以石脑油为原料经高温裂解制备乙烯是生产乙烯的重要方法，受原料及上游生产的影响，石脑油的组成及性质变动较大，极大地影响裂解炉的生产操作。为了更好地研究以石脑油为原料的裂解过程，以Kumar反应动力学模型为基础，建立裂解过程的数学模型，通过数学模拟的方法来研究裂解工艺条件，指导工业生产。　　 论文以石脑油裂解炉辐射管为中心，对模型建立、模型参数优化、仿真系统构建等问题进行了研究，具体包括以下几个方面：　　 首先，基于Kumar分子模型并结合实际工业裂解装置的特点，采用分段-等温炉膛传热机理，建立了石脑油裂解炉清洁管反应器的稳态数学模型，并结合管内芳香烃结焦动力学模型建立了石脑油裂解炉全周期模型。通过对模拟结果的分析，应用数据融合技术对Kumar分子反应动力学模型一次反应选择性系数进行调整。通过建立优化目标函数，对选择性系数进行优化调整，进而建立原料性质与选择性系数相匹配的标准样本数据库，利用获得的数据库，采用数据融合技术中的Dempeter-Shafer证据理论建立模型，计算要处理的物料与标准样本数据库中样本物料的匹配度，然后估算出原料的Kumar一次反应选择性系数。研究结果表明，利用估算出的一次反应选择性系数建立的裂解工艺模型具有较高精度，将仿真结果与实际工况产率进行对比，证实了该方法的有效性和可行性。　　 其次，在稳态模型的基础上，建立石脑油裂解过程动态模型，采用正交配置法对模型的轴向座标进行离散化处理，实现石脑油裂解过程的动态仿真，然后在动态仿真的基础上分析该过程的动态特性。仿真结果表明，所建立的动态模型可以较好的描述管式裂解反应器的动态特性。最后利用所建模型，构建了一个多角度、多层次可视化的石脑油裂解装置的仿真平台。本文研究的内容为石脑油裂解过程工程设计与优化控制提供了理论基础。