化工前沿讲座总结

前沿讲座总结报告

听完了各位老师精心准备的前沿讲座课程，收获颇多。下面我就谈谈自己通过听讲、查资料，经过思考后对化工领域的一些工艺和专业知识有了一定的理解，主要包括：甲醇转化制烯烃分子筛催化剂的设计制备及应用、炼化污水趋“零排放”及水系统优化先进技术综述、新型燃料电池电极催化剂的研究进展实例、清洁汽油生产技术现状及发展趋势、对二甲苯生产技术现状及发展、加氢催化剂研究新进展、石油烃类催化裂解生产低烯烃的基础研究、气体化合物相关的化学工程科学问题和汽油加氢改质过程反应动力学的研究进展。

一、甲醇转化制烯烃分子筛催化剂的设计制备及应用

目前全世界石油资源紧缺，原油价格一路飙升（最近油价一直在下降），天然气也是大幅上涨，有价无市。制备乙烯丙烯主要是以石油和天然气为原料，但目前丙烯市场供不应求，就衍生出了“甲醇经济”即在过渡期内利用有效方法直接将现存天然气资源转化为甲醇和二甲醚，或回收燃烧生成的CO2及空气中的CO2用化学法转化为甲醇和二甲醚，以液体的形式储存能量作为运输燃料；另一方面催化转化为乙烯、丙烯。当然也可以发展以煤为原料的丙烯制备技术格外重要，即所谓的“煤代油”战略。通过煤制合成气，进而制甲醇，这是一个比较成熟的工业过程。而甲醇制低碳烯烃（Methanol—To—Olefin，MTO）和甲醇制丙烯（Methanol—To—Propylene，MTP）是最有希望替代石油路线制烯烃的工艺，甲醇转化化学历程：①甲醇生成二甲醚和水，并快速达到平衡过程②动力学诱导过程③第一个烃类分子的形成（C-C键的形成）④初级烃转化为其它烃类的过程⑤催化剂的失活过程。现目前甲醇是连接煤化工和石油化工的桥梁，面临的技术瓶颈是甲醇转化催化剂和过程的放大，但我国在甲醇转化的技术开发和工业化方面处于国际领先。甲醇制烯烃技术的核心是分子筛催化剂的开发，催化剂是掌握和开发甲醇制烯烃成套技术的关键，催化剂的性质和性能将主要决定甲醇制烯烃技术的发展方向。以改性ZSM—5分子筛为活性组分，公司开发了固定床合成丙烯的MTP工艺，MTP的反应特征：MTP对反应压力、反应空速敏感、需要严格控制反应空速、固定床反应器易实现对反应空速的控制、固定床反应需要催化剂具有较高的抗结焦能力、ZSM-5具有良好的抗结焦能力，是MTP首选催化材料。到目前为止，上述工艺技术经历实验室和工业示范装置的运行，并取得了较好的结果。SAPO—34分子筛催化剂，具有三维交叉孔道，平均孔径约为0.38nm，与ZSM—5相比，SAPO—34具有更小的孔径，适合生成小分子的乙烯、丙烯和正构烷烃，异构烷烃以及芳烃将受到严重限制。由于SAPO—34具有适宜的质子酸性和孔道结构、较大的比表面积、较好的吸附性能以及热稳定性和水热稳定性，SAPO—34对甲醇制烯烃反应呈现出较好的催化活性和选择性，对低碳烯烃的选择性达到90%以上，目前可以说是促进这一反应过程的最优催化剂。SAPO—34分子筛催化剂是MTO和FMTP工艺的基础。

分子筛应用的基础：

1骨架组成和阳离子的可调变性，使得酸性或其它活性中心的强度和浓度能被调整2催化活性中心均匀的分布在催化剂的内表面，且其位置和活性在一定程度上可调

3非常高的表面积和吸附容量

4孔道规则且孔径大小正好在多数分子的尺寸（3——12埃）范围之内

5比较集中的孔径分布和特征的孔道结构，允许沸石和分子筛对产物、反应物和中间物有形状选择性、避免副反应

6具有分子筛性质、分离混合物可以基于它们的分子大小、形状、极性、不饱和度等7吸附性质能被控制，可以从亲水性到疏水性

8良好的热稳定性和水热稳定性，多数沸石的稳定性可超过500℃

9较好的化学稳定性，富铝沸石在碱性环境中有较高的稳定性，而富硅沸石在酸性介质中有较高的稳定性

10分子筛很容易再生，如加热或减压除去吸附的分子，离子交换除去阳离子

酸的类型、强度、量与催化的关系

分子筛中引进酸性的四种方法：

1铵根离子交换后热分解2直接氢离子交换3多价阳离子交换水解，然后部分脱水4高价阳离子转化为低价

分子筛的改性：

1离子交换（如钙，铜，铁，锂等）2改变骨架硅铝比（如水热脱铝）3外表面和孔修饰4内表面修饰

鲁奇煤基甲醇制丙烯工艺（MTP）

动力学选择性——沸石酸性的影响

研究表明，随沸石催化剂酸性降低，丙烯选择性增加，而乙烯选择性下降;通常认为，酸性降低，导致低碳，烯烃消耗减少，因此其选择性增加

二、炼化污水趋“零排放”及水系统优化先进技术综述

炼化厂会产生大量的污水，污水造成的危害主要有：排入河流、湖泊或海湾会造成水体污染，影响水生生物生存；用于农业灌溉，则会堵塞土壤空隙，妨碍农作物生长；由于溢油的漂移和扩散，会荒废海滩和海滨旅游区，造成极大的环境危害和社会危害；石油中含有多种致癌、致畸和致突变的潜在性化学物质，进入人体后，能溶解细胞膜和干扰酶系统，引起肝、肾等内脏突变。为了解决这一问题，少数炼厂引进了炼化污水趋“零排放”及水系统优化先进技术，但实现污水“零排放”太难啦。炼化污水“零排放”可带来的丰厚的经济效益，中国XX推广的炼化用水优化与污水回用技术，使目前已完成污水回用工程的7家炼化企业每年可用污水3690万立方米，在新XX的10个采出水处理站推广应用，累计产生直接经济效益4.05亿元；在辽河油田实施，年回用污水近1300万立方米，创经济效益1亿多元，石化实行污水回用技术后，工业用新鲜水由20__年的6800万吨/年下降到20__年的2074万吨/年，当年污水回用量达到740万立方米。炼油污水主要来自于原油的直接蒸馏、重质油的裂化和蒸馏以及某些馏分的精制等生产过程，具体讲，有机泵冷却水、灌区脱水、

锅炉浓水、循环水场排污、生活污水、水处理站排酸碱废水等。炼油污水的特点是污水量大，废水组分复杂，烃类及其衍生物含量高，并且含有多种重金属。基于水系统优化的“零排放”技术：水夹点技术从概念上说是质量交换集成，包括从用水操作中传递杂质到水流中。水夹点技术代表工业水回用、废水量最小化、废水处理系统设计的一种新方法。水夹点分析：预先识别在用水操作中最小新鲜水消耗量和最少废水产生量目标。水夹点综合：设计一个用水网络，通过水回用、再生循环以达到上述目标。水夹点改造：改造现有的用水网络最大限度地回用水和最小程度地产生废水。基于深度处理回用的污水“零排放”技术：膜处理法、高级氧化法、生物强化法。基于末端浓缩的液体“零排放”技术：膜浓缩—污水的多级反渗透处理；热浓缩—反渗透浓液的蒸发结晶处理。ThermalZLD是热法的液体零排放系统，由蒸发器、结晶器和压滤机组成，包含蒸发浓缩、结晶两个工艺过程，自动化系统。热法“零排放”系统适用于高污染、高腐蚀性强的FGD废水或炼油厂高含油污水回收等。公司热法“零排放”系统适用于以下水质：TDS：>10000mg/L，COD：>500mg/L。全球范围提供100多套热法“零排放”系统。

污水“零排放”（太难啦）——非单项技术，节水减排目标，技术体系（系统）

污水“零排放”的技术内涵：1水系统2污水回用3末端液体浓缩

2基于水系统优化的“零排放”技术：

2.1水系统优化目标：1按质用水2系统水重率最大3给、排水量最小4“零排放”理想目标

2.2技术发展：终端处理→源头治理→初期网络→污水最小化→污水零排放

2.3水夹点技术：水夹点分析、水夹点综合、水夹点应用

2.4数学规划

2.5水系统优化技术发展趋势

2.6发展瓶颈：工艺单元用排水指标体系，用排水工艺流程的优化改造工程

3基于深度处理回用的污水“零排放”技术

3.1回用途径：循环水补水（早期）、工业用水水源（推广受限）、锅炉产汽用水（近期）

3.2技术现状：炼化污水回用不存在技术瓶颈：工艺组合视回用对象而定；生物强化处理，高级氧化，膜处理是热点

3.3膜处理法：微滤，超滤，纳滤，反渗透

优点：出水水质好缺点:膜污染，投资，组件质量，浓水

3.4高级氧化法：O3，电化学，催化氧化等，O3广泛应用

优点：针对有机污染物缺点：二次污染，投资，稳定性

3.5生物氧化法：BAF,生物固定化等

优点：高污染物负荷进水缺点：冲击，难降解污染物

3.6典型工艺——循环补水

3.7发展瓶颈：回用水点与指标体系；膜污染与浓盐水外排问题；无法实现零排放4基于末端浓缩的液体“零排放“技术：膜浓缩；热浓缩

几乎所有ZLD技术均由预处理，RO蒸发，结晶系统组成

5认识与建议

1提出时机和必要性：行业现状，国外部分炼厂已经做到’零排放“，石化20__年提出‘零排放”，中XX油有实施方案

2需要搞明白几个问题A用水的概念：工业用水与民用一样吗炼化各单元过程的用水水质一样吗炼化各单元过程的排水水质一样吗B污水回用的概念:一定要集中后回用吗回用水点能够接受得了吗从节能角度考虑了吗C深度处理回用技术：非得用膜处理法吗大量的浓水怎么办还能实现零排放吗D现有技术条件：管理条件技术条件可行性3已有的基础：A炼化企业水系统优化与应用技术B超稠油加工污水的油品回收及预处理技术C稠油加工炼厂污水集成处理技术D劣质油加工污水处理技术研究

4整体研究思路：A水资源的重新认识B污水集中处理设施的重新认识C清洁生产、循环经济的再认识D节水，减排，节能的统一E复杂问题简单化

关键技术问题；

炼化工艺单元用排水水量，水质指标体系

水资源的重新定义，分类与评价体系

石油加工重度污染污水的预处理及回用技术

水系统全过程回用技术集成

水系统集成与优化平衡技术等

5研究目标：水系统实现全过程回用，污水排放量为零，达到国际先进水平

三、新型燃料电池电极催化剂的研究进展实例

燃料电池由于可以直接将化学能转化为电能，具有高效、环境友好的特点，被视为21世纪的清洁能源技术。金属铂（Pt）是高效的燃料电池电极催化剂，然而其昂贵的成本、易中毒以及亟待提高的催化活性极大地限制了商业应用。在国家自然科学基金委的资助下，张鑫课题组采用甘氨酸和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）分别作为形貌调变剂和还原剂（和保护极），在温和水热条件下“一锅法”实现了铂镍（Pt-Ni）纳米晶核形成速度和晶体生长速度的精细控制，观察并证实了在低浓度甘氨酸条件下，通过自组装的机理合成了具有高指数晶面的铂镍凹面立方体，而在高甘氨酸浓度条件下，通过晶体生长控制合成了铂镍六八面体，这些具有高指数晶面的铂镍纳米晶作为阳极电化学催化剂，显示出了比商业Pt黑和Pt/C更高的面积比活性。研究过程中，课题组通过与厦门大学孙世刚教授课题组合作，确定了铂镍纳米晶暴露的晶面，并进一步证实了这些具有高指数晶面的铂镍纳米晶作为阴极电化学催化剂，显示出了对氧还原反应（ORR）优异的电催化性能。

展望与结束语：

1、传统催化材料的改造，优化和裁剪可以创制出新型的催化剂

2、新材料的设计与制备是开发新型催化剂的重要素材

3、在上述两者中纳米化学扮演着重要的角色，对催化剂活性组分与载体的纳米尺寸及形貌

控制所带来的纳米尺寸效应必将是催化科学创新的热点

4、勤奋、踏实、求实和执着是研究生创新的前提和保障

纳米材料制备技术的进步使我们不仅能对活性组分的形貌尺寸进行控制，也可以对载体尺寸、形貌调变，使系统的负载型金属催化剂改造为“金属/氧化物”纳米复合物催化剂，产生纳米尺寸匹配效应。

负载型阳离子金属用于液相催化反应

构造具有高指数晶面的Pt纳米电极催化剂

具有高指数晶面的Pt—Ni纳米晶合成

四、清洁汽油生产技术现状及发展趋势

随着人们环保意识的日益增强，对汽油的质量提出了更高的要求，低硫、低烯烃、低芳烃和高辛烷值清洁汽油的生产成为现代化汽油生产的发展趋势。为了降低汽油中的硫、烯烃、苯和芳烃含量,生产清洁汽油,国内外的石油公司和研究单位都相继开发了针对性的清洁技术,这包括降低汽油中硫含量、烯烃含量、苯含量技术和提高汽油辛烷值的技术等。降低汽油中硫含量的技术：催化裂化进料加氢预处理技术，采用该技术生产的催化裂化汽油的硫含量为进料硫含量的6%—8%；由于常规的加氢脱硫工艺虽可以降低其硫含量，但辛烷值损失比较大，此时可采用选择性加氢脱硫技术；采用双功能催化剂的非选择性加氢脱硫技术，对汽油重馏分脱硫效果较好；催化蒸馏加氢脱硫技术脱硫率可达95%以上，抗暴指数损失小于1个单位；还有碱性抽提、吸附脱硫、生物脱硫等技术。降低汽油中烯烃含量的技术有：优化操作降烯烃，可使得催化裂化汽油烯烃降低1.5%—3%；采用降烯烃催化剂；添加降烯烃助剂，选用特定金属改性的沸石制备而成，水热稳定性、抗磨性、活性稳定性都比较好，既能3降低催化汽油的烯烃含量，又能保持辛烷值不降或略有提高；催化裂化汽油的醚化技术等。降低汽油的苯含量的技术：重整进料预分馏技术，该技术可以降低重整油的苯体积含量的1—2%，降苯含量是有限的；溶剂抽提技术，使用的溶剂一般为环丁砜、三乙二醇醚、四乙二醇醚；催化蒸馏加氢脱苯技术，以C3—C9重整生成油为原料，通过分馏塔使苯加氢生产环己烷，可以得到苯含量不大于1%的汽油。目前对提高汽油的辛烷值技术的研究主要集中在烷基化和异构化技术方面。为了适应日益严格的环保要求，缩小与发达国家的标准，应该尽快做好我国汽油调和组分的结构调整,大力发展催化重整、烷基化和异构化等技术,以提供更多的高质量的汽油调和组分。鉴于我国催化裂化由于掺炼渣油和石蜡基原料密度过大造成烯烃含量过高的现状,应该优化操作条件、使用降烯烃催化剂和助剂,开发有效的催化汽油改质降烯烃技术,加快催化汽油的醚化技术的研究。

五、对二甲苯生产技术现状及发展

对二甲苯具有特殊芳香味的液体，不溶于水，可溶于乙醇、醚和丙酮，通过吸入、食入，导致对呼吸道有刺激作用，使皮肤脱脂。对二甲苯是重要的芳烃产品之一，是二甲苯中用量最大的产品。它主要用于制备对苯二甲酸以及对苯二甲酸二甲酯，进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯，还可用作溶剂以及作为医药、香料、油墨等的生产原料，用途十分广泛，就20__年中国对二甲苯消耗量占世界总量的47%，占亚洲的64%，因此掌握生产对二甲苯技术和了解其发展现状十分必要。对二甲苯最早是直接从重整油和裂解汽油中抽提和分离而得，但随着聚酯工业的不断发展，该方法获得的对二甲苯已经无法满足实际生产的需要。当前芳烃联合装置的一个目标是增加二甲苯的产率，同时减少苯的产率。受热力学平衡的限制，通常在二甲苯混合物中间二甲苯含量较高，而工业上需求量较大的对二甲苯含量却较低。为此，目前工业上通常通过甲苯歧化和烷基转移工艺、C8芳烃异构化工艺以及甲苯选择性歧化等工艺来增产对二甲苯。C8芳烃异构化的目的是提高对二甲苯的收率，一般都使用双功能催化剂，目前工业上使用较多的是UOP公司的“Isomer”工艺和公司的“MHAI”工艺，两者的主要差别在于乙苯处理工序的不同。MHAI工艺通过乙苯脱烷基化和歧化反应，使乙苯有较高的转化率，但二甲苯损失也大。甲苯的甲醇甲基化是有望增加对二甲苯产量的一种新工艺路线，目前世界上还没有大规模的生产装置问世，但BP、杜邦、陶氏化学、XX以及GTC等大公司均在进行研究开发。这类装置的经济效益主要取决于是否与大规模的甲醇生产装置配套。该方法的吸引力在于其收率要比传统的甲苯歧化工艺高出近一倍。工业上对二甲苯的分离主要采用模拟移动床吸附分离工艺，也有少数采用结晶（深冷）工艺，其中最有代表性的是UOP公司开发的Pare_液相吸附分离工艺。该工艺一般采用ADS-27吸附剂，且通常与异构化工艺结合，这样可以高收率地得到对二甲苯。

六、加氢催化剂研究新进展

加氢裂化是大量生产优质中间馏分油（喷气燃料和柴油等）和调整油品结构的重要手段。而且，它还是唯一轻质化同时直接制取低硫、低芳烃清洁燃料的重要手段。加氢裂化不需要原料与处理，可以直接加工含硫的VGO原料，也可以最大量生产芳烃潜含量高的优质重整原料，以进一步制取BT_轻质芳烃或高辛烷值组分。加氢裂化尾油既可以作为制取乙烯的优质原料，又可以作为低硫的催化裂化原料。当采用不同催化剂匹配及组合时，它又是生产符合API高档润滑油基础料的关键技术。对二次转化油品，如催化裂化柴油，焦化汽油可以通过芳烃开环及深度脱硫芳等加氢改质技术制取清洁柴油产品。

VGO是加氢裂化的典型进料，它是大分子链烷烃、单双、多环环烷烃，烷基单、双、多环芳烃及环烷芳烃组成的复杂混合物；硫，氮、氧和少量的重金属原子也混杂在这些分子的结构中。加氢裂化过程中的HDS、HDN、HDO等反应与加氢过程相同。原料油中类烃分子的加氢裂化反应，与FCC过程类同，其反应历程都遵循正碳离子反应机理和正碳离子β位处断链的的原则。所不同的是，加氢裂化过程自始至终伴有加氢反应。加氢裂化催化剂按载体分为无定形载体和分子筛载体；按生产目的产品分为轻油型、灵活型、中油型和高中油型；按金

属分贵金属和非贵金属有W、Mo、Co、Ni等，贵金属有Pt、Pd等。加氢裂化催化剂是双功能催化剂，由有裂化功能的无定形或沸石分子筛、加氢功能的贵金属或非贵金属和助剂、粘结剂等构成。加氢裂化催化剂的设计原则：根据原料与目的产品，调节加氢功能与酸功能平衡，确保催化剂活性高，选择性好，耐氨、耐毒害能力，结焦少，催化剂成本低，稳定性好，且易硫化与再生，再生后催化剂活性恢复率高，催化剂寿命长。国内最大的加氢裂化催化剂研发基地是抚顺石油化工研究院（FRIPP）,FRIPP经过50余年的不断努力，加氢裂化催化剂已经形成系列化，总体上已达到国外同类催化剂的先进水平。新型催化材料及加氢裂化催化剂：层柱分子筛、MCM—41介孔结晶硅铝分子筛、MCM—41/Al2O3复合材料、新型分子筛—ITQ-2等。催化新材料是新型催化剂的源泉，新型催化剂的诞生将带来工业技术的革新及飞越，在新材料研究及开发方面，要突破传统思维。今后研究重点：新的沸石分子筛、无定型硅铝、氧化铝和超微粒金属材料等催化材料的研究开发，对Y、β、SAPO、ZSM-5等沸石分子筛进行合理改性；对纳米金属材料，非金态合金和贵金属等进行开发和应用，预计将会取得显著成效。

七、石油烃类催化裂解生产低碳烯烃的基础研究

低碳烯烃的市场需求旺盛，在1990—20__年间，乙烯年均增长率约为7.5%，丙烯年均增长率约为7.8%，2010—2015：乙烯年均增长率约为6.6%，丙烯年均增长率为7.2%。低碳烯烃主要用来生产聚合单体如苯乙烯、二氯乙烯丙烯腈等和生产石化产品，如醇类、酮类、酯类等。乙烯95%来自于管式炉蒸汽裂解，而丙烯66%来自管式炉蒸汽裂解和32%来自催化裂化。通过采用ZSM—5催化剂，以高温、大剂油比、大水油比，汽油或C4烃回注双提升管，重油注提升管裂化，汽油注另外一根提升管的反应器来多产低碳烯烃。管式炉蒸汽裂解对原料要求苛刻，一般为轻烃、石脑油、柴油；而催化裂化的目的产品：汽油和柴油，改变工艺条件可以提高乙丙产率，但增幅有限。催化裂解是在催化剂存在的条件下，对石油烃类进行裂解制取乙烯、丙烯等低碳制烯烃的过程。与常规的热裂解技术相比，不仅可以降低反应温度，获得高的低碳烯烃选择性，而且更易于调节产物组成的分布。在裂解原料中，主要烃类有烷烃、环烷烃和芳烃，二次加工的馏份油中还含有烯烃。尽管原料的来源和种类不同，但其主要成分是一致的，只是各种烃的比例有差异。烃类在高温下裂解，不仅原料发生多种反应，生成物也能继续反应，其中既有平行反应又有连串反应，包括脱氢、断链、异构化、脱氢环化、脱烷基、聚合、缩合、结焦等反应过程。因此，烃类裂解过程的化学变化是十分错综复杂的，生成的产物也多达数十种甚至上百种。要全面描述这样一个十分复杂的反应过程是很困难的，所以人们根据反应的前后顺序，将它们简化归类分为一次反应和二次反应。所谓一次反应是指生成目的产物乙烯、丙烯等低级烯烃为主的反应。所谓二次反应就是一次反应生成的乙烯、丙烯继续反应并转化为炔烃、二烯烃、芳烃直至生碳或结焦的反应。烃类热裂解的二次反应比一次反应复杂。原料经过一次反应后，生成氢、甲烷和一些低分子量的烯烃如乙烯、丙烯、丁、异丁烯、戊烯等，氢和甲烷在裂解温度下很稳定，而烯烃则可

以继续反应。

八、汽油加氢改质过程反应动力学的研究进展

随着人们环保意识的日益增强，对汽油的质量提出了更高的要求，低烯烃、超低硫是清洁汽油标准的必然发展趋势。在我国汽油调合组分的构成中，汽油占了3/4以上，其中含硫100—600ppm、烯烃约为40%、芳烃10—20v%，因此清洁汽油生产的关键：降低汽油中硫和烯烃的含量。汽油改质技术主要有催化裂化“原位”改制技术和后加氢处理改质技术。催化裂化“原位”改制技术采用RFG，TOM/GOR，LBO系列催化剂，可以使烯烃减少6—10v%，脱硫率20—30%，采用两段提升管和辅助提升管烯烃减少20v%，脱硫率30%，该技术的不足之处是很难达到更高的脱硫率，汽油的收率有较大的损失。加氢脱硫和辛烷值恢复组合的典型工艺有ISAL、RIDOS等，适用于低到中等烯烃含量的汽油，具有良好的辛烷值恢复能力，不足之处是高脱硫率下汽油收率较低。反应动力学研究在工程技术开发中具有重要意义：有利于阐明反应机理，指导进一步改进催化剂的性能，为生产装置实现最佳化操作提供依据，为反应器的优化设计提供必要的理论依据。而复杂反应体系的动力学研究方法有：传统的集总模型，基于连续理论的模型，结构化方法，单事件模型。通过对汽油加氢改质过程反应动力学研究，其总体反应特性：烯烃进行的是加氢异构、加氢饱和及芳构化反应，在低温条件下，烯烃主要发生异构化反应，在较高温度下，烯烃主要发生芳构化反应。相同碳数、不同结构的烯烃的变化情况：直链烯烃的反应性能最高，而直链端烯烃的反应性能大于直链内烯烃，双键上连有取代基的烯烃反应性能小于取代基未与双键相连的烯烃，顺式烯烃的活性略大于反式烯烃。分子级反应动力学研究思路：首先根据汽油组成可以基本确定的特点，考虑各个关键组分的反应动力学，然后考虑不同组分在催化剂上的竞争吸附，最后将反应速率常数和吸附平衡常数简化，确定需要考虑的反应类别，每类反应选择一个组分作为参考组分，其他组分与参考组分之间根据结构与反应性能的关系建立量化关系。另外，要获得准确的动力学数据，需要细致的理论和实验工作:对反应规律和反应机理的了解、动力学实验反应器的选择、内外扩散的消除、动力学实验的设计、组分分析方法的准确性、模型参数的估算及动力学方程合理性的分析等，模型的预测能力、可靠性和集总组份的数目以及由此决定的实验和计算工作量之间进行权衡。