靳满满 田文德

(青岛科技大学化工学院，山东 青岛 266042)

流化催化裂化(FCCU)是最重要的重质油轻质化过程之一，核心部分为反应再生。反应再生过程数学模型本质上可分为稳态数学模型和动态数学模型，而动态数学模型可更好地用于在线分析与优化[1]。安全稳定的生产是保证石化企业经济效益与社会效益的基础。催化裂化是一个复杂多变的过程，物料大部分为甲类危险品且伴随着高温、高压的化学反应[2]。若发生故障，人员应快速、准确地找到故障并将危害降到最低。因此诊断催化裂化生产过程的故障，对保证安全生产具有重要的实际意义。笔者旨在建立反应器动态机理模型并估算出所用的动力学参数，建立仿真系统模拟正常工况和两种异常工况(原油带水、含烃)，并分析两种异常工况对进料温度的影响，通过进料温度的变化查找出原油带水量或含烃量。

1 动态机理模型和仿真系统的建立①

根据馏分油催化裂化反应的特点，采用集总方法，将反应体系划分为原料油(A)、柴油(D)、汽油(N)、气体(G)和焦炭(C)5个集总。反应器动态数学模型的建立思想和方法见文献[3～6]。

原料油

(1)

(2)

(3)

PrayAφ(tc)

(4)

(5)

(6)

(7)

Praφ(tc)

(8)

(9)

1.1 动力学参数的确定

利用某石化企业某天每隔1h催化裂化装置的操作数据和相应的物料性质数据，以各集总组分收率与实测值的残差为目标函数，利用MATLAB进行参数的求取[7,8]。各个集总的分布如图1所示。

图1 反应器各集总分布

图2～ 7分别是原油未转化率，柴油、汽油、气体、焦炭收率和反应温度的实验数据、拟合曲线与模拟曲线的比较。……