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反应动力学参数的优化模型及算法

干酪根降解过程中的反应动力学参数(即频率因子和活化能)是油气生成数值模 拟中必不可少的关键参数,确定这些参数的问  (本文共7页) 阅读全文>>

天津大学
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石脑油管式裂解炉数值模拟研究

乙烯是石油化工中最重要的基础原料之一。烃类热裂解是乙烯工业生产乙烯和丙烯的主要方法,而裂解炉是整个乙烯工业的核心装置。建立裂解炉数学模型,对裂解炉内流动、传热、传质和反应等过程进行详细、定量的研究与分析,成为裂解炉设计和优化裂解炉操作的有效手段。在综合考虑裂解炉裂解过程发生的化学反应、传热和裂解气流动压力降等过程基础上,建立了乙烯裂解炉稳态操作数学模型。该模型包括管内化学反应动力学模型、炉膛辐射室传热模型、管内外传热模型、裂解气流动压力降模型等。对Kumar石脑油裂解过程分子动力学模型进行了系统研究,并根据文献数据推导了二次反应动力学参数。分别采用实验数据和工业数据对裂解炉稳态操作数学模型进行了验证,裂解产物收率与实测数据吻合良好,表明建立的裂解炉稳态操作数学模型是可靠的。建立了能够描述裂解炉动态过程的数学模型。采用本文完善了Kumar结焦动力学模型,模拟反应管内的结焦过程。利用模型对国内某一台裂解炉进行了动态仿真,预测了生产周...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

碳纤维增强聚合物基复合材料拉挤工艺数值模拟与优化

碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)属先进复合材料(ACM)。拉挤工艺是复合材料的重要成型工艺之一,具有可生产任意长度的异型截面制品,工艺过程连续,生产率和原料利用率高等特点。其制品具有纵向比强度比模量数倍于钢的优异性能,在石油、航天、建筑、化工等领域得到了广泛应用。目前工业拉挤成型工艺参数(模具加热温度、拉挤速度等)是根据经验或“试凑性试验”确定的,周期长,耗时费力且科学性不足,产品质量可靠性、生产率和能耗都不尽理想。因此,本文对CFRP拉挤成型工艺过程进行数值模拟、优化和试验研究。在拉挤成型过程中,复合材料相对于模具始终呈运动状态,这是有别于其它成型工艺的独具特点。根据热传导和聚合物反应动力学原理建立了带内热源的二维非稳态热传导与树脂固化动力学模型。其中温度与固化度是一对强耦合关系,求解困难。通过差示扫描量热(DSC)试验,回归分析计算出环氧树脂基体的固化动力学参数。应用有限元与有限差分法相结合,在空间上有限单元化,在时间...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

石脑油裂解炉建模技术研究

裂解装置是石化行业中生产能力最高、能耗也最大的装置之一,是乙烯、丙烯等石化基础原料的主要来源。石脑油是其重要的裂解原料,随着科学技术的发展和人类需求的提高,对石脑油裂解炉的研究日益受到重视。本文对石脑油裂解炉的建模及其在线应用、优化技术等方面展开研究,取得了一系列成果:(1)建立了石脑油裂解炉在线仿真模型,突破了以前各种模型仅用于离线仿真的局限。提出了一种基于工业测量的石脑油常规物性数据快速估算石脑油详细组成的算法,进而可以求取石脑油的平均分子式和生成热、比热容等重要平均物性参数;设计了一种随机搜索算法,实现了分子反应动力学网络一次反应选择性系数的自寻优;通过在线采集实时数据库工况数据实现分子动力学模型的在线应用,可实时预测主要裂解产物收率和裂解深度。为过程操作优化奠定了基础。(2)建立了实用的石脑油裂解过程自由基机理模型。根据自由基理论,推导构建了符合我国石脑油原料特征的石脑油裂解反应过程自由基反应网络,引入拟稳态法和简化策略...  (本文共232页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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氯化钾对中密度板热解动力学特性的影响研究

随着当前人们环保意识的增强,木质板材因具有无污染、纹理优美以及易加工等特点受到人们的普遍喜爱。然而,当前世界森林资源日益减少,可采木材严重不足。中密度板作为一种替代木材产品的环保型建材进入了人们的视线。但是,作为一种木质材料,中密度板在建筑领域的广泛使用给建筑的室内防火埋下了巨大的火灾安全隐患。这就促使中密度板的热解作为燃烧的初始阶段,在火灾研究中占据重要地位。事实上,作为一种复合材料,中密度板包含多种组分,除了主要组分纤维素、半纤维素和木质素外,还有树脂和少量的无机物质,导致中密度板的热解机理非常复杂。本文从构建中密度板热解模型、求解热解动力学参数、研究无机物质对中密度板热解影响的角度出发,对中密度板热解动力学进行了详细研究。本文的工作主要包括三个方面:第一,构建包含二次炭化反应的多组分热解模型。本文在研究中密度板热解时,考虑了中密度板中各组分树脂、纤维素、半纤维素和木质素的反应以及中间产物焦油的二次炭化反应。首先利用热重分析...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东理工大学
华东理工大学

MIP-CGP反应过程数学模型研究

催化裂化是石油加工中主要的重油加工工艺之一,在我国尤其如此。本世纪来,为应对社会环保要求的不断提高和石油资源的日趋匮乏,我国的炼油科技工作者们开发了一系列的催化裂化新技术、新工艺,使我国的催化裂化技术水平上了一个新的台阶。中石化北京石油化工科学研究院开发的MIP(Maximizing Iso-Paraffin)技术就是其中之一,不久为适应市场对丙烯等低碳烯烃日益增长的需求,又在此基础上发展了既能降低汽油烯烃又能多产丙烯的MIP-CGP(A MIP Process for Clean Gasoline and Propylene)工艺。为使该新技术在实际应用中更好的发挥作用使其更加完善和持续发展,本论文开展了MIP-CGP反应过程的数学模型研究。本论文以中石油吉林石化新建的MIP-CGP装置为研究对象,在建立MIP-CGP反应过程的数学模型的研究中,主要进行了如下工作:研究工作首先从文献调查开始,通过调查研究工作不仅加深了对催化裂...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>