化工过程工艺参数动态测算
[09-13 17:01:36] 来源:http://www.88dzw.com 控制技术 阅读:8844次
文章摘要:以催化裂化再生过程工艺参数的在线测算方法为例,介绍一种化工过程工艺参数软测量方法——首先根据过程机理建估值好坏的判定准则;然后,通过动态区域搜索,实现某些难以检测工艺参数的在线估计。 关键词:催化裂化再生过程 动态区域搜索 软测量 1 引言 在化工生产过程中,有许多工艺参数对于生产操作和控制十分重要,却无法利用仪表或直接计算获得。利用本文介绍的计算机动态区域搜索方法,可解决许多这类参数的在线计算问题。以催化裂化生产中催化剂再生过程的动态参数——氧含量O2%、残碳CR、氢碳比HC为例,该方法的主要思路是:首先根据过程机理建立烟气分析计算模型,对于O2%、CR、HC在其变化区域上的
化工过程工艺参数动态测算,标签:计算机控制技术,工厂电气控制技术,http://www.88dzw.com以催化裂化再生过程工艺参数的在线测算方法为例,介绍一种化工过程工艺参数软测量方法——首先根据过程机理建估值好坏的判定准则;然后,通过动态区域搜索,实现某些难以检测工艺参数的在线估计。
关键词:催化裂化再生过程 动态区域搜索 软测量
1 引言
在化工生产过程中,有许多工艺参数对于生产操作和控制十分重要,却无法利用仪表或直接计算获得。利用本文介绍的计算机动态区域搜索方法,可解决许多这类参数的在线计算问题。以催化裂化生产中催化剂再生过程的动态参数——氧含量O2%、残碳CR、氢碳比HC为例,该方法的主要思路是:首先根据过程机理建立烟气分析计算模型,对于O2%、CR、HC在其变化区域上的一组估值,通过上述计算模型可推导出O2%、CR、HC的一组新值
。可以假定,当估值
与实际值十分接近时,应在一定意义下与上述导出值
十分接近,从而建立了O2%、CR、HC动态区域搜索的判定准则,实现了这些参数的在线测算。
2 过程机理与计算公式
再生烧焦反应过程包括:焦炭中碳与氧生成CO2:和CO的平行反应过程;在催化剂上形成的CO,在扩散过程中氧化成CO2的顺序反应;焦炭中的氢与氧反应生成水。
计算上述反应过程中CO、CO2、H2O的生成速率,有以下公式:
包括一次反应、二次反应的CO生成速度为:r1—r4;包括一次反应,二次反应,二次反应的CO2生成速度为r2+r4。
式中:[C]为催化剂上的碳含量;[H]为催化剂上的氢含量;[Pn]和[PCO]分别为氧分压和CO分压;P为再生压力;W为再生器藏量;Ft是再生器密相床温度因数;factor是装置因数;k1、k2、k3、k4分别为反应速度常数:
其中:T为反应温度,Ei为活化能指数,千卡公斤分子kci为常数,I=l,2,3,4。
再生器中的氧气是由主风带入的。由于在标准状态下1公斤任何气体约等于22.4NM3即
1KgMol气体=22.4NM3⑦
因此,由O2、H2O、CO2、N2在空气中的比例,我们可以得出主风带入再生器的O2、H2O、CO2、N2分子的公斤摩尔数。
假定已有O2%、CR、HC的一组估值
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