一初始线速度的实测值与预测 值之间的比值，fs可W是催化剂的第一初始线速度的实测值与预测值之间的比值。
[0123] 对第一反应区模型进行校正可W包括对第一反应区各集总反应速率进行校正。对 于第一反应区来说，由于提升管反应器中的渣油渗入量一般小于蜡油的5%，第一反应区中 的催化裂化反应过程主要在于蜡油集总向柴油集总、汽油集总、液化气集总、干气焦炭集总 进行化学转化W及柴油集总、汽油集总、液化气集总、干气焦炭集总之间进行化学转化。因 此，对第一反应区模型进行校正时，可W校正蜡油集总、柴油集总、汽油集总、液化气集总、 干气焦炭集总之间的反应速率。具体地，第一反应区模型的校正可W通过W下公式(36)来 实现。
[0124] 公式(36):k(i)=k(i) .Fi,i，i = 6,7,8，...，15;
[0125] 其中，k(i)的含义可参见公式（17)的介绍。Fi,i表示各集总间在第一反应区的反应 速率的校正因子。例如，Fi,6可W是在第一反应区中蜡油集总向柴油集总化学转化的反应速 率k(6)的校正因子，可W是在第一反应区中k(6)的实测值与预测值之间的比值。又如，Fi,7 可W是在第一反应区中蜡油集总向汽油集总化学转化的反应速率k(7)的校正因子，可W是 在第一反应区k(7)的实测值与预测值之间的比值。再如，Fi,15可W是在第一反应区中液化 气集总向干气焦炭集总化学转化的反应速率k(15)的校正因子，可W是在第一反应区k(15) 的实测值与预测值之间的比值。
[0126] 对第二反应区模型进行校正可W包括对第二反应区各集总反应速率进行校正。在 第二反应区中的催化裂化反应过程中，渣油集总、蜡油集总、柴油集总、汽油集总、液化气集 总互相之间不发生化学转化，但渣油集总、蜡油集总、柴油集总、汽油集总、液化气集总向干 气焦炭集总进行化学转化。因此，对第一反应区模型进行校正时，可W校正渣油集总、蜡油 集总、柴油集总、汽油集总、液化气集总向干气焦炭集总化学转化的反应速率。具体地，第二 反应区模型的校正可W通过W下公式(37)来实现。
[0127] 公式(37):k(i)=k(i) · F2,i，i = 5,9，12，14，15;
[01%]其中，k(i)的含义可参见公式（17)的介绍。F2,i表示各集总间在第二反应区的反应 速率的校正因子。具体地，F2,5可W是在第二反应区中渣油集总向干气焦炭集总化学转化的 反应速率k(5)的校正因子，可W是在第二反应区中k(5)的实测值与预测值之间的比值。F2,9 可W是在第二反应区中蜡油集总向干气焦炭集总化学转化的反应速率k(9)的校正因子，可 W是在第二反应区中k(9)的实测值与预测值之间的比值。F2,12可W是在第二反应区中柴油 集总向干气焦炭集总化学转化的反应速率k(12)的校正因子，可W是在第二反应区中k(12) 的实测值与预测值之间的比值。F2,14可W是在第二反应区中汽油集总向干气焦炭集总化学 转化的反应速率k(14)的校正因子，可W是在第二反应区中k(14)的实测值与预测值之间的 比值。F2,15可W是在第二反应区中液化气集总向干气焦炭集总化学转化的反应速率k(15) 的校正因子，可W是在第二反应区中k(15)的实测值与预测值之间的比值。
[0129]在本实施例的一些实施方式中，第一进口段模型、第一反应区模型、第二进口段模 型和第二反应区模型应用于提升管反应器的在线运行过程中，可在线仿真的方式将预 测到的各变量的实时数据显示给用户。例如，实时数据显示给用户的变量可W包括第一反 应区的变量和第二反应区的变量，第一反应区的变量可W包括进口溫度、出口溫度、反应溫 差、油气进日的线速度、油气出日的线速度、油气的停留时间、催化剂进日的线速度、催化剂 出口的线速度、催化剂的停留时间等，第二反应区的变量可W包括进口溫度、出口溫度、反 应溫差、油气进口的线速度、油气出口的线速度、油气的停留时间、催化剂进口的线速度、催 化剂出口的线速度、催化剂的停留时间等。
[0130] 进一步而言，为了便于对提升管反应器中的反应过程进行控制，还可W利用前述 模型在预测当前数据的基础上预测在操纵变量和干扰变量变化的情况下被控变量将会发 生怎样的变化，从而预测提升管反应器的控制效果。其中，操纵变量可W包括用于催化剂注 入到提升管反应器中的流量、催化剂注入到提升管反应器时的溫度、原料油注入到提升管 反应器中的流量和急冷汽油注入到提升管反应器中的流量，干扰变量可W包括原料油注入 到提升管反应器中的溫度、催化剂注入到提升管反应器中的预提升蒸汽和干气注入到提升 管反应器中的流量、原料油注入到提升管反应器中的雾化蒸汽流量、急冷汽油注入到提升 管反应器时的溫度、污油注入到提升管反应器第二反应区中的流量、组成和溫度等，被控变 量可W包括提升管反应器各产物的收率、第一反应区的进、出口溫度和第二反应区的进、出 口溫度。
[0131] 具体地，本实施例例如还可W包括:在所述催化剂的初始质量流量的基础上将所 述催化剂注入所述提升管反应器的质量流量增加到第一增益后质量流量，并通过所述第一 进口段模型、所述第一反应区模型、所述第二进口段模型和所述第二反应区模型，计算所述 各集总在所述催化剂增加到所述第一增益后质量流量的情况下所述第一反应区的进口处 的增益溫度、所述第一反应区的出口处的增益溫度、所述第二反应区的进口处的增益溫度、 所述第二反应区的出口处的增益溫度和所述各集总的增益收率;在所述催化剂的初始溫度 的基础上将所述催化剂注入所述提升管反应器时的溫度增加到增益后溫度，并通过所述第 一进口段模型、所述第一反应区模型、所述第二进口段模型和所述第二反应区模型，计算所 述各集总在所述催化剂升溫到所述增益后溫度的情况下所述第一反应区的进口处的增益 溫度、所述第一反应区的出口处的增益溫度、所述第二反应区的进口处的增益溫度、所述第 二反应区的出口处的增益溫度和所述各集总的增益收率;在原料油的初始质量流量的基础 上将所述原料油注入所述提升管反应器的质量流量增加到第二增益后质量流量，并通过所 述第一进口段模型、所述第一反应区模型、所述第二进口段模型和所述第二反应区模型，计 算所述各集总在所述催化剂增加到所述第二增益后质量流量的情况下所述第一反应区的 进口处的增益溫度、所述第一反应区的出口处的增益溫度、所述第二反应区的进口处的增 益溫度、所述第二反应区的出口处的增益溫度和所述各集总的增益收率;在所述急冷汽油 的初始质量流量的基础上将所述急冷汽油注入所述第二反应区的质量流量增加到第Ξ增 益后质量流量，并通过所述第一进口段模型、所述第一反应区模型、所述第二进口段模型和 所述第二反应区模型，计算所述各集总在所述急冷汽油增加到所述第Ξ增益后质量流量的 情况下所述第一反应区的进口处的增益溫度、所述第一反应区的出口处的增益溫度、所述 第二反应区的进口处的增益溫度、所述第二反应区的出口处的增益溫度和所述各集总的增 益收率。其中，增益表示相对于当前数据的变化值，如第一反应区进口处的增益溫度表示第 一反应区进口处的溫度相对于当前值的变化值。
[0132] 可W理解的是，在线仿真显示给用户的变量的实时数据W及增益数据，提供了提 升管反应器实现先进控制的必要技术手段。通过在线仿真显示给用户的变量的实时数据W 及增益数据，可W对提升管反应器进行更准确地控制。
[0133] 在本实施例的一个应用示例中，可W先采用第一进口段模型、第一反应区模型和 第二反应区模型对提升管反应器中的反应过程进行离线仿真，W校正第一进口段模型、第 一反应区模型和第二反应区模型，然后在通过离线仿真确定校正过的模型的预测误差可接 受时，再采用校正过的第一进口段模型、第一反应区模型、第二进口段模型和第二反应区模 型对提升管反应器中的反应过程进行在线仿真，W预测并显示相关变量的实时数据和增益 数据。具体地，表3示出的是用于校正模型的实测数据。表4示出的是在表3的实测数据的基 础上所得到的各校正因子。表5示出的是在W表4的校正因子校正过的模型的基础上离线仿 真的结果。图5示出的是W表4的校正因子校正过的模型的离线仿真结果的示意图之一。图6 示出的是在W表4的校正因子校正过的模型的基础上离线仿真结果的示意图之二。图7示出 的是W表4的校正因子校正过的模型的在线仿真结果的示意图之一。图8示出的是W表4的 校正因子校正过的模型的在线仿真结果的示意图之二。图9示出的是W表4的校正因子校正 过的模型的在线仿真结果的示意图之Ξ。
[0134] 表3
[0135]
[0136]
[0137] 表4
[0141]
[0142] 通过本实施例的技术方案，采用第一进口段模型、第一反应区模型、第二进口段模 型和第二反应区模型来预测提升管反应器中物料各集总的分布、溫度分布、压力分布、油气 的线速度分布和催化剂的线速度分布，其中，第一反应区模型表示第一反应区中油气与催 化剂进行理想平推流反应，第二反应区模型表示在第二反应区中油气与催化剂进行理想平 推流反应，第一反应区模型中各集总在第一反应区的反应速率表示各集总在第一反应区进 行一次裂化反应，第二反应区模型中各集总在第二反应区的反应速率表示各集总在第二反 应区进行增加氨转移反应和异构化反应。因此，由于第一反应区模型和第二反应区模型均 是将反应过程描述为绝热的理想平推流反应，也即第一反应区模型和第二反应区模型既体 现了绝热也体现了气固两相流动，因此，通过第一进口段模型、第一反应区模型、第二进口 段模型和第二反应区模型对硫化催化裂化反应的预测，第一反应区和第二反应区的溫度分 布、油气与催化剂的停留时间不再作为经验值输入到模型，而可W是与各集总分布综合在 一起预测出来，其中各集总分布包括有产物中各集总在第二反应区出口处的实时收率，因 此，预测到的产物中各集总的实时收率更加准确。
[0143] 参见图10,示出了本发明实施例中一种流化催化裂化反应的预测装置的结构示意 图。在本实施例中，所述装置可W应用于包括第一反应区和第二反应区的提升管反应器。所 述装置例如具体可W包括：
[0144] 第一计算单元1001，用于根据各集总注入所述提升管反应器的初始质量流量、所 述各集总注入所述提升管反应器时的初始溫度、所述各集总的摩尔质量、所述各原料集总 的摩尔热容、所述催化剂的堆密度、所述第一反应区的内径、所述提升管反应器中的沉降器 顶部压力、所述第一反应区的长度和所述第二反应区的长度，通过第一进口段模型，为所述 第一反应区的进口处计算第一初始溫度、第一初始压力、所述各集总的第一初始摩尔流量、 所述油气的第一初始线速度W及所述催化剂的第一初始线速度;其中，所述第一进口段模 型表示在所述第一反应区的进口段中所述油气与所述催化剂进行绝热等洽且无化学反应 的物理混合过程；
[0145] 第二计算单元1002,用于根据所述第一初始溫度、所述第一初始压力、所述各集总 的第一初始摩尔流量、所述油气的第一初始线速度、所述催化剂的第一初始线速度、所述各 集总的摩尔质量、所述各集总的摩尔热容、催化裂化反应过程的平均摩尔反应热、所述催化 剂的平均粒径、所述第一反应区的长度W及所述各集总在所述第一反应区的反应速率，通 过第一反应区模型，为所述第一反应区的出口处计算第一目标溫度、第一目标压力、所述各 集总的第一目标摩尔流量、所述油气的第一目标线速度W及所述催化剂的第一目标线速 度;其中，所述第一反应区模型表示在所述第一反应区中所述油气与所述催化剂进行理想 平推流反应，所述各集总在所述第一反应区的反应速率表示所述各集总在所述第一反应区 进行一次裂化反应；
[0146] 第Ξ计算单元1003,用于根据所述各集总的第一目标摩尔流量、所述各集总的摩 尔热容、所述第一目标溫度、所述第一目标压力、所述油气的第一目标线速度、所述催化剂 的第一目标线速度、从减压装置注入所述第二反应区的污油中柴油与汽油的初始质量流 量、注入所述第二反应区的急冷汽油的初始质量流量、所述污油的初始溫度、所述急冷汽油 的初始溫度、所述第一反应区的内径、所述第二反应区的内径，通过第二进口段模型，为所 述第二反应区的进口段计算第二初始溫度、第二初始压力、所述各集总的第二初始摩尔流 量、所述油气的第二初始线速度W及所述催化剂的第二初始线速度;其中，所述第二进口段 模型表示在所述第二反应区的进口段中所述油气、所述催化剂与所述急冷介质进行绝热等 洽且无化学反应的物理混合过程；
[0147] 第四计算单元1004,用于根据所述第二初始溫度、所述第二初始压力、所述各集总 的第二初始摩尔流量、所述油气的第二初始线速度、所述催化剂的第二初始线速度、所述各 集总的摩尔质量、所述各集总的摩尔热容、催化裂化反应过程的平均摩尔反应热、所述催化 剂的平均粒径、所述第二反应区的长度W及所述各集总在所述第二反应区的反应速率，通 过第二反应区模型，为所述第二反应区的出口处计算第二目标溫度、第二目标压力、所述各 集总的第二目标摩尔流量、所述油气的第二目标线速度W及所述催化剂的第二目标线速 度;其中，所述第二反应区模型表示在所述第二反应区中所述油气与所述催化剂进行理想 平推流反应，所述各集总在第二反应区的反应速率表示所述各集总在所述第二反应区进行 增加氨转移反应和异构化反应；
[0148] 所述理想平推流反应表示满足绝热且气固两相流体动量守恒的反应过程，所述各 集总表示提升管反应器中具有的各组分。
[0149] 在本实施例的一些实施方式中，所述各集总包括各原料集总和各产物集总，所述 各原料集总包括渣油集总、蜡油集总、催化剂集总、蒸汽集总和干气集总，所述蒸汽集总包 括预提升蒸汽和雾化蒸汽，所述各产物集总包括所述渣油集总、所述蜡油集总、柴油集总、 汽油集总、液化气集总和干气焦炭集总。
[0150] 在本实施例的另一些实施方式中，所述第一反应区模型包括所述各产物集总的第 一反应动力学微分方程、第一反应热力学微分方程、第一气固两相流体动力学微分方程和 第一压力分布微分方程；
[0151] 所述各产物集总的第一反应动力学微分方程表示:在所述第一反应区中，所述渣 油集总向所述蜡油集总、所述柴油集总、所汽油集总、所述液化气集总和所述干气焦炭集总 进行化学转换，所述蜡油集总向所述柴油集总、所述汽油集总、所述液化气集总合所述干气 焦炭集总进行化学转化，所述柴油集总向所述汽油集总向所述汽油集总、所述液化气集总 和所述干气焦炭集总进行化学转化，所述汽油集总向所述液化气集总合所述干气焦炭集总 进行化学转化，所述液化气集总向所述干气焦炭集总进行化学转化；
[0152] 所述第一反应热力学微分方程表示在所述第一反应区中的流化催化裂化反应过 程为绝热过程；