1. 研究目的与意义（文献综述）
世界上的石油资源是有限的，然而目前人们对于石油资源的需求仍在不断上涨，加上石油目前作为运输燃料的不可替代性,发展重油深度转化,增加轻质油品将是21世纪炼油行业的重大发展战略,流化催化裂化将是21世纪重要转化技术[1]。
催化裂化是石油二次加工的主要方法之一，是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。主要反应有分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合、生焦等。与热裂化相比，其轻质油产率高，汽油辛烷值高，柴油安定性较好，并副产富含烯烃的液化气。其流程主要包括三个部分：①原料油催化裂化；②催化剂再生；③产物分离。原料喷入提升管反应器下部，在此处与高温催化剂混合、气化并发生反应。反应温度480～530℃,压力0.14~0.2mpa（表压）。反应油气与催化剂在沉降器和旋风分离器分离后，进入分馏塔分出汽油、柴油和重质回炼油。裂化气经压缩后去气体分离系统。结焦的催化剂在再生器用空气烧去焦炭后循环使用，再生温度为600～730℃。
我国第一套流化裂化装置于1965年实现工业化[2]。经过数十年的发展，国内外催化裂化技术均取得了长足的进展[3]。
2. 研究的基本内容与方案
| 一、研究的基本内容及目标 本课题拟利用人工神经网络建立一个催化裂化反应再生装置的辨识模型，来尽可能准确预测汽油、柴油等油品的收率，再生系统的干气和焦炭产率等。以期由此对催化裂化反应条件进行优化，从而提高汽油、柴油等油品的收率，延长催化剂寿命等。 二、具体步骤 1、学习神经网络，掌握各种神经网络模型，掌握其特点及建模方法。 2、了解催化裂化反应-再生系统，清楚整个工艺流程及工艺生产条件。在此基础上，查阅相关文献，选取合适的变量作为建模的输入变量及输出变量。 催化裂化反应是一个非常复杂的工业过程,提升管出口温度、沉降器料位、再生器料位、再生器烧焦罐温度、再生器压力等参数的控制关联着相对应的滑阀开度的控制,是反应再生系统平稳操作的关键参数,对装置运行、产品分布,及后续分馏、吸收稳定的正常平稳操作都影响较大。对此李自皋[15]等人针对催化裂化反应再生装置控制中的反应温度、反应器藏量、再生器藏量、再生器温度、再生器压力等参数进行了分析和改进。 刘银东[16]等人通过对大庆焦化蜡油（CGO）催化裂化反应生焦特性的研究发现CGO催化裂化生成的焦炭包括吸附焦、催化缩合焦、氢转移生焦3部分。其中,吸附焦主要是造成催化剂活性大幅度下降主要因素;脱氢缩合焦是常规条件下CGO催化裂化反应产生焦炭的主要来源;氢转移焦随着二次反应的加剧而快速增长。故可以通过适当提高剂/油质量比,增加催化剂L酸浓度,可以削弱吸附焦对催化剂反应活性的影响;适当提高反应温度,同时缩短反应时间,将有利于控制氢转移生焦的产率,降低焦炭选择性。 王刚[17]等人研究则考察了重油催化裂化过程中热裂化和二次反应的特点；考察了反应温度、剂油比和停留时间对热裂化和二次反应的影响；给出了不同反应条件下催化裂化过程中的过裂化点；考察了过裂化点前后热裂化反应在催化裂化过程中所占比例及氢转移反应和异构化反应的变化。 参考以上李自皋等人的研究成果，可以在J.Michalopoulos等人的研究基础上，在神经网络输入变量选取时，考虑增加剂油比、反应时间等作为输入变量，增加生焦率作为输出变量，建立一个新的催化裂化反应再生装置模型。 3、基于催化裂化反应-再生系统的特点，选取一个合理的神经网络模型，将步骤2中选取的输入变量及输出变量，利用matlab建立模型。 4、最后根据工厂数据评价模型效果，并进行调整优化。 |
3. 研究计划与安排
2~4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需相关资料，确定方案，完成开题报告；
5~10周：在文献调研的基础上，选取合适反再系统的操作变量和优化变量；
11~14周：学习利用matlab编写人工神经网络，对催化裂化反应再生系统进行模拟，并根据工厂数据评价效果；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]侯芙生,houfusheng.21世纪我国催化裂化可持续发展战略[j].石油炼制与化工,2001,32(1):1-6.[2]许友好.我国催化裂化工艺技术进展[j].中国科学：化学,2014(1)：13~24.
[3]侯波,曹志涛.催化裂化工艺及催化剂的技术进展[j].化学工业与工程技术,2009,30(6):39-44.
[4]王志刚,袁明江,陈红,等.未来炼厂中催化裂化装置的定位及设计思考[j].中外能源,2014,19(2):65-69.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
