Нестационарные модели с дезактивацией катализатора

Для описания процессов с дезактивацией катализаторов используют нестационарные модели в частных производных. Например, для проточной системы идеального вытеснения с непо- [c.109]

Так как скорость каталитического крекинга исходного сырья существенно (на 2—6 порядков) больше скорости дезактивации, то вместо нестационарной модели в частных производных можно использовать стационарное описание, дополненное уравнениями изменения константы скорости в зависимости от определяющих дезактивацию факторов [30, 53—55]. Такой подход нашел довольно широкое применение при описании кинетики каталитического крекинга. Кинетические уравнения, характеризующие дезактивацию катализатора [30], приведены ниже [c.110]

Нестационарные модели с дезактивацией катализатора [c.149]

В нашем сознании традиционно укоренилась мысль о том, что залогом высокой эффективности технологического процесса, и в частности химического, является неизменность во времени всех режимных характеристик. Это, конечно, не относится к процессам, которым присуща генетическая нестационарность, связанная, например, с быстрой дезактивацией катализатора, с периодичностью процессов сушки, кристаллизации, прессования, термической обработки изделий и др. В производстве неизменность характеристик старательно поддерживается стабилизацией входных параметров, с полющью которых на основе многолетнего опыта и интуитивных соображений или на основе исследования процессов с использованием математических моделей отыскиваются оптимальные стационарные условия и в случае необходимости корректируется технологический режим. [c.3]

Различные более или менее подробные классификации явлений дезактивации катализаторов приводятся также в некоторых других работах [24—26]. Например, предлагается [26] различать старение и утомление катализатора. В случае старения уменьшение активности катализатора определяется только временем его работы и не зависит от количества иереработаниого сырья. При утомлении скорость на-деиия активности зависит от локальной скорости каталитической реакции. Рассмотрено утомление в слое катализатора. В реакторе с неподвижным слоем волна утомления постепенно продвигается вдоль слоя катализатора и процесс оказывается нестационарным. (Интересно сравнить с временно-потоковой моделью [18, 19].) В реакторе с подвижным слоем в зависимости от характера движения катализатора при утомлении возникает ряд интересных особенностей. [c.11]

Математический статус гипотезы квазистационарности нуждается в корректном исследовании. Эта задача была впервые сформулирована Ю. С. Са-ясовым и А. Б. Васильевой на основе теории дифференциальных уравнений с малым параметром [350]. Здесь важно, что является малым параметром и что определяет иерархию времен жизни различных веществ. Для гомогенной кинетики малым параметром обычно является отношение констант скоростей стадий. Именно для такого малого параметра В. М. Васильевым, А. И. Вольпертом и С. И. Худяевым был выделен класс уравнений химической кинетики, для которого применение гипотезы квазистационарности корректно [133]. В каталитических реакциях возможна другая причина квазистационарности. Здесь она может оказаться различием, прежде всего, не констант скоростей стадий, а числа активных центров катализатора и числа атомов вещества в газовой фазе. Иссл ювание корректности метода квазистационарных концентраций для систем с таким малым параметром балансового происхождения делалось в [441] только для конкретных кинетических моделей. В [436 выделены достаточно широкие классы кинетических моделей каталитических реакций с малым параметром балансового происхождения, для которых выполняется условия теоремы А. Н. Тихонова [134]. В полной системе может осуществляться квазистационарность наоборот , т. е. не промежуточные вещества подстраиваются под наблюдаемые, а наблюдаемые — под промежуточные. Такая ситуация может возникнуть в реакциях с дезактивацией катализатора [277], в системах с глубоким вакуумом. В простых случаях время выхода на квазистационарный режим может быть оценено [277]. Применение теории дифференциальных уравнений с малым параметром дает возможность глубже понять особенности нестационарного поведения сложной каталитической реакции. Прежде всего, вырожденная подсистема в общем случае может не совпадать с привычной системой уравнений квазистационарности по всем промежуточным веществам [436], о возможности частичной квазистационарности И. Н. Семенов писал в работе [354]. Развитие метода малого параметра на системы более общего вида дано в работах А. И. Вольперта и М. И. Лебедевой (см., например, [268]). [c.29]

Отметим, что построенная кинетическая модель нестационарного процесса должна будет удовлетворительно количественно описывать поведение катализатора, например, при изменяющихся условиях па входе в реактор — это давление, состав, температура, нагрузка, при циркуляции катализатора в реакторах с псевдоожпжен-ными слоями катализатора и работающими в режиме иневмотранс-порта, при активации и дезактивации поверхности катализатора, при быстрых и медленных изменениях характеристик реакционной смеси. Построение такой кинетической модели требует больших затрат и высокой квалификации специалистов разного профиля — фи- [c.226]

Нестационарность состояния катализатора может возникнуть и вследствие изменения его активности из-за отравления, старения закоксования и других причин дезактивации. В этом случае стационарная кинетическая модель дополняется описанием дезактивации и зависимостями параметров кинетической модели от степени дезактивации. Обычно принимают, что дезактивация приводит к уменьшению константы скорости реакции, так что к =акя (где к, к -текущее и начальное значения константы скорости а - фактор дезак-тива1ши). В этом случае уменьшение к (дезактивации) связано с уменьшением числа активных центров. [c.242]

При анализе процессов регенерации Р. Хьюз четко определил необходимость учета состава кокса по углероду и водороду. Знание состава кокса и модель, учитывающая неравномерность выжигания этих компонентов кокса во времени и в объеме зерна катализатора, позволяют подойти к проблеме расчета оптимального режима регенерации. Эти вопросы пока еще не нашли отражения в литературе. В условиях дезактивации, зависящей от режима процесса, различия в партиях, катализатора, длительности его работы после загрузки (т. е. его фактического состояния), необходимо определять оптимальный режим с учетом всех этих факторов. Для этого целесообразна разработка методов оптимизации, позволяющих управлять процессом с одновременной модификацией структуры и параметров модели объекта, а также параметров управляющей функции с тем, чтобы осуществлять оптимальное управление в реальном режиме времени. Решение таких проблем относится к области эволюцион ного моделирования нестационарных процессов. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология