ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Математическая модель прямоточного реактора из "Управление установками каталитического крекинга" Особенностью процесса крекинга в прямоточном реакторе является то, что температура в зоне реакции Гр,, время контакта сырья и катализатора т и активность катализатора Ф, определяя общую глубину превращения сырья (у), в свою очередь зависят от нее. [c.95] Действительно, по мере увеличения у по длине реактора происходят следующие явления возрастает объем и, следовательно, скорость углеводородных паров, что приводит к уменьшению т увеличивается количество кокса, откладывающегося на поверхности катализатора, что вызывает уменьшение Ф и, наконец, возрастают энергетические затраты на осуществление эндотермической реакции крекинга, что приводит к уменьшению температуры в зоне реакции. [c.95] Процесс крекинга в прямоточном реакторе описывается дифференциальным уравнением в частных производных, однако во всех известных работах, посвященных этой проблеме, математическая модель представляется в виде обыкновенного дифференциального уравнения (системы уравнений), где аргументом является либо длина реактора, либо условное время контакта сырья н катализатора. [c.95] Общую глубину превращения, а также выходы кокса, газа, бензина и дизельного топлива в изотермическом прямоточном реакторе при различных значениях температуры и времени контакта можно определить, пользуясь математической моделью [851, состоящей из четырех нелинейных дифференциальных уравнений покомпонентного материального баланса. В основу модели положена трехстадийная схема, в которой учтены только реакции разложения сырья, дизельного топлива и бензина. При выводе уравнений использованы кинетические зависимости для гетерогенной реакции в потоке и уравнения Ленгмюра. Модель достаточно сложна (содержит 20 коэффициентов, подлежащих идентификации), для работы с ней необходимо использовать численные методы. [c.96] Выражение, полученное путем совместного решения уравнений (111-21) и (111-22) и позволяющее определить выход бензина через режимные координаты, совпадает с выражением (111-19). При этом выход кокса в процессе крекинга описывается уравнением (111-20). [c.97] Приведенные выше допущения лежат в основе адиабатической модели прямоточного реактора [87]. [c.97] Уравнение для определения выхода целевого продукта можно получить, объединив уравнения (III-26) и (III-24), однако его решение может быть найдено только численными методами. [c.98] Условие селективности может быть получено, если поделить уравнение (III-24) на уравнение (111-23). Однако и в этом случае решение отыскивается только численными методами. [c.98] Рассмотренная модель содержит четыре неизвестных коэффициента К, К2, Б и Е Задача идентификации такой модели не- лoж a. Недостатком модели является то, что она, как и модель, приведенная в работе [771, не позволяет непосредственно и раздельно оценить выход побочных продуктов, кокса и газа, которые в системе управления обычно используются как ограничения. Поэтому в сочетан -1и с такой моделью обычно используется уравнение (111-20), позволяющее оценить величину коксообразования. [c.98] В работе [89]обсуждается математическая модель крекинга в общем киляи1ем слое, учитывающая неоднородность последнего—наличие плотной и дисперсной (пузырьковой) фазы, между которыми имеет место массо- п теплообмен. [c.98] Вернуться к основной статье