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龙图腾网恭喜中国石油化工股份有限公司;中石化炼化工程(集团)股份有限公司申请的专利一种催化裂化烟气循环再生系统建模方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114818359B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210505624.3，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种催化裂化烟气循环再生系统建模方法及装置是由孙世源;王龙延;孟凡东;闫鸿飞;武立宪;张亚西;张瑞风;杨鑫设计研发完成，并于2022-05-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种催化裂化烟气循环再生系统建模方法及装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种催化裂化烟气循环再生系统建模方法及装置，属于石油化工技术领域。该建模方法包括：建立烧焦反应动力学模型：建立关于焦炭摩尔浓度和氧气摩尔浓度的烧焦反应速率函数；建立烟气循环再生系统模型：根据烟气循环再生工艺，建立再生器稳态模型，以计算再生烟气中CO、CO2、H2O、O2含量以及再生后的催化剂焦炭含量；催化裂化烟气循环再生优化：对二氧化碳的富集以及待生催化剂再生效果进行目标优化。该方法能够提供催化裂化再生过程的动力学模型，可以预测最优的氧气流量和再生烟气循环比例，预测再生烟气组成、再生催化剂定碳，帮助操作人员优化再生器操作，使再生效率较好的同时，实现二氧化碳的高效捕集。

本发明授权一种催化裂化烟气循环再生系统建模方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种催化裂化烟气循环再生系统建模方法，其特征在于，包括以下步骤：建立烧焦反应动力学模型：在燃烧反应过程中，只考虑烧碳和烧氢反应，建立关于焦炭摩尔浓度和氧气摩尔浓度的烧焦反应速率函数；建立烟气循环再生系统模型：根据烟气循环再生工艺，建立再生器稳态模型，以计算再生烟气中CO、CO2、H2O、O2含量以及再生后的催化剂焦炭含量；催化裂化烟气循环再生优化：对二氧化碳的富集以及待生催化剂再生效果进行目标优化；建立关于焦炭摩尔浓度和氧气摩尔浓度的烧焦反应速率函数包括：在密相床内发生的碳元素和氢元素的反应如下： ；；；式中，r1、r2、r3分别表示碳元素氧化生成CO、CO2和H元素氧化成H2O时的反应速率，单位kmol焦炭m3催化剂·s； r 1、r2、r3按以下方式计算： ； ； ；式中，k为反应速率常数，单位m3kmol·s；σ表示生成的CO2和CO的摩尔比值，单位kmolkmol；ρc表示密相区内催化剂颗粒密度，单位kgm3；εc,D表示密相床催化剂体积分数；wck,D表示催化剂上的焦炭含量，单位kg焦炭kg催化剂；MWC表示碳元素的摩尔分子质量，单位kgkmol；MWH表示氢元素的摩尔分子质量，单位kgkmol；q为焦炭中的氢碳摩尔比；ci,j表示在j区域内的气体组分i的摩尔浓度，单位kmolm3；所述j区域为对应密相床的D区域或对应稀相的F区域，所述气体组分i包括CO、CO2、H2O、O2或N2；在密相床中，碳元素生成CO后继续被氧化生成CO2，对应的反应方程式和反应的反应速率计算公式如下： ；；；式中，ci,D为密相区中气体的摩尔浓度；ni,D表示密相区各气体组分的摩尔流率，单位kmols；vg,D表示密相区中气体的体积流率，单位m3s；稀相区不发生烧焦反应，只有CO的氧化反应，在稀相区发生的CO氧化反应速率如下： ；；式中，ci,F表示稀相区中各气体组分的摩尔浓度，单位kmolm3；ni,F表示各气体组分的摩尔流率，单位kmols；vg,F表示稀相区中气体的体积流率，单位m3s；σ按以下方式取值： ； T表示再生器内密相床温度； ε c,D和εg,D按以下方式计算： ； ；式中，ΩRG表示再生器密相床横截面积；εg,D表示密相床中混合气体体积分数；反应速率常数ki按以下方式计算： ；式中，R表示理想气体常数，8.314kJkmol·K；ki0和Ei0分别表示反应的指前因子和活化能；T*表示参考再生温度；建立再生器稳态模型包括以下步骤：对密相床中气体进行物料衡算，设定密相床层高度不变，得到各气体成分摩尔流率沿轴向的变化率方程如下所示： ； ； ； ；式中，ZD表示密相床高度，单位m；Z=zZD，表示床层中z截面处的无因次相对距离；各组分摩尔流率的初始值计算如下： ；；；；式中，in表示再生器主风入口，out表示再生器出口，α表示烟气循环比例；对于稀相区内的气体，其各成分的摩尔流率计算如下： ； ； ； ；式中，ZF表示稀相区高度，单位m；根据气体流动的连续性，稀相区入口处的气体摩尔流率等于密相区出口处的气体摩尔流率，计算公式如下： ；；；；上式中n0表示稀相区入口处各气体成分的摩尔流率，单位kmols，nZD表示密相区出口处各气体成分的摩尔流率，单位kmols；烟气中各气体成分的比例由下式计算： ；式中，表示再生烟气中各气体组分的摩尔流率，单位kmols；再生后的催化剂焦炭含量计算公式如下： ； ；式中，Fcat为待生催化剂质量流量，单位为kgs；Wck,ST表示待生催化剂表面焦炭的质量分数；催化裂化烟气循环再生优化包括以下步骤：建立目标函数： ；对再生操作条件进行优化，其中，可优化的再生器操作条件包括再生器入口氧气初始流量、再生器入口氧气稳态流量、烟气初始循环比例α0和烟气稳态循环比例α；优化包括：设定再生器入口氧气初始流量和烟气初始循环比例α0为固定值，对再生器入口氧气稳态流量和烟气稳态循环比例α进行优化；设定再生器初始操作为富氧再生，再生器入口氧气初始流量，烟气初始循环比例α0=0.8；再生器入口氧气稳态流量的优化区间根据催化裂化装置再生催化剂循环量和再生催化剂定碳设定为，烟气循环比例α的优化区间为。

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