[发明专利]一种低温煤焦油全馏分加氢裂化集总动力学模型建模方法

权利要求书

1.一种低温煤焦油全馏分加氢裂化集总动力学模型建模方法，其特征在于，所述建模方法具体包括以下步骤：

1)对加氢裂化反应进行集总动力学的组分划分；

2)建立集总动力学模型基本假设；

3)构建加氢裂化总反应网络图；

4)建立加氢裂化集总动力学模型；

5)确定各反应的动力学参数，确定目标函数；

6)模型的验证：通过实验对比验证所建立的低温煤焦油加氢裂化动力学模型的外推性能和预测能力。

2.根据权利要求1所述的低温煤焦油全馏分加氢裂化集总动力学模型建模方法，其特征在于，步骤1)中的加氢裂化反应包括原料油加氢裂化反应和生成油加氢裂化反应；原料油加氢裂化反应以反应后的含硫、氮、氧化合物进行划分，生成油加氢裂化反应以产物中硫含量、氮含量进行划分；

其中，集总动力学的组分划分包括集总1-含硫化合物，集总2-含氮化合物，集总3-含氧化合物；其中，集总1、集总2和集总3均为加氢裂化反应的产物中的化合物。

3.根据权利要求1所述的低温煤焦油全馏分加氢裂化集总动力学模型建模方法，其特征在于，步骤4)中，将煤焦油中所有含硫化合物划分为一个整体进行反应动力学建模，以煤焦油中硫化含量的降低来反应煤焦油加氢裂化反应的转化程度；即煤焦油脱硫反应动力学模型HDS初步表示为：

式中，W_S表示煤焦油中硫的质量分数；k表示煤焦油脱硫反应动力学模型HDS的反应速率；n_s表示反应级数。

4.根据权利要求3所述的低温煤焦油全馏分加氢裂化集总动力学模型建模方法，其特征在于，步骤4)中，当反应级数n_s≠1或反应级数n_s＝1时，考虑催化剂失活因素和催化剂种类的级配作用，煤焦油脱硫反应动力学模型HDS表示为：

式中：W_inlet,s和W_outlet,s分别表示进料煤焦油与出料煤焦油中硫的质量分数；表示氢分压，MPa；LHSV表示液体体积流速，h^-1；a_s表示反应空速修正系数；b_s表示压力修正系数；T表示脱硫反应的反应温度，K；R表示普适因子，8.314J/moL；t表示脱硫反应装置的运行时间；t_c,s表示作为脱硫反应催化剂的半寿时间；β_S为煤焦油HDS反应中催化剂寿命的校正系数；y_i表示脱硫反应中不同催化剂的级配比例；E_a,si表示脱硫反应中不同催化剂所对应的反应活化能；k_0,si表示脱硫反应中不同催化剂所对应的Arrhenius方程的指前因子。

5.根据权利要求1所述的低温煤焦油全馏分加氢裂化集总动力学模型建模方法，其特征在于，步骤4)中，将煤焦油中所有含氮化合物划分为一个整体进行反应动力学建模，以煤焦油中氮化含量的降低来反应煤焦油加氢裂化反应的转化程度；即煤焦油脱氮反应动力学模型HDN初步表示为：

式中，W_N表示煤焦油中氮的质量分数；k表示煤焦油脱氮反应动力学模型HDN的反应速率；n_s表示反应级数。