Максимум выхода целевого продукта

В иных случаях вводятся дополнительные ограничения на выходные переменные реактора, уменьшающие влияние работы реактора на функционирование остальных аппаратов схемы, или ограничения на входные переменные реактора, уменьшающие влияние остальных аппаратов па реактор. Например, нри оптимизации реактора часто применяются такие критерии — максимум выхода целевого продукта при заданной избирательности [c.17]

Пусть, например, необходимо оптимизировать отдельно реактор из условия максимума выхода целевого продукта. Однако увеличение его выхода может сопровождаться возрастанием выхода побочных продуктов, что, в свою очередь, может увеличивать массовые расходы в аппаратах разделения. Кроме того, с повышением выхода целевого продукта могут также возрасти расходы сырья. [c.173]

При любом постоянном расходе сырья максимуму выхода целевого продукта соответствует максимум удельного отбора, т. е. [c.23]

Моделировалось два варианта работы установки крекинга. В первом варианте предполагали, что смена резервуара всегда сопровождается изменением свойств сырья, причем таким, что соответствующая новому сырью точка максимума выхода целевого продукта смещается вдоль оси температуры (управляющее воздействие) не менее, чем на 10° С. Во втором вари а н-т е предполагали, что обобщенное возмущение распределено по нормальному закону. Далее в обоих вариантах предполагали, что изменение выхода целевого продукта при смене сырьевых резервуаров не должно превышать 3% (абс.). [c.135]

Процесс пиролиза этана сопровождается параллельно протекающими побочными превращениями, приводящими к уменьшению выхода целевого продукта. Проведение реакции с глубиной превращения, близкой к точке максимума выхода целевого продукта за один проход, приводит к селективности, уступающей значению этого параметра при более низких степенях превращения. Однако, если осуществлять процесс с небольшими превращениями за однократный пропуск при одновременном выводе из системы продуктов реакции и возвращении в систему непрореагировавшего сырья, можно достичь полного превращения исходного сырья в конечные продукты реакции. Здесь важно выяснить, как при этом будут меняться селективность процесса и производительность единицы объема реактора, если количество тепла, передаваемое через реакторную поверхность, практически остается неизменным. [c.296]

Доказано, что из этого критерия можно получить наиболее употребляемый критерий максимума выхода целевого продукта [c.200]

Экзотермические процессы, происходящие с выделением тепла, характеризуются наличием оптимальной температуры, соответствующей максимальному выходу продукта. Как показано на рис. 8, при постоянстве времени контакта газа с катализатором т, давления Р и концентраций исходных веществ Си, С при возрастании температуры / выход продукта сначала повышается и затем вследствие смещения равновесия в сторону исходных веществ, обязательно проходит через максимум, соответствующий оптимальной температуре. В некоторых каталитических процессах при повышении температуры начинаются побочные реакции, и выход целевого продукта необратимо снижается значительно сильнее, чем по причине обратной реакции. Так происходит, например, при синтезе метанола и высших спиртов. [c.42]

Исследование влияния соотношения концентраций мономер/субстрат (МУЗ) на вь(ход целевых продуктов реакции показывает, что данная зависимость имеет экстремальный характер [20-22]. Максимумы выходов целевых продуктов реакции присоединения 5-нитро-2-фенил-1,3-диоксана к различным олефинам достигаются при разных значения отношения M/S для каждого из олефинов, что объясняется их различной активностью в реакциях присоединения и теломеризации. [c.101]

Чем больше зависимость технологических показателей от времени контакта сырья с катализатором отличается от линейной, тем сильнее будет проявляться роль аэродинамических неоднородностей. Наиболее значительным будет влияние неоднородностей при достижении максимума выхода целевого продукта для реакции более высокого порядка. [c.91]

Не линейная зависимость степени превращения от температуры показана на рис. 40 и 41. Выход продукта экзотермических реакций с повышением температуры сначала повышается, но затем вследствие смещения равновесия в сторону исходных веществ, т. е. уменьшения константы равновесия, обязательно проходит через максимум, соответствующий оптимальной температуре. Нередки каталитические процессы, в которых при повышении температуры начинаются побочные реакции и выход целевого продукта необратимо снижается значительно сильнее, чем по причине снижения константы равно- [c.74]

Повышение температуры эндотермического процесса вызывает монотонное возрастание степени превращения по затухающей кривой (рис. 41). Однако при повышении температуры могут возникать побочные реакции поэтому выход целевого продукта, например, бутадиена при каталитическом превращении этилового спирта или бензина в процессе каталитического крекинга, может проходить через максимум, хотя основная реакция эндотермическая. [c.75]

Управление режимом. Цель оптимального управления в АСУ ТП Октан-М состоит в обеспечении максимума относительного выхода целевого продукта — бензина, за время между двумя последовательными плановыми ремонтами установки при соблюдении технологических и плановых ограничений. [c.147]

Реакция разложения ГП катализируется кислотами и протекает с очень высокой скоростью. На практике для разложения используют 0,1%-ный раствор серной кислоты в ацетоне. Выход целевых продуктов зависит от температуры и достигает максимума при 50—60°С. [c.359]

Эти выводы наиболее четко проявляются в процессах с изменяющейся по длине реактора температурой. Однако и в изотермическом процессе в изученной области абсолютный и относительный выходы целевого продукта проходят через максимум. [c.315]

Составление выражения для функции дохода. Определение оптимальных значений и для следующих трех случаев 1) максимум абсолютного выхода целевого продукта 2) максимум относительного выхода 3) максимум функции дохода. Сравнение результатов данной оптимизации с результатами предыдущей оптимизации процесса ( 2). [c.316]

Действительно, если предположить, что на траектории имеется локальный максимум по 6 в точке i, после которого содержание Ь сначала падает, а потом возрастает, то в некоторой точке 1 Ъ 1 = 6(Zi) (рис. 4). Тогда можно изменить управление, задавая после 1 температурный режим Т 1) = = Т(1 2 — к)- Начальные условия в точке Zi совпадают с условиями в точке 2 по Ъ, но a li) a l , ввиду чего получим больший выход целевого продукта. Отсюда следует, что исходная траектория неоптимальна. [c.206]

Однако распространять данную зависимость л от Ко на практические соотнощения Вид следует с большими поправками на ряд факторов. На промышленных установках крекингу подвергаются не индивидуальные углеводороды, а их смесь. Каждый из них характеризуется особенными значениями а и р. Но самое существенное в том, что доля превращенного углеводорода у характеризует выход всех продуктов реакции крекинга, а не целевой продукции этого процесса. Между тем при малой объемной скорости Ко и в соответствии с (12.30). т будет большим, а выход целевой продукции В незначительным по причине ее глубокого расщепления с образованием газов и углеродистых и смолистых соединений. По мере увеличения Ко и до некоторого уровня вследствие снижения времени контакта и слабого развития побочных реакций выход целевого продукта В достигает максимума, а затем начинает снижаться уже чисто в силу уравнения А. В. Фроста. Все сказанное передает сложные химические закономерности крекинга в самых общих чертах. Они упомянуты здесь лишь постольку, поскольку это необходимо для пояснения фактического изменения выхода В в зависимости от суточной производительности установки каталитического крекинга д. Из предварительного анализа факторов, осложняющих динамику В по сравнению с динамикой х в уравнении А. В. Фроста, следует, что зависимость В от д должна на практике иметь экстремальный характер с максимумом при определенном д. [c.506]

Для выбора пространственно-временных масштабов закалки существенное значение имеет форма максимумов концентраций тех или иных веществ, участвующих в реакции. Если ширина максимума концентрации целевого продукта оказывается малой, то ясно, что для увеличения выхода этого продукта необходимо предъявить более жесткие требования к вынужденной закалке, и наоборот. [c.53]

Проведенное исследование позволило построить статические характеристики процесса и показать, что реактор можно рассматривать как нелинейный преобразователь. При этом могут быть установлены приближенные аналитические зависимости между входами (например начальной концентрацией метана Сх (0), начальной температурой Т (0) газовой смеси) и выходами, т. е. величинами, характеризующими процесс конверсии метана в ацетилен (наиример максимумом концентрации целевого продукта Сз (г ), эффективной длиной реактора Ь, степенью разложения метана 8). Эти зависимости могут быть установлены при нескольких наборах констант. [c.63]

Найденные зависимости выходов от входов реактора позволяют выяснить степень чувствительности различных выходов к одному и тому же входу, а также влияние одного и того же входа на различные вр, ходы как в случае детерминированных входов, так и в случае непрерывных случайных колебаний последних. Полученные при этом результаты позволяют сравнить влияние на выходы флуктуаций входов с влиянием неточности задания входящих в уравнения констант скоростей реакций. В частности, для рассмотренного выше процесса пиролиза метана из сравнения кривых 1 рис. 14, я и б, видно, что в заданной области изменения величин входов Т (0) и (0) максимум концентрации ацетилена Сз (2т) более чувствителен к изменению входа Т (0), что, очевидно, необходимо будет учитывать при регулировании выхода Сд В том случае, когда входы [в нашем случае Т (0) и Сх (0)] непрерывно и стационарно флуктуируют, они могут быть математически промоделированы с помощью стационарных случайных функций времени. Полученные приближенные статические характеристики процесса позволяют найти математические ожидания выходов (в рассмотренном примере Сд (г ), Ь и з) в зависимости от среднеквадратичных отклонений входов [в данном примере — Т (0) и (0)1, а также вычислить автокорреляционные функции выходов [например Сд (2 )]- В частности, приведенные на рис. 15, а и б графики математического ожидания <Сд ( 2 )) показывают, что при случайных колебаниях входов (0) и Т (0) среднее значение выхода целевого продукта ацетилена Сд (г ) может понизиться на 5,5% от значения этой величины при постоянных начальных условиях. [c.64]

В тех случаях, когда повышение температуры сопровождается увеличением выхода целевого продукта или функция рг(Т ) имеет максимум, производительность реактора (в зависимости от соотношения предэкспоненциальных множителей и разности энергий активации) либо монотонно меняется, либо проходит через максимум. [c.319]

Если в результате повышения температуры наблюдается уменьшение выхода целевого продукта или если функция р,(7 ) имеет максимум, поиск экономически целесообразного температурного режима должен быть основан на учете влияния температуры на суммарные энерго-материальные затраты. Основанием для подобного поиска может служить зависимость (см. гл. I) [c.320]

Уравнение (1) описывает ход расщепления сырья и проме-жуточных веществ, но недостаточно для определения выходов целевых продуктов. Обычная схема вычисления их, предложенная для простейших последовательных реакций [8, 9, 10, 11] при параллельно-последовательном механизме и коэфициенте /9 0 не применима, так как приводит к уравнениям, не поддающимся прямым решениям. Однако эта задача сильно упрощается, если пользоваться не чисто аналитическим, а графоаналитическим методом и графически представлять выявляемые кинетические закономерности. На фиг. 1 показаны кинетические кривые (1, 2, 3, 4 и 5) жидкофазной деструктивной гидрогенизации каменного угля и расхода водорода (кривая 6) на опытной установке под давлением 700 ати. На этих кривых, типичных для первой ступени процесса, отчетливо видны максимумы образования тяжелого масла 2 в начальных стадиях реагирования (и соответствующих им больших объемных скоростях), характерные для чисто консекутивных и параллельно-последовательных сложных процессов. При больших степенях превращения органической массы угля (у >96—98%) тяжелое масло уже почти не образуется вновь и только расщепляется на более легкие соединения. В этой области нетрудно найти кинетические константы распада тяжелого масла, являющегося лимитирующей стадией процесса, и по ним судить об интенсивности деструктивной гидрогенизации в целом . В табл. 8 приводятся результаты таких вычислений для каменного и бурого углей,, а также жидкофазной гидрогенизации двух типов смол полукоксования. Пол ченные данные подтверждают ранее сделанные общие выводы о влиянии на процесс давления, температуры и природы сырья. Сравнение констант, вычисленных по данным экспериментальной и заводской установок, перерабатывающих сырье близких качеств, показывает значительное снижение скоростей в промышленных условиях по сравнению с лабораторными и полузаводскими. Отмеченное является следствием изменения гидродинамических режимов и неизбежной неравномерности распределения температур в промышленных реакторах [12, 13, 14]. [c.82]

Согласно общим закономерностям управления сложными реакциями, выход целевого продукта достигает максимума при определенных температуре и длительности реакции. Оптимальные температуры крекинга в зависимости от состава сырья лежат в интервале 440— 500°С оптимальное давление близко к атмосферному. [c.213]

Выбор оптимального соотношения реагентов может быть осуществлен лишь с учетом экономических факторов. Очевидно, что при его увеличении падает выход целевого продукта и соответственно растут расходные коэффициенты. Наоборот, при малом отношении I2 RH остается много непревращенного углеводорода, который приходится регенерировать и возвращать на реакцию, что неизбежно повышает энергетические затраты. Взаимодействие этих противоположных эффектов дает некоторый минимум затрат при определенном соотношении реагентов, которое и является оптимальным для данной реакции. Оно обычно не соответствует максимумам в содержании целевого продукта по рис. 33 при получении первого промежуточного продукта хлорирования равно 0,1—0,2, при получении второго составляет 0,3—0,5. Это означает, что процесс ведут при значительном избытке органического реагента по отношению к хлору. [c.131]

Обратимая экзотермическая реакция. В случае обратимой экзотермической реакции повышение температуры ускоряет обратную реакцию сильнее, чем прямую, так что равновесие процесса смещается в нежелательную сторону. При некоторой температуре скорость образования целевого продукта г (С, Т) проходит через максимум эта оптимальная температура зависит от состава реагирующей смеси, уменьшаясь по мере уменьшения концентрации исходного вещества. Таким образом, вначале, пока еще не накопилось значительное количество конечного продукта, процесс выгодно вести при высокой температуре, чтобй увеличить скорость пряМой реакции, а затем температуру следует снижать, чтобы, сместив равновесие в нужную сторону, добиться максимального выхода целевого продукта. Температура в каждом сечении реактора должна быть выбрана так, чтобы скорость образования целевого вещества в этом сечении была максимальной, т. е., чтобы выполнялось равенство [c.367]

Выход продукта экзотермических реакций (рис. П.1) с повышением температуры проходит через максимум, соответствующий оптимальной температуре. Понижение выхода при высоких температурах обусловлено уменьшением константы равновесия. Нередки каталитические процессы, в которых при повышении температуры начинаются побочные реакции и выход целевого продукта необратимо снижается значительно сильнее, чем по причине уменьшения константы равновесия. Так происходит, например, при каталитическом синтезе метанола и высших спиртов. [c.53]

Повышение температуры эндотермического процесса вызывает монотонное возрастание выхода по затухающей кривой. Однако при повышении температуры могут возникать побочные реакции, поэтому выход целевого продукта, например, бензина при каталитическом крекинге, может проходить через максимум, хотя основные реакции эндотермические. [c.53]

Для того чтобы увеличить до максимума выход целевого продукта в данном реакторе, должно быть изучено взаимодействие таких переменных, как производительность, длина реактора и рабочая температура, с селективностью и степенью превращения. Конечно, экономические вопросы (например, капитальные вложения и затраты на исходное сырье) рассматриваются с этой точки зрения, ограничивая размер реактора и нижний предел объемной скорости. Смит и Карберри [21, 22] описали детальную методику моделирования реакций и оптимизации переменных процесса с целью увеличения до максимума выхода продукта. Методика применена как к реакторам с фиксированным слоем [21], так и к трубным реакторам [22] для окисления нафталина, но метод может быть распространен на большинство реакций. На основе данных, полученных в этих исследованиях, можно сделать заключение, что процесс в реакторе с фиксированным слоем лимитируется диффузией в таблетке катализатора, а в трубчатом реакторе — теплопередачей в стенках труб. Такие наблюдения наводят на пути дальнейшей оптимизации процесса соответствующими изменениями катализатора и конструкции реактора. [c.105]

Рассмотрим следующую оптимизационную задачу найти температурный профиль T = T[t), па котором достигается максимум выхода целевого продукта В, что в данном случае равносильно мппимуму А [c.153]

Оптимальный режим процесса целесообразно определять в два этапа. На первом этапе, называемом теоретической оптимизацией, находят самые лучшие в некотором- смысле условия, не принимая во внимание возможность их реализации. Этот теоретический оптимальный режим зачастую отыскивают из условия максимальной интенсивности процесса при заданном выходе целевого продукта. Задачи определения минимального времени контактирования при известной степени превращения (максима[Льная интенсивность процесса) и поиска ее максимума при данном времени контактирования для простых процессов эквивалентны. На втором этапе выбирают реакторы (подробно см. стр. 499 сл.), позволяющие наилучшим образом приблизиться к указанному. Следовательно, появляется объективный критерий выбора технологической схемы и конструкции реактора. [c.491]

Рассмотрим эту тенденцию с точки зрения принципа супероптимальности. Очевидно, максимум абсолютного выхода целевого продукта можно найти, изучив поведение функции Из (II.3.8) получаем [c.59]

При этом варианте расчетов пользуемся двумя критериями оптимальности 1) максимумом абсолютного выхода целевого продукта (этилена), 2) максимумом относительного выхода этилена, считая на пропуш,енное свежее углеводородное сырье. [c.309]

Сравнение результатов исследования процесса пиролиза этана в изобарическом, изотермическом, изотермо-изобарическом режимах, а также с изменяющимися по длине реактора и температурой, и давлением показывает, что в случае, когда [температура и давление постоянны, абсолютный выход целевого продукта и расх.од свежего углеводородного сырья с уменьшением степени превращения монотонно растут и достигают своего максимума при степени превращения, равной нулю. Изменение же температуры по длине реактора так же, как и изменение давления, сказывается на характере изменения расхода сырья и выхода целевого продукта с умёныпением степени превращения расход сырья может иметь цри этом несколько экстремальных точек выход целевого продукта (как абсолютный, так и относительный) также проходит через максимум. [c.315]

Критерий обращения в максимум X,(Г) отвечает случаю максимизации выхода целевого продукта. Однако, рассмотрение этого частного критерия по су21еству не связано с потерей общности, так как оптимальная задача с максимизацией (или минимизацией) функции легко сводится ксформулированной выше оптимальной задаче, если ввести новую функцию пн ( ) удовлетворяющую уравнению [c.342]

Выявление влияния условий деполимеризации на выход целевого продукта проводилось в сопоставимых условиях (сырье всех опытов одинаково, каждый опыт яроводился на свежей загрузке катализатора). Дальнейшими опытами установлено, что селексивность катализатора изменяется по мере длительности его эксплуатации. Установлена определенная закономерность в изменении селективности катализатора по времени (рис. 8) по мере увеличения длительности работы катализатора выход изоамиленов на разложенное сырье постепенно повышается, достигая примерно через 30 ч максимума 1 (70%"), затем длительное время остается практически постоянным на довольно высоком уровне. [c.61]

Как и для всех последовательно-параллельных реакций, состав продуктов при хлорировании определяется соотношением исходных реагентов (вступившего в реакцию хлора ко всему органическому веществу). Эти зависимости для 1,2-дихлорэтана и метана представлены на рис. 33, из которого видно, что почти всегда образуются смеси веществ и максимум выхода данного продукта наблюдается при соотношении реагентов, соответствующем стехиометрии его образования из исходных веществ. Из подобных диаграмм можно вывести кривые селективности для любого из продуктов (рис. 34). Для первого из них селективность всегда падает с ростом отношения СЬ КН. Если целевыми являются последующие продукты замещения, то селективность по ним можно повысить, возвращая на реакцию вещества с недостаточной степенью хлорирования (например, СНзС1 при получении СНгСЬ). В этом случае, если пренебречь потерями, селективность также падает с ростом отношения СЬ КН (рис. 34, кривая 2). [c.101]

Более строгое решение и дальнейшее развитие метод кинетического расчета, предложенный С. А. Киссом, получил в исследовании М. Ф. Нагиева, проведенном в 1939 г. В этой работе Нагиев вывел зависимость, согласно которой в рециркуляционном процессе выход целевого продукта теоретически только при бесконечно малом времени пребывания в реакционной зоне может достигнуть своего максимума, равного количеству исходного сырья. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология