(shí)變及多變量緊密耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，為此就要建立能反映其化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)模型，分析和研究反應(yīng)再生系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)、參數(shù)優(yōu)化以及自動(dòng)控制系統(tǒng)的建立、控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行至關(guān)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(chǔ)上，采用機(jī)

2、理建模方法，建立了催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型。在提升管反應(yīng)器的建模過程中采用五集總(原料油，柴油，汽油，氣體，焦炭)動(dòng)力學(xué)模型，再生器采用燒焦罐燒碳反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，煙氣耗氧動(dòng)力學(xué)模型，再結(jié)合提升管二段反應(yīng)溫度，再生催化劑溫度方程構(gòu)建成了反應(yīng)再生系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。 為了解決反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，利用某工廠催化裂化裝置的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，引用工程數(shù)學(xué)軟件MATLAB7.0中Nelder-Mead單純形法，然后對(duì)求得動(dòng)力學(xué)參數(shù)代入模型中進(jìn)行

3、驗(yàn)證，再通過MATLAB中ODE15s算法對(duì)反應(yīng)再生系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真模擬，得出結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)能夠基本吻合。 隨后，對(duì)提升管反應(yīng)器模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，根據(jù)反應(yīng)幾乎是在瞬間完成的特點(diǎn)，忽略反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程，簡(jiǎn)化后的模型仍然可以很好地反映反應(yīng)再生系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 最后，本文根據(jù)上述簡(jiǎn)化的動(dòng)態(tài)模型，在本實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的XD-APC軟件平臺(tái)軟件上組態(tài)，創(chuàng)建了反應(yīng)再生仿真系統(tǒng)，完全模仿實(shí)際工業(yè)裝置的計(jì)算機(jī)控制過程，并分析研究了催化劑流量