[发明专利]烷基化反应动力学模型的建模方法及装置

权利要求书

1.一种烷基化反应动力学模型的建模方法，其特征在于，包括：

将烷基化原料和烷基化产物划分为12个集总组分；

根据烷基化反应机理，构建烷基化反应网络；

根据工业烷基化反应器的结构型式及流动特征，建立烷基化反应器模型；

根据烷基化反应网络，结合烷基化反应器模型，建立烷基化反应数学模型方程组；

提出目标函数，利用最优化算法对所述烷基化反应数学模型方程组的参数进行参数估计。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述烷基化原料包括4个集总组分：丙烷、正丁烷、丁烯和异丁烷；

所述烷基化产物包括8个集总组分：C₅烷烃、C₆烷烃、C₇烷烃、TMP、DMH、C₉烷烃、C₁₀烷烃和C₁₁烷烃。

3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述丁烯包括1-丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯和异丁烯。

4.根据权利要求1-3任一所述的建模方法，其特征在于，所述烷基化反应器模型为带有循环的平推流反应器。

5.根据权利要求1-4任一所述的建模方法，其特征在于，所述烷基化反应数学模型方程组包括：

其中，c₁～c₂₀分别为丁烯、TMP⁺、DMH⁺、异丁烷、C₅烷烃、C₆烷烃、C₇烷烃、TMP、C₉烷烃、C₁₀烷烃、C₁₁烷烃、C₁₂烷烃、DMH、iC₄⁺、C₅⁺、C₆⁺、C₇⁺、C₅^＝、C₆^＝、C₇^＝的浓度(mol/kg)，AO为酸烃比，w为硫酸浓度(质量分数，％)，wcor是对酸浓度重新归一化后的值，f(AO·wcor)是校正函数，k_i为反应速率常数，α、β、γ分别是1-丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯与集总丁烯之间的比例系数。

6.根据权利要求5所述的建模方法，其特征在于，所述α、β、γ分别如下：

其中，K₁为异丁烯和顺-2-丁烯的平衡常数，K₂为顺-2-丁烯和反-2-丁烯的平衡常数，K₃为反-2-丁烯和1-丁烯的平衡常数；

和/或，

所述校正函数为：f(AO,wcor)＝AO·e^wcor。

7.根据权利要求1-6任一所述的建模方法，其特征在于，所述目标函数为：

其中，F表示模拟计算的各烷基化产物的浓度与实际反应结果的差值平方和，i＝1～n，表示有n组数据；j＝1～m，表示有m个集总，x表示烷基化产物的浓度。