耦合反應參數最佳化的氫網路集成機理和方法研究

《耦合反應參數最佳化的氫網路集成機理和方法研究》是依託西安交通大學，由劉桂蓮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：耦合反應參數最佳化的氫網路集成機理和方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉桂蓮
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

反應直接關聯著質量交換網路的源和阱，耦合反應參數最佳化進行質量交換網路的集成方能得到最優反應參數和最小公用工程消耗。本項目將對耦合反應參數最佳化的最複雜質量交換網路-煉廠氫網路進行系統的研究。 基於反應轉化率與各反應操作參數之間的關係，分析反應器氫油比、操作溫度、壓力、雜質濃度、氫濃度等反應參數對氫源氫阱組成和流量的影響規律。在此基礎上，根據嚴格的代數推理和圖像法剖析反應參數與氫網路集成的定性和定量關係，建立反應參數影響特性圖、以定量和定性的表征反應參數對氫網路剩餘氫的影響。據此，分析和揭示各反應參數與氫網路的互動變化規律，從機理上探究反應與氫網路集成之間的互相影響；探討最佳反應操作參數的特點和辨識方法，建立耦合多變數反應參數同步最佳化和氫網路集成的系統方法，並推廣至其他質量交換網路，建立通用的耦合反應參數最佳化的質量交換網路集成方法。

結題摘要

反應直接關聯著質量交換網路的源和阱，耦合反應參數最佳化進行質量交換網路的集成方能得到最優反應參數和最小公用工程消耗。本項目對耦合反應參數最佳化的最複雜質量交換網路-煉廠氫網路進行了系統的研究。基於剩餘氫率法和概念法，對包含耦合氫源氫阱的氫網路集成最佳化問題進行了分析。研究當氫阱連線線分別位於耦合源阱之上、耦合源阱之間以及耦合源阱之下時公用工程遷量與耦合流股參數（比如氫阱流量濃度，氫源流量濃度）的關係，推導演繹了通用的關係式。提出構建公用工程遷量-耦合源阱相關參數關係圖同步確定氫網路公用工程消耗目標和最佳耦合源阱參數的氫網路最佳化集成方法，可同時考慮耦合氫阱參數與原料油參數對氫網路的集成，確定夾點位置、最小公用工程用量、最優操作參數，分析和揭示各反應參數與氫網路的互動變化規律，從機理上探究反應與氫網路集成之間的互相影響。除反應器進料參數，項目研究了反應器操作參數（停留時間）對氫網路的影響。基於巨觀動力學確定了停留時間與公用工程遷量的關係，導出不同位置氫阱連線線對應的公用工程遷量-停留時間關係。建立的公用工程遷量-停留時間關係圖可確定最優停留時間。同時考慮耦合源阱提純回用，根據耦合源阱與提純流股的相對位置，以及氫阱連線線相對於耦合源阱和提純流股股的相對位置，分別推導對應的關係式，提出了分析提純參數與耦合源阱參數互動關係圖像方法。據此可在煉廠公用工程消耗量一定時，基於集成確定提純或耦合源阱參數的調整。項目將所提出的氫網路最佳化集成方法推廣至水網路，建立了建立通用的質量交換網路集成方法。根據項目提出的方法，對某石化企業的氫網路進行了研究，分析了耦合氫阱參數、原料油參數、以及提純參數對氫網路的影響，驗證了本文提出的方法的可行性以及可靠性。