化工过程工艺参数动态测算

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

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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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