CN113621406B - 催化重整装置操作工艺参数的确定方法及装置 - Google Patents

催化重整装置操作工艺参数的确定方法及装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法及装置，属于催化重整技术领域。方法：获取催化重整装置的仿真模型，仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成，每一组操作工艺参数均包括多项操作工艺参数；确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。

Description

催化重整装置操作工艺参数的确定方法及装置
技术领域
本公开涉及催化重整技术领域，特别涉及一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法及装置。
背景技术
催化重整是，在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分(石脑油)中的烃类分子结构进行重新排列，形成新的分子结构的过程。催化重整作为生产高辛烷值汽油工艺应用于许多炼油厂，氢气和LPG(Liquefied Petroleum Gas，液化石油气)也作为副产物在该工艺中产生。
催化重整的研究包括，操作条件对于反应产品的影响。准确的模型是催化重整的研究的重要工具。相关技术中，先提出反应动力学模型(可以是集总反应动力学模型)，再基于反应动力学模型，在ASPEN HYSYS平台建立了工艺流程模型来模拟催化重整过程，然后通过该工艺流程模型，模拟在反应器的不同入口温度条件下的催化重整过程并计算催化重整产品中的芳烃产率，最后选取芳烃产率最大的一组反应条件作为催化重整过程的最优反应条件，调整催化重整过程的实际操作条件。
催化重整过程除反应器的入口温度之外还存在其他影响芳烃产率的操作条件，相关技术中仅涉及温度的优化，优化的操作条件较少，其得到的最优反应条件相对于实际的最优反应条件偏差较大。
发明内容
本公开实施例提供了一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法及装置，能够全面地对影响目标成分的含量的操作条件进行优化，使得最终得到的实际操作工艺参数能贴近最优操作工艺参数。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法，所述确定方法包括：
获取催化重整装置的仿真模型，所述仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个所述虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应；
获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组所述操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成，每一组所述操作工艺参数均包括多项操作工艺参数，不同组操作工艺参数中至少有一项操作工艺参数的取值不同；
确定与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
可选地，所述获取至少两组操作工艺参数，包括：
获取基准操作工艺参数，并将所述基准操作工艺参数作为其中一组操作工艺参数；
调节所述基准操作工艺参数中至少一项操作工艺参数的取值，并将调节后的基准操作工艺参数作为另一组操作工艺参数。
可选地，每一组所述操作工艺参数中多项操作工艺参数包括，入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，所述入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速，
所述调节所述基准操作工艺参数，包括以下方式中至少一种：
在温度调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应温度；
在压力调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应压力；
在石脑油类型范围内调节所述基准操作工艺参数中的石脑油入料组成；
在氢气流速范围内调节所述基准操作工艺参数中的氢气流速。
可选地，在所述采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟之前，所述确定方法还包括：
获取试验操作工艺参数，并基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准；
所述采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，包括：
采用校准后的仿真模型对催化重整过程进行模拟。
可选地，所述基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准，包括：
获取试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成；
基于试验操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与所述试验操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；
若与所述试验操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成含量和所述试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成含量之间的误差超过目标含量范围，则调整所述仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值；
或者，所述基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准，包括：
获取试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力；
基于试验操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与所述试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力；
若与所述试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力和试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力之间的误差超过目标压力范围，则调整所述仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值。
第二方面，提供了一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置，所述确定装置包括：
获取模块，用于获取催化重整装置的仿真模型，所述仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个所述虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组所述操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成，每一组所述操作工艺参数均包括多项操作工艺参数，不同组操作工艺参数中至少有一项操作工艺参数的取值不同；
确定模块，用于确定与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
可选地，所述获取模块用于，
获取基准操作工艺参数，并将所述基准操作工艺参数作为其中一组操作工艺参数；
调节所述基准操作工艺参数中至少一项操作工艺参数的取值，并将调节后的基准操作工艺参数作为另一组操作工艺参数。
可选地，每一组所述操作工艺参数中多项操作工艺参数包括，入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，所述入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速，
所述获取模块采用以下方式中至少一种调节所述基准操作工艺参数：
在温度调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应温度；
在压力调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应压力；
在石脑油类型范围内调节所述基准操作工艺参数中的石脑油入料组成；
在氢气流速范围内调节所述基准操作工艺参数中的氢气流速。
第三方面，提供了一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器被配置为执行所述计算机程序时实现前述催化重整装置操作工艺参数的确定方法。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现前述催化重整装置操作工艺参数的确定方法。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过获取催化重整装置的仿真模型；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数；能够以目标成分(如芳烃)的含量最大为优化目标，对操作工艺参数中多项操作工艺参数的取值进行优化，并将目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数作为催化重整装置的实际操作工艺参数，由于操作工艺参数包括多项操作工艺参数的取值，可以将催化重整装置的主要操作条件均作为操作工艺参数进行优化，能够全面地对影响目标成分的含量的操作条件进行优化，使得最终得到的实际操作工艺参数能贴近最优操作工艺参数。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的催化重整装置的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法的流程图；
图3是本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法的流程图；
图4是本公开实施例提供的仿真模型的结构示意图；
图5是本公开实施例提供的芳烃含量随温度变化的示意图；
图6是本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置的结构框图；
图7为本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置的结构框图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
为便于理解本实施例提供的技术方案，首先介绍一下催化重整装置及催化重整过程。
催化重整主要可以分为三大类，半再生催化重整(SSR)、循环催化和连续再生催化重整(CCR)。而在目前全球范围内。半再生催化重整在方面占60％，循环催化重整占12％，连续再生催化重整占28％。SSR的特点在于通常有三到四个串联的催化剂床，并且长时间连续操作会由焦炭沉积导致催化剂活性降低。以SSR为例，介绍一下催化重整装置的结构。图1是本公开实施例提供的催化重整装置的结构示意图。参见图1，该催化重整装置包括泵10、减压器V、反应器R-1、R-2、R-3和R-4、冷却器20、分离塔30、稳定塔40、压缩机50和产品罐60。泵10用于输送石脑油进料进入反应器R-1，石脑油进料在进入反应器R-1之前与氢气混合，混合气体经过减压器V进入反应器R-1。各个反应器自带加热装置和催化剂，各个反应器串联连接，混合气体顺次在各个反应器中发生催化重整反应，催化重整产品即包含氢气的混合物从最后一个反应器R-4出口流出，经过冷却器20冷却后进入分离塔30分离，分离塔30出口的混合物流入稳定塔40进行分流，混合物中的氢气流入压缩机50加压后循环至反应器R-1的入口，混合物中的油成分输入至产品罐60。
需要说明的是，图1示出的催化重整装置的结构仅为举例，本实施例提供的催化重整装置操作工艺参数的确定方法也适用于其他结构的催化重整装置。
图2是本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法的流程图，参见图2，该确定方法包括如下流程。
步骤101、获取催化重整装置的仿真模型。
仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应。
步骤102、获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成。
每一组操作工艺参数均包括多项操作工艺参数，不同组操作工艺参数中至少有一项操作工艺参数的取值不同。
可选地，每一组操作工艺参数均包括入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速。
石脑油入料组成包括石脑油中各组分的摩尔分数。
可选地，入料信息还包括石脑油入料的温度、压力和摩尔流量以及氢气入料的温度和压力。
步骤103、确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
在本实施例中，通过获取催化重整装置的仿真模型；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数；能够以目标成分(如芳烃)的含量最大为优化目标，对操作工艺参数中多项操作工艺参数的取值进行优化，并将目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数作为催化重整装置的实际操作工艺参数，由于操作工艺参数包括多项操作工艺参数的取值，可以将催化重整装置的主要操作条件均作为操作工艺参数进行优化，能够全面地对影响目标成分的含量的操作条件进行优化，使得最终得到的实际操作工艺参数能贴近最优操作工艺参数。
图3是本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法的流程图，参见图3，该确定方法包括如下流程。
步骤201、获取模型数据。
模型数据包括设备数据和动力学数据。
设备数据包括虚拟反应器的类型和虚拟反应器的数量。
在本实施例中，虚拟反应器的类型可以是平推流反应器(Plug Flow Reactor，PFR)，其满足稳态的条件、忽略反应器镜像和轴向的能量和质量扩散、固定床和忽略外围梯度。
虚拟反应器的数量可以是四。
动力学数据可以从相关技术已公开的集总反应动力学模型中获得。在催化重整中存在大量反应，因此它是复杂的反应体系，考虑所有组分的详细的反应动力学模型是不可行的。自20世纪50年代初创建了第一个催化重整集总动力学模型后，模型划分也更加的细致，并且随着催化重整工艺和工程技术的发展以及计算机技术的应用，模型更加可靠、准确。数据来源更加广泛，重整动力学参数的估算更加高效可靠。这些成就能够保证并推动催化重整集总模型在工艺操作优化、新工艺研发、清洁燃料和芳烃生产、催化剂优选等方面的应用，根据已知的并且已经开发出相当多具有应用意义的动力学模型，这类模型的研发仍处于蓬勃阶段。随着当前国Ⅵ标准汽油的推行，以及环境保护的法律法规越来越严格、石油化工朝着多元化，精细化的方向发展，因此，催化重整集总动力学模型在集总划分方面更细致并更具特色、更精细的是必要的。
动力学数据包括反应物和生成物包含的集总组分、各集总组分的物性数据和反应网络，反应网络包括集总组分之间的化学反应和各个化学反应的动力学参数取值。
示例性地，集总组分包括甲烷C1，乙烷C2，丙烷C3，四碳烷烃C4，五碳烷烃C5，六碳烷烃P6，七碳烷烃P7，八碳烷烃P8，九碳烷烃P9+，六碳环烷烃N6，七碳环烷烃N7，八碳环烷烃N8，九碳环烷烃N9+，苯A6，甲苯A7，八碳芳烃A8，九碳芳烃A9+和氢气H2。
其中，动力学参数是计算反应速率常数的参数，可以包括反应频率因子、反应活化能和压力指数。
反应速率常数的计算公式可以如下所示。
Figure BDA0002482742390000081
kij为目标反应的反应速率常数，k0ij为目标反应的反应频率因子，单位为h-1〃Mpa-b，Eij为目标反应的反应活化能，单位为KJ/mol，bij为目标反应的压力指数，R为摩尔气体常数，R＝8.314J〃mol-1〃K-1，T为目标反应的反应温度，单位为℃，P为目标反应的反应物中的氢分压，单位为Mpa，exp表示以自然常数e为底的指数函数。
可选地，集总组分的物性数据包括虚拟组分的沸点和相对分子量。
可选地，集总组分的物性数据还包括集总组分的密度、临界温度、临界压力和临界体积。当模拟软件为ASPEN HYSYS时，模拟软件可以根据虚拟组分的沸点和相对分子量，估算得到集总组分的密度、临界温度、临界压力和临界体积。
模型数据还包括入料信息，入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速。
可选地，模型数据还包括虚拟流体类型，虚拟流体用于模拟反应器内反应流体。例如，当模拟软件为ASPEN HYSYS时，虚拟流体类型可以是是Peng-Pobinson(PR)，这是ASPENHYSYS增强最多的流体类型，符合烃类流体的特点。该流体类型具有最大的温度和压力适用范围，被认为可以适用于处理含有碳氢化合物的系统，而这些化合物为催化重整的典型组分。
步骤202、基于模型数据，建立催化重整装置的仿真模型。
本实施例采用ASPEN HYSYS软件建立催化重整装置的仿真模型。ASPEN HYSYS软件是为化工领域具有广泛应用，在流程稳态和动态模型的开发，过程监控，故障排除，性能改进具有优越性。
建立过程如下：
首先，根据集总组分，选择集总组分。
其次、根据流体类型，选择相应流体安装。
再次、根据入料信息，添加相应进料流(FEED)。
催化重整反应主要有两个进料流，石脑油进料和氢气进料。对于每个物流，需定义它的温度，压力，摩尔流量和组分摩尔分数。
然后、根据反应网络中各个化学反应，添加各个化学反应以及相应的动力学参数取值。
最后、根据虚拟反应器类型和数量，选择相应的虚拟反应器并串联在一起。
图4是本公开实施例提供的仿真模型的结构示意图。参见图4，该仿真模型包括用于混合石脑油原料FEED和氢气H2的入口MIX、顺次串联的四个虚拟反应器FBCR-1、FBCR-2、FBCR-3、FBCR-4、冷却器COOLER和分离塔SAPARATION。由于ASPEN HYSYS中虚拟反应器未设置集成为一体的加热装置，因此，在每个虚拟反应器之前添加了加热器HEATER、E-100、E-101和E-102，最后一个虚拟反应器之后添加了冷却器COOLER。同时，理想状态下，泵、压缩机等设备不是必须的，为了提高仿真模型的建立效率，这些设备都可以省略。
步骤203、获取试验操作工艺参数。
试验操作工艺参数包括试验室或炼油厂中已进行试验(对应催化重整装置的产品的实际组成)的操作工艺参数，用于对仿真模型进行校准。
操作工艺参数包括入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力。入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速。
石脑油入料组成包括石脑油中各组分的摩尔分数。表1为典型石脑油进料组成信息，参见表1，石脑油入料组成包括正构烷烃、异构烷烃、烯烃(含量极少)、环烷烃和芳烃五种组分。需要说明的是，对于不同类型的石脑油入料组成，其组分含量是不同的。
表1
Figure BDA0002482742390000091
Figure BDA0002482742390000101
可选地，入料信息还包括石脑油入料的温度、压力和摩尔流量以及氢气入料的温度和压力。
步骤204、基于试验操作工艺参数，对仿真模型进行校准。
本实施例提供两种校准方式。
第一种校准方式包括如下步骤。
步骤1a、获取试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成。
步骤1b、基于试验操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与试验操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成。
试验操作工艺参数可以作为仿真模型的参数添加到模拟软件中，模拟软件将自动根据试验操作工艺参数，更新仿真模型，运行更新后的仿真模型，将生成催化重整反应产品的组成并进行输出。
步骤1c、比较试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成和与试验操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成。
若与试验操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成含量和试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成含量之间的误差超过目标含量范围，则执行步骤1d。
若与试验操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成含量和试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成含量之间的误差未超过目标含量范围，则退出校准流程，执行步骤205。
步骤1d、调整仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值。
调整方式可以是采用相关技术(如王连山提出动力学参数的优化方法)中动力学参数的优化方法对动力学参数进行优化。
示例性地，采用庆阳石化精制石脑油为作为反应器的入口原料，经过催化重整流程模拟可以的到重整最后一个反应器出口产品的组成。并将实验评价装置结果与流程模拟结果比较，比较结果参见表2。表2分别是490℃与500℃下的模拟结果与实验结果，从结果可以看出，模型结果与实验结果误差较小，在一些组分存在一定误差，可能是动力学模型参数不准确导致的。这时，可以调整仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值。
表2
Figure BDA0002482742390000111
Figure BDA0002482742390000121
第二种校准方式包括如下步骤。
步骤2a、获取试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力。
步骤2b、基于试验操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力。
步骤2c、比较试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力和与试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力。
若与试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力和试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力之间的误差超过目标压力范围，则执行步骤2d。
若与试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力和试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力之间的误差未超过目标压力范围，则退出校准流程，执行步骤205。
步骤2d、调整仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值。
校准后的仿真模型的精确度将得到提高，生成的催化重整反应产品的组成将更为准确。
步骤205、获取至少两组操作工艺参数。
示例性地，步骤205包括：获取基准操作工艺参数，并将基准操作工艺参数作为其中一组操作工艺参数；调节基准操作工艺参数中至少一项操作工艺参数的取值，并将调节后的基准操作工艺参数作为另一组操作工艺参数。
基准操作工艺参数用于作为其他组操作工艺参数的调节基准，可以是调节范围的中值。如，反应器的温度的调节范围为450-520℃，基准操作工艺参数可以是485℃。
基于每一组操作工艺参数中多项操作工艺参数包括，入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速，调节基准操作工艺参数，包括以下方式中至少一种：
在温度调节范围内调节基准操作工艺参数中的反应器的反应温度。
在压力调节范围内调节基准操作工艺参数中的反应器的反应压力。
在石脑油类型范围内调节基准操作工艺参数中的石脑油入料组成。
在氢气流速范围内调节基准操作工艺参数中的氢气流速。
温度调节范围可以是450-520℃，压力调节范围可以是0.35-0.7Mpa，石脑油类型范围可以根据当前石脑油类型的范围设定，氢气流速范围可以按照经验设置。
在调节时，每一次调节可以仅调节其中一个参数，也可以同时调节两个或两个以上的参数。
步骤206、基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成。
模拟过程如步骤1b，在此不再详述。
步骤207、确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
其中，目标成分可以是芳烃(包括间二甲苯、对二甲苯和邻二甲苯)。单独以反应器的温度为调节量，可以得到芳烃的含量随温度变化的关系。图5是本公开实施例提供的芳烃含量随温度变化的示意图。参见图5，在450～520℃的范围内，间二甲苯的含量上升较快，对二甲苯和邻二甲苯的含量上升较慢。
在本实施例中，通过获取催化重整装置的仿真模型；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数；能够以目标成分(如芳烃)的含量最大为优化目标，对操作工艺参数中多项操作工艺参数的取值进行优化，并将目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数作为催化重整装置的实际操作工艺参数，由于操作工艺参数包括多项操作工艺参数的取值，可以将催化重整装置的主要操作条件均作为操作工艺参数进行优化，能够全面地对影响目标成分的含量的操作条件进行优化，使得最终得到的实际操作工艺参数能贴近最优操作工艺参数。
图6是本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置的结构框图，参见图6，该建立装置包括：获取模块601和确定模块602。
获取模块601，用于获取催化重整装置的仿真模型，仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成，每一组操作工艺参数均包括多项操作工艺参数，不同组操作工艺参数中至少有一项操作工艺参数的取值不同。
确定模块602，用于确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
可选地，获取模块601用于，获取基准操作工艺参数，并将基准操作工艺参数作为其中一组操作工艺参数；调节基准操作工艺参数中至少一项操作工艺参数的取值，并将调节后的基准操作工艺参数作为另一组操作工艺参数。
可选地，每一组操作工艺参数中多项操作工艺参数包括，入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速。
相应地，获取模块601采用以下方式中至少一种调节基准操作工艺参数：
在温度调节范围内调节基准操作工艺参数中的反应器的反应温度；
在压力调节范围内调节基准操作工艺参数中的反应器的反应压力；
在石脑油类型范围内调节基准操作工艺参数中的石脑油入料组成；
在氢气流速范围内调节基准操作工艺参数中的氢气流速。
在本实施例中，通过获取催化重整装置的仿真模型；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组操作工艺参数，采用仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；确定与每一组操作工艺参数对应的仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数；能够以目标成分(如芳烃)的含量最大为优化目标，对操作工艺参数中多项操作工艺参数的取值进行优化，并将目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数作为催化重整装置的实际操作工艺参数，由于操作工艺参数包括多项操作工艺参数的取值，可以将催化重整装置的主要操作条件均作为操作工艺参数进行优化，能够全面地对影响目标成分的含量的操作条件进行优化，使得最终得到的实际操作工艺参数能贴近最优操作工艺参数。
图7为本公开实施例提供的一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置的结构框图，该确定装置可以是计算机300。
计算机300包括中央处理单元(CPU)301、包括随机存取存储器(RAM)302和只读存储器(ROM)303的系统存储器304，以及连接系统存储器304和中央处理单元301的系统总线305。计算机300还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出系统(I/O系统)306，和用于存储操作系统313、应用程序314和其他程序模块315的大容量存储设备307。
基本输入/输出系统306包括有用于显示信息的显示器308和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备309。其中显示器308和输入设备309都通过连接到系统总线305的输入输出控制器310连接到中央处理单元301。基本输入/输出系统306还可以包括输入输出控制器310以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器310还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
大容量存储设备307通过连接到系统总线305的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元301。大容量存储设备307及其相关联的计算机可读介质为计算机300提供非易失性存储。也就是说，大容量存储设备307可以包括诸如硬盘或者CD-ROM驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
不失一般性，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储13介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术，CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器304和大容量存储设备307可以统称为存储器。
根据本发明的各种实施例，计算机300还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即计算机300可以通过连接在系统总线305上的网络接口单元311连接到网络312，或者说，也可以使用网络接口单元311来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
上述存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，被配置由CPU执行。所述一个或者一个以上程序包含用于进行本发明实施例提供的催化重整装置操作工艺参数的确定方法的指令。
需要说明的是：上述实施例提供的催化重整装置操作工艺参数的确定装置在确定催化重整装置操作工艺参数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的催化重整装置操作工艺参数的确定装置与催化重整装置操作工艺参数的确定方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种催化重整装置操作工艺参数的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：
获取模型数据，所述模型数据包括设备数据和动力学数据，所述设备数据包括虚拟反应器的类型和虚拟反应器的数量，所述动力学数据包括反应物和生成物包含的集总组分、所述集总组分的物性数据和反应网络，所述集总组分的物性数据包括虚拟组分的沸点和相对分子量、所述集总组分的密度、临界温度、临界压力和临界体积；所述反应网络包括所述集总组分之间的化学反应和各化学反应的动力学参数取值；
基于所述模型数据，建立催化重整装置的仿真模型，所述仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个所述虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应；
获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组所述操作工艺参数，采用校准后的仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成，每一组所述操作工艺参数均包括多项操作工艺参数，不同组操作工艺参数中至少有一项操作工艺参数的取值不同；其中，在采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟之前，所述确定方法还包括：获取试验操作工艺参数，并基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准；所述基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准，包括：获取试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成；基于试验操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与所述试验操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；若与所述试验操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成含量和所述试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成含量之间的误差超过目标含量范围，则调整所述仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值；或者，所述基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准，包括：获取试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力；基于试验操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与所述试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力；若与所述试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力和试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力之间的误差超过目标压力范围，则调整所述仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值；
确定与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述获取至少两组操作工艺参数，包括：
获取基准操作工艺参数，并将所述基准操作工艺参数作为其中一组操作工艺参数；
调节所述基准操作工艺参数中至少一项操作工艺参数的取值，并将调节后的基准操作工艺参数作为另一组操作工艺参数。
3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，每一组所述操作工艺参数中多项操作工艺参数包括，入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，所述入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速，
所述调节所述基准操作工艺参数，包括以下方式中至少一种：
在温度调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应温度；
在压力调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应压力；
在石脑油类型范围内调节所述基准操作工艺参数中的石脑油入料组成；
在氢气流速范围内调节所述基准操作工艺参数中的氢气流速。
4.一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置，其特征在于，所述确定装置用于实现如权利要求1-3任一项所述的催化重整装置操作工艺参数的确定方法，所述确定装置包括：
获取模块，用于获取模型数据，所述模型数据包括设备数据和动力学数据，所述设备数据包括虚拟反应器的类型和虚拟反应器的数量，所述动力学数据包括反应物和生成物包含的集总组分、所述集总组分的物性数据和反应网络，所述集总组分的物性数据包括虚拟组分的沸点和相对分子量、所述集总组分的密度、临界温度、临界压力和临界体积；所述反应网络包括所述集总组分之间的化学反应和各化学反应的动力学参数取值；基于所述模型数据，建立催化重整装置的仿真模型，所述仿真模型包括串联的若干虚拟反应器，每一个所述虚拟反应器用于产生目标反应网络中的各个化学反应；获取至少两组操作工艺参数，并基于每一组所述操作工艺参数，采用校准后的所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成，每一组所述操作工艺参数均包括多项操作工艺参数，不同组操作工艺参数中至少有一项操作工艺参数的取值不同；其中，在采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟之前，所述确定方法还包括：获取试验操作工艺参数，并基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准；所述基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准，包括：获取试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成；基于试验操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与所述试验操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成；若与所述试验操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成含量和所述试验操作工艺参数对应的催化重整反应产品的实际组成含量之间的误差超过目标含量范围，则调整所述仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值；或者，所述基于所述试验操作工艺参数，对所述仿真模型进行校准，包括：获取试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力；基于试验操作工艺参数，采用所述仿真模型对催化重整过程进行模拟，得到与所述试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力；若与所述试验操作工艺参数对应的虚拟反应器出口的压力和试验操作工艺参数对应的各个反应器出口的实际压力之间的误差超过目标压力范围，则调整所述仿真模型对应的动力学数据中各个化学反应的动力学参数取值；
确定模块，用于确定与每一组所述操作工艺参数对应的所述仿真模型生成的催化重整反应产品的组成中目标成分的含量最大的组成，并确定催化重整装置的实际操作工艺参数为目标成分的含量最大的组成对应的操作工艺参数。
5.根据权利要求4所述的确定装置，其特征在于，所述获取模块用于，
获取基准操作工艺参数，并将所述基准操作工艺参数作为其中一组操作工艺参数；
调节所述基准操作工艺参数中至少一项操作工艺参数的取值，并将调节后的基准操作工艺参数作为另一组操作工艺参数。
6.根据权利要求5所述的确定装置，其特征在于，每一组所述操作工艺参数中多项操作工艺参数包括，入料信息、反应器的反应温度和反应器的反应压力，所述入料信息包括石脑油入料组成和氢气的流速，
所述获取模块采用以下方式中至少一种调节所述基准操作工艺参数：
在温度调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应温度；
在压力调节范围内调节所述基准操作工艺参数中的反应器的反应压力；
在石脑油类型范围内调节所述基准操作工艺参数中的石脑油入料组成；
在氢气流速范围内调节所述基准操作工艺参数中的氢气流速。
7.一种催化重整装置操作工艺参数的确定装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器被配置为执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3任一项所述的催化重整装置操作工艺参数的确定方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1-3任一项所述的催化重整装置操作工艺参数的确定方法。
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催化重整反应器的动力学模拟;王文杰等;《北京石油化工学院学报》;19981231;第6卷(第02期);第70-74页第2-4节 *

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