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石脑油裂解炉建模技术研究
中文名称: 石脑油裂解炉建模技术研究
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论文编号: 3052407收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Study on Modeling of Naphtha Pyrolysis Furnace
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 控制科学与工程
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 建模 石脑油 裂解炉 在线仿真
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文摘要: 裂解装置是石化行业中生产能力最高、能耗也最大的装置之一,是乙烯、丙烯等石化基础原料的主要来源.石脑油是其重要的裂解原料,随着科学技术的发展和人类(略)对石脑油裂解炉的研究日益受到重视.本文对石脑油裂解炉的建模及其在线应用、优化技术等方面展开研究,取得了一系列成果: ⒈建立了石脑油裂解炉在线仿真模型,突破了以前各种模型仅用于离线仿真的局限.提出了一种基于工业测量的石脑油常规物性数(略)脑油详细组成的算法,进而可以求取石脑油的平均分子式和生成热、比热容等重要平均物性参数;设计了一种随机搜索算法,实(略)动力学网络一次反应选择性系数的自寻优;通过在线采集实时数据库工况数据实现分子动力学模型的在线应用,可实时预测主要裂解产物收率和裂解深度.为过程操作优化奠定了基础. ⒉建立了实用的石脑油裂解过程自由基机理模(略)基理论,推导构建了符合我国石脑油原料特征的石脑油裂解反应过程自(略),引入拟稳态法和简化策略,建立了简化的石脑油裂解过程机理模型,实现了自由基网络的快速有效求解.模型仿真结果与标定结果吻合良好.结合本文提出的石脑油组成估算方法,可以方便地实现模型的在线应用,具有较...
Pyrolysis furnaces are very important (omitted)emical industry with theirhigh capacity and high energy(omitted)on. They produce most ethylene,propylene, butadiene and other basic petrochemical materials. Naphtha is themain raw material for pyrolysis furnaces. De(omitted)of petrochemicaltechnology and increase of human consumption have brought interes(omitted)esearch into the naphtha pyrolysis furnaces. This thesis focuses on the studyof the process(omitted) on-line simulation, and optimization techniqu...
目录:
第1章 引言第14-38页
  ·前言第14-17页
  ·石脑油裂解炉第17-21页
    ·乙烯生产方法第17-18页
    ·裂解炉与典型生产工艺第18-21页
    ·石脑油第21页
  ·石脑油裂解炉建模技术的研究现状第21-28页
    ·石脑油裂解过程反应模型第21-26页
    ·结焦过程建模第26-27页
    ·反应管传热模型第27-28页
  ·石脑油裂解炉优化技术的研究现状第28-31页
  ·发展趋势第31-32页
  ·应用前景分析第32-33页
  ·论文研究的目的、内容和创新点第33-35页
    ·论文研究的目的第33-34页
    ·论文研究的内容第34页
    ·论文的创新点第34-35页
  ·论文各部分主要内容第35-38页
第2章 石脑油裂解反应过程模型第38-54页
  ·前言第38-43页
    ·石脑油原料的性质第38-42页
    ·石脑油裂解性能的评价指标第42-43页
    ·影响石脑油裂解性能的因素第43页
  ·分子动力学模型第43-49页
    ·Hirato 模型第44-46页
    ·Kumar 模型第46-49页
  ·自由基模型第49-53页
    ·Rice 自由基理论第50页
    ·Eunjung Joo 模型第50-52页
    ·Spyro 软件第52-53页
  ·本章小结第53-54页
第3章 裂解炉工艺数学模型第54-73页
  ·裂解炉辐射段炉管结构第54-56页
  ·建模所需的简化与假设第56页
  ·石脑油裂解过程化学动力学模型第56-58页
  ·传热模型第58-63页
    ·炉膛辐射传热模型第59页
    ·管内外传热模型第59-61页
    ·管内裂解气升温吸热过程第61-63页
  ·压力降数学模型第63-64页
  ·清洁管稳态仿真结果与分析第64-66页
  ·结焦模型第66-69页
    ·结焦对裂解过程的影响第66页
    ·结焦机理反应动力学模型第66-67页
    ·裂解管全周期工艺数学模型的建立第67-68页
    ·裂解管全周期模型计算步骤第68-69页
  ·裂解炉反应管全周期仿真第69-72页
  ·本章小结第72-73页
第4章 石脑油裂解炉动态特性研究第73-89页
  ·前言第73-74页
  ·加热管传热过程动态模型第74-78页
    ·加热管稳态模型第74-76页
    ·加热管动态模型第76-77页
    ·加热管动态特性仿真第77-78页
  ·石脑油裂解炉传热动态模型第78-80页
    ·稳态模型简述第78页
    ·动态模型推导第78-80页
  ·仿真结果与分析第80-87页
    ·炉膛温度阶跃扰动第81-82页
    ·进料流量和稀释蒸汽流量阶跃扰动第82-86页
    ·进料横跨温度阶跃扰动第86-87页
  ·本章小结第87-89页
第5章 石脑油详细组成估算第89-100页
  ·前言第89-90页
  ·估算方法评述第90页
  ·基于常规物性参数的估算方法第90-96页
    ·常规物性参数第90-91页
    ·石脑油的组成第91页
    ·算法第91-96页
  ·结果与分析第96-98页
  ·本章小结第98-100页
第6章 石脑油裂解炉分子动力学模型研究第100-116页
  ·前言第100页
  ·在线模型的系统结构第100-101页
  ·石脑油平均物性的在线更新第101-102页
  ·模型参数的在线调整第102-109页
    ·一次反应选择性系数第103页
    ·系数调整的随机搜索算法第103-107页
    ·系数调整的结果分析第107-109页
  ·模型在线应用第109-114页
    ·工业检验方法第111-112页
    ·在线仿真结果与分析第112-114页
  ·本章小结第114-116页
第7章 石脑油裂解炉自由基模型研究第116-149页
  ·前言第116-117页
  ·自由基理论第117-122页
    ·基元反应第117-119页
    ·乙烷裂解过程自由基动力学模型第119-122页
  ·烃类裂解自由基模型的数值计算方法分析第122-130页
    ·计算对象第122-124页
    ·计算方法分析第124-127页
    ·拟稳态法的改进第127-130页
  ·石脑油裂解反应自由基机理第130-140页
    ·简化与假设第130-132页
    ·自由基建模的步骤第132页
    ·动力学参数第132-135页
    ·几种典型烃类的裂解自由基机理第135-139页
    ·石脑油裂解反应网络的推导第139页
    ·反应动力学网络的简化策略第139-140页
  ·模型的应用与分析第140-148页
    ·稳态工艺数学模型计算框架第140-141页
    ·在线模型第141页
    ·仿真结果与分析第141-148页
  ·本章小结第148-149页
第8章 石脑油裂解炉优化技术研究第149-164页
  ·前言第149-151页
  ·影响裂解产物收率的因素第151-153页
    ·裂解温度和停留时间第151-152页
    ·烃分压第152页
    ·稀释蒸汽第152-153页
  ·裂解炉优化问题的数学描述第153-157页
    ·决策变量的选取第153页
    ·目标函数的确定第153-155页
    ·约束条件的建立第155-156页
    ·优化算法的选择第156-157页
  ·裂解炉的操作优化第157-162页
    ·目标函数第157-160页
    ·可行域第160页
    ·优化计算步骤第160-161页
    ·优化结果第161-162页
  ·石脑油裂解炉的在线优化实施第162页
  ·本章小结第162-164页
第9章 总结与展望第164-168页
  ·论文主要成果第164-166页
    ·石脑油裂解炉稳态工艺数学模型第164页
    ·石脑油裂解炉动态模型第164-165页
    ·石脑油详细组成估算算法第165页
    ·石脑油裂解分子动力学模型的在线应用第165页
    ·石脑油裂解过程自由基机理模型及在线应用第165-166页
    ·石脑油裂解炉实时操作优化第166页
  ·研究展望第166-168页
    ·石脑油裂解过程自由基模型的完善第166-167页
    ·柴油和加氢尾油裂解过程建模第167页
    ·裂解炉全系统优化第167-168页
参考文献第168-179页
致谢与声明第179-180页
附录A 自由基热化学性质数据表第180-181页
附录B 某些物质临界数据表第181-182页
附录C 某些物质的热化学物理数据第182-184页
附录D 相关物性数据计算第184-187页
附录E 自由基反应网络简化方法第187-192页
附录F 石脑油裂解反应动力学网络第192-231页
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果第231-232页
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