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两段提升管催化裂化技术成功实现工业化后,创造了巨大的经济效益和社会效益,对其反应动力学的研究可以为该工艺过程的优化操作提供理论指导。本文探讨了建立两段催化裂化集总模型的方法,对集总策略、模型建立、参数估计等环节遇到的问题给出了解决方案。
在Weekmml三集总模型基础上,拓展开发了适用于两段催化裂化工艺的模型,并应用此模型详细分析了两段催化裂化工艺的动力学特点,该模型与传统模型的显著区别在于考虑了催化剂的选择性失活。
通过五集总模型的研究给出了模型建立及求解过程中主要问题的解决方案。以“效率因子”代替传统模型中的“失活函数”,成功解决了催化剂选择性失活的数值化问题;以经典的四阶Runge-Kutta方法解决了复杂模型方程组的求解问题;以遗传算法解决了参数拟合问题。
对集总策略进行了优化,建立了六集总和十集总模型,并应用所建立的模型模拟了不同工艺状况下的催化裂化反应,分析了各种工艺的动力学特点,为两段催化裂化的研究提供了理论依据。
设计了模型接口,使模型具有良好的结构性,便于模型的改进和升级以及和其它模型之间的对接。