ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Моделирование кинетики превращения смесей непрерывного состава из "Гетерогенный катализ физико-химические основы" Б катализе большое значение имеют процессы, связанные с превращением многокомпонентных смесей сложного состава. К ним принадлежит большинство процессов переработки нефти и нефтяных фракций, такие как различные варианты каталитического риформинга, каталитический крекинг, дегидрирование смесей олефинов и ряд других. В недалеком будущем с такими процессами будут связаны способы получения синтетических жидких топлив. [c.126] Однако для превращения многокомпонентных смесей сложного состава выполнение этих условий практически нереально. При ми-ни.мальном числе исходных компонентов смеси порядка 8 и числе реакций взаимного превращения минимум 8—10, как это имеет место в каталитическом риформинге бензиновых фракций, определение кинетических констант для каждого из компонентов с учетом их взаимного влияния с достаточной достоверностью невозможно. Это заставило изыскивать специальные методы, позволяющие получать вполне удовлетворительное математическое описание превращения многокомпонентных смесей. К настоящему времени таким наиболее общим подходом является метод смесей непрерывного состава. [c.127] Термин смесь непрерывного состава означает, что соединения, входящие в смесь, образуют по принятому отличительному параметру, обычно молекулярной массе М, непрерывный ряд по концентрациям, олисываемый гладкой функцией, нормированной к единице (т. е. сумма всех веществ в смеси принимается за единицу, а содержание вещества с данным параметром выражается в долях единицы). Уравнение типа х = ф(Л1), связывающее эту долю с соответствующим значением избранного параметра, называется дифференциальной функцией распределения, поскольку последняя описывает содержание вещества, соответствующего любому бесконечно малому интервалу параметра. [c.127] Для парафинов нормального строения реакции с изменением числа углеводородных атомов в молекуле приравниваются к реакциям перехода в другой класс. По имеющимся данным все реакции в рассчитываемой области принимаются первого порядка, поэтому функция зависимости скорости реакции от концентрации компонентов из системы уравнений (V. 42) выпадает. [c.128] Считается, что распределение по молекулярным массам углеводородов в сырье в каждом классе близко к нормальному. На основе закономерностей органической химии и литературных данных табулируются значения переходных вероятностей превращения углеводородов из класса в класс и разрыва межатомных связей в парафинах нормального строения в зависимости от молекулярной массы. При этом принимается, что изменение молекулярной массы влияет только на энергию активации реакции. Такое предположение достаточно обосновано. [c.128] Ставятся для данного катализатора эксперименты по определению численных значений кинетических констант для двух-трех реперных углеводородов в каждом классе, например для гептана, гексана и декана в парафинах нормального строения. [c.128] Рассматривая интегралы в системе уравнений (V.42) как несобственные и меняя верхний предел интегрирования, молено получить в левой части уравнений интегральную функцию распределения углеводородов данного класса по молекулярным массам, а отсюда дифференциальную функцию распределения в любой точке реактора. Фактическая программа машинного расчета строится, конечно, на основе алгоритмов численных методов. [c.128] Для промышленной установки Л-35-8/300 проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных по составу катализатов, полученных на основе модели смеси непрерывного состава с учетом изменений температуры по длине реактора. Совпадение данных весьма удовлетворительное. [c.129] Вернуться к основной статье