Математические модели процесса каталитического крекинга

Стадия окислительной регенерации обычно является наиболее узким местом каталитического крекинга с мелкодисперсным катализатором [165]. Развитие технологии окислительной регенерации в псевдоожиженном слое идет по пути увеличения линейных скоростей газового потока и повышения температуры процесса. Все это предъявляет дополнительные требования к разработке математических моделей выжига кокса в псевдоожиженном слое катализатора. [c.90]

Способы управления процессом каталитического крекинга, нашедшие применение в известных из литературы системах, определяются прежде всего видом используемых математических моделей. Поскольку в большинстве зарубежных систем для описания процесса используются линейные модели, для нахождения оптимального режима функционирования процесса применяются различные модификации линейного программирования [127], в том числе, например, последовательный симплекс-метод [129]. Известны примеры использования полиноминальных моделей, квадратичных относительно управляющих воздействий. В этом случае применяется адекватная стратегия отыскания экстремума [130]. [c.140]

Рис. П1-6. Модель потоков в регенераторе установки каталитического крекинга, использованная для создания математического описания процесса.

Помимо специфических вопросов, характерных для автоматизации установок каталитического крекинга, книга содержит материалы, которые носят более общий характер и могут быть использованы при создании автоматизированных систем управления другими непрерывными технологическими процессами в химии, нефтехимии и нефтепереработке (методика исследования установки как объекта управления, подход к построению математической модели, решения, принимаемые при создании АСУ установкой, и т. д.). [c.9]

Дальнейшее развитие стохастической математической модели процесса каталитического крекинга [104], построенной на базе использования метода обобщенных фиктивных помех, привело к появлению уравнения следующего вида [c.106]

Проанализируем с точки зрения перечисленных выше требований известные математические модели процесса каталитического крекинга. Математические модели процесса регенерации катали- [c.85]

П.2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА [c.86]

Все известные математические модели процесса каталитического крекинга можно условно разделить на группы, различающиеся по количеству используемой априорной информации о процессе. [c.86]

Какой бы полной ни была математическая модель процесса каталитического крекинга, всегда имеются неучтенные факторы, тем более, что, как отмечалось выше, ряд переменных состояния вовсе не поддается наблюдению. Это обстоятельство обусловливает необходимость определения неизвестных коэффициентов модели по экспериментальным данным, хотя их в некоторых случаях можно было бы рассчитать, пользуясь литературными источниками. При этом коэффициенты модели, найденные по экспериментальным данным, несут двойную смысловую нагрузку с одной стороны они являются количественной характеристикой конкретного физико-химического процесса, с другой — отражают влияние на процесс ненаблюдаемых возмущений. [c.104]

Метод обобщенных фиктивных помех существенно расширяет возможность использования для целей управления сложных математических моделей процесса каталитического крекинга, например, моделей, относящихся к первой группе, [c.106]

Проводимые в последующих разделах анализ установки крекинга с мелкодисперсным катализатором как объекта управления, обсуждение математических моделей процессов и принципов построения автоматизированных систем контроля, регулирования и управления в большей или меньшей степени относятся ко всем модификациям установок каталитического крекинга. [c.18]

При построении математических моделей процессов нефтепереработки эту трудность обычно преодолевают следующим образом. Перерабатываемое сырье условно расчленяют на ограниченное число так называемых обобщенных веществ, каждое из которых представляет собой смесь индивидуальных углеводородов, температуры начала и конца кипения которых лежат в некотором фиксированном интервале. Так, в случае каталитического крекинга в качестве обобщенных веществ обычно принимают традиционные товарные продукты процесса, такие как газ, бензин, легкий и тяжелый каталитические газойли и фракцию >500 С. В зависимости от целевого назначения конкретной установки каталитического крекинга деление на обобщенные вещества может быть иным. Эти обобщенные вещества рассматривают как индивидуальные, изучают закономерности их превращения и формализуют эти закономерности в виде математических моделей. Указанный принцип используется при построении моделей, относящихся к каждой из трех групп. [c.87]

Аналогичный подход используется и при выборе структуры НПЗ для выпуска товарной продукции заданного ассортимента и объема. Подсистема проектирования позволяет выбирать оптимальный состав технологических установок на основании одного или нескольких критериев оптимизации. Для решения такой задачи составляется математическая модель обобщенной технологической схемы НПЗ соответствующего профиля топливного, топ-ливно-масляного, масляного, топливно-нефтехимического. Такие схемы должны включать в себя альтернативные установки, осуществляющие либо различные процессы, нанример каталитического крекинга или гидрокрекинга, либо различные режимы одного и того же процесса, например мягкий или жесткий режимы каталитического риформинга различные варианты отбора смежных фракций па установках первичной переработки нефти и т. д. [c.572]

К оперативным, то есть регулируемым, относятся обычно те параметры, которые входят в кинетические уравнения (или математические модели) химико-технологических процессов, то есть температура Т, время контакта т и концентрация реактантов. Применительно к рассматриваемому процессу каталитического крекинга оперативными параметрами реактора являются температура в зоне крекинга, время контакта сырья с катализатором, кратность циркуляции катализатора и коэффициент рециркуляции остатка крекинга. [c.465]

Математическая модель данной ХТС представлена в виде программы для цифровой вычислительной машины, состоящей из главной управляющей программы и шести подпрограмм. Главная программа вызывает подпрограммы, которые моделируют различные элементы ХТС каталитического крекинг-процесса. Четыре подпрограммы моделируют отдельные элементы системы. [c.321]

В заключение отметим, что область применения моделей каталитического крекинга не ограничивается оптимальным управлением или оптимальным проектированием. Модели могут быть использованы для обучения операторов установки особенностям процесса или для проигрывания технологических ситуаций, т. е. в качестве тренажера. Математические модели применяются для углубленного изучения процесса, в частности, для исследования устойчивости замкнутого контура реактор-регенератор . [c.119]

Алгоритмы расчета управления для каталитического крекинга и гидроочистки позволяют при помощи соответствующих математических моделей определять в темпе с процессом наивыгоднейший режим функционирования отдельных секций. В алгоритмах управления используются стохастические модели вида (III-36), учитывающие влияние ненаблюдаемых возмущений на результаты процесса. Предусматривается адаптация математических моделей к изменению протекания технологического процесса в соответствии с процедурой (IV-15). Обращение к задаче управления режимом осуществляется 1 раз за 30 мин. [c.166]

Сложность изучения кинетики и построения математических моделей таких процессов нефтепереработки, как каталитический крекинг, обусловлена рядом причин, связанных в первую очередь с тем, что ис- [c.33]

Моделирование технологических установок нефтеперерабатывающего завода осуществляется по тем же общим правилам и принципам, которые были описаны в примерах по моделированию установок каталитического крекинга и каталитического риформинга. В некоторых случаях возникает необходимость основываться на полузаводских или проектных данных, а иногда только на теоретических зависимостях. Во всяком случае важно создать математическую модель, действительно описывающую процесс. Любой метод моделирования оказывается гораздо более совершенным, чем ранее применявшиеся методы ручных вычислений, и с течением времени в него вводятся все новые и новые улучшения. [c.14]

Механизм превращений индивид/альных углеводородов в условиях каталитического крекинга изучен достаточно подробно, а в отношении переработки нефтяных фракций остается много нерешенных задач. Сложность изyчeн я кинетики и построения математических моделей таких процессов нефтепереработки, как каталитический крекинг, в ,1зывается многостадийностью процесса и использованием в качестве сырья смеси углеводородов различных классов. Скорость превращения промышленного сырья является величиной, характеризующей сумму различных реакций углеводородов. Поэтому при построении кинетической модели процесса каталитического крекинга обычно ограничиваются рассмотрением простых схем и реакций, протекающих по первому порядку, [c.250]

Стохастическая. математическая модель, используемая для управления процессом каталитического крекинга [см. выражение (111-36)] включает произведения управляющего воздействия на ненаблюдаемую переменную состояния и, следовательно, соответствующая система управления объектом относится к неприводимым по Фельдбауму. [c.130]

Одним из направлений исследований была разработка технологии термокаталитической переработки высокомолекулярного нефтяного сырья с использованием железоокис-ного катализатора. В результате проведенных исследований были разработаны научные основы технологии переработки мазута на природном железоокисном катализаторе [1.54-1.59], установлено влияние технологических параметров на материальный баланс процесса, построена математическая модель, позволяющая оптимизировать режимные показатели и получать максимальный выход того или иного продукта, разработаны и предложены комплексные схемы переработки продуктов по нефтехимическому и топливному варианту, исследованы превращения железоокисного катализатора. С целью внедрения технологии в производство были разработаны исходные данные для проектирования реконструкции действующих установок каталитического крекинга [1.60, 1.61], проведены полупромышленные испытания технологии [1.62] и подтверждены возможиостт. и перспективность использования железоокисного катализатора для переработки тяжелого нефтяного сырья. [c.18]

Для объяснения на6. 1юдаемых эффектов была построена математическая модель, основанная на принципах механики многофазных сред и описывающая гидродинамические процессы с учетом физико-химических превращений, происхо-дящ11х в райзере лифт-реактора каталитического крекинга при подаче восстанавливающего агента [4.38, 4.39]. Результаты численного решеипя показывают (рнс. 4.4), что существующий в реальных условиях характер течения в райзере реакюра не обеспечивает необходимое перемешивание подаваемого топливного газа с катализатором над областью ввода катализатора в райзер. Это приводит, согласно полученным [c.123]

Математическое моделирование [1,2] является мощным нстру-ментом улучшения работы технологических установок. Вычислительные машины использовались для проектирования новых и усовершенствования действующих установок, для сравнения работы разных установок и для выяснения причин ухудшения их работы, для текущей оптимизации и, наконец, для управления процессом. В нефтеперерабатывающей промышленности использовали математическую модель для предсказания результатов работы и управления установкой каталитического крекинга [3]. [c.204]

Моделирование нефтеперерабатывающего завода представляет собой по существу сочетание моделей технологических установок, связанных друг с друго.м при помощи небольшого числа логических условий. Для удобного и наглядного описанпя принципов составления модели, прежде чем перейти к более полному описанию моделирования нефтеперерабатывающего завода в целом, следует несколько подробнее рассмотреть вопрос о моделировании отдельных технологических установок. Важнейшими процессами современной нефтепереработки являются каталитический риформинг и каталитический крекинг они являются и 1 аиболее важной частью моделирования нефтеперерабатывающего завода. Поэтому основы составления математической модели будут рассмотрены на примере установки каталитического риформинга, а ряд особенностей моделирования — на примере установки каталитнческогг крекинга. [c.8]

В процессе статистического моделирования сравнивали два алгоритма первый—субоптимальный активно-адаптивный мо-ношаговый алгоритм [123], рассмотренный в предыдущем разделе. Преобразованный с учетом математической модели (IV-26) каталитического крекинга, этот алгоритм имеет вид [c.132]

Селективность образования бензина. Математическое описание каталитического крекинга газойля, позволяющее найти только конверсию сырья, является ограниченным, так как наряду с конверсией важное значение для промышленного процесса имеет селективность. В связи с этим были разработаны соответствующие модели. В качестве примера можно привести работу [9], авторы которой для кинетического описания процесса подразделили все продукты на газойль, бензин и газы. Последующий анализ показал, что константы скорости в таком упрощенном механизме зависят от состава сырья и, в частности, от содержания парафинов, иафте-нов и ароматических углеводородов [19, 20]. Подобные корреляции оказались вполне приемлемыми для ря,да изученных авторами видов сырья, по они не могут быть распространены за их рамки. Впоследствии была описана кинетическая схема, не завися- [c.127]

С целью определения роли и места пррцесса каталитического крекинга среди других вторичных процессов в зависимости от структуры потребности в нефтепродуктах была разработана специальная экономико-математическая модель (линейная,. статическая) переработки нефти для гипотетичесцого НПЗ топливного профиля. С помощью модели было изучено влияние отдельных, наиболее важных, факторов структуры потребности и качества нефтепродуктов на рациональный объем каталитического крекинга в схеме переработки нефти, таких как глубина переработки нефти, соотношение потребности бензина к дизельному топливу, качество бензина и др. [c.26]

На основании предложенных методических положений и с покоцью разработанной экономико-математической модели проведены расчеты по определению эффективности каталитического крекинга в схеме НПЗ в зависимости от влияния различных факторов. Установлеввое влияние отдельных факторов изменения структуры потребности и качества нефтепродуктов на эффективность процесса в схеме отдельного НПЗ дает возможность оценить значимость каждого фактора при рассмотрении всей отрасли в целом, с множеством получаемых продуктов, связей и зависимостей, когда все рассмотренные факторы действуют одновре-мевво в совокупности, оказывая тем самым значительное влияние на экономическую эффективность использования процессов. Особенно важно это при.разработке перспектив развития процессов. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология