Производительность реактора по целевому продукту

Пусть, например, задача состоит в отыскании минимума себестоимости целевого продукта при заданной его производительности. Если концентрация целевого продукта на выходе из реактора, то производительность по целевому продукту [c.56]

Значительные резервы повышения производительности катализатора заключены в оптимальном выборе пористой структуры, размера н формы зерен катализатора. Как подбор катализатора, так и оптимизация его пористой структуры и размера зерен представляют важнейшие начальные этапы при решении глобальной проблемы разработки промышленного каталитического процесса. Оптимальность промышленного реактора обычно определяется экономическим критерием, в который наряду с многими факторами, влияющими на рентабельность процесса (например, производительность реактора по целевому продукту, селективность процесса, себестоимость одного или нескольких целевых продуктов, эксплуатационные затраты и т. п.), входят также параметры, характеризующие пористую структуру катализатора, размер и форму зерна. На эти переменные могут быть наложены ограничения, определяемые условиями эксплуатации и технологией приготовления катализаторов. Оптимальный выбор способа приготовления катализатора, при реализации которого формируется заданная микроструктура катализатора, составляет одну из основных стадий всей процедуры принятия решений при разработке промышленного контактно-каталитического процесса. [c.119]

Целевым продуктом реакции может быть как продукт Б, так и продукт С. Зависимость производительности реактора по продуктам В и С от нагрузки приведена в табл. 6, [c.142]

Параллельная технологическая связь (рис. УП-2, б) применяется для повышения производительности и мощности ХТС, а также при параллельном получении на базе одного исходного вещества двух или нескольких промежуточных продуктов, идущих на производство одного целевого продукта. Примером системы с параллельными технологическими связями между элементами является ХТС производства этиленоксида, в которой параллельно работают четыре каталитических реактора. [c.173]

Оптимальное число ступеней в ступенчатом аппарате. При секционировании реактора режим движения реагентов приближается к режиму идеального вытеснения, в связи с чем при одной и той же производительности по целевому продукту затраты на сырье с уве- [c.166]

Выбрать тип реактора, рассчитать его объем, интефальную селективность и производительность по целевому продукту R, если [c.92]

Несколько иная проблема оптимизации обсуждалась в 4.6. Было показано, что, следуя определенной методике, можно свести до минимума долю реагента, идущего на образование целевого продукта, т. е. получить максимальный выход. Таким образом, в качестве объективной функции оптимизации в первом случае являлась производительность реактора, а во втором — выход продукта реакции. [c.135]

Эффективность работы реактора характеризуется его производительностью и выходом целевого продукта. Производительность реактора определяется скоростью реакционного процесса, которая в свою очередь является функцией кинетики протекающей реакции и структуры потоков в реакторе. [c.65]

Аппараты с псевдоожиженным слоем просты по устройству и содержат каждый 40—100 катализатора, что позволяет создавать реакторы производительностью до 50 ООО т/год целевого продукта. Недостаток их, заключающийся в продольном смешении реагирующих веществ, в значительной мере может быть устранен секционированием и переходом к режимам с большими числами псевдоожи- [c.503]

Таким образом, в этом разделе показано, что эффективность нестационарного способа обусловлена большей инерционностью маршрута, идущего с образованием целевого продукта (как и для дифференциального реактора с периодически изменяющейся концентрацией реагента [18]). Причем максимальные по периоду значения селективности и производительности тем выше,, чем больше различие в инерционности маршрутов. [c.121]

В дополнение к обычно используемым варьируемым переменным Ра, Рв, Т и коэффициенту рецикла а введем V — объем реактора. Оптимальный режим должен удовлетворять заданным ограничениям на температуру Т внутри реактора и производительность процесса Рр по целевому продукту Р [c.136]

Осуществление процесса с рециркуляцией непрореагировавшего сырья позволяет повысить конечный выход целевых продуктов реакции на исходное сырье, но оно связано с дополнительным расходом энергии на отделение продуктов реакции от непрореагировавшего сырья, а также обычно требует или увеличения размеров реактора, или сокращения производительности действующей установки по исходному сырью [c.629]

Перейдем теперь к определению оптимального температурного режима процесса, понимая под этим температурные условия, при которых обеспечивается максимальная производительность по целевому продукту в данном реакторе. Такой оптимум ыожет быть обеспечен как при Т = onst, так и при изменении температуры во времени для реактора периодического действия по длине для реактора идеального вытеснения от аппарата к аппарату для каскада проточных реакторов идеального смешения. [c.217]

В прямоточных реакторах в отличие от реакторов с псевдоожиженным слоем теплоносителя, как видно из табл. 35, имеется возможность достигнуть результатов пиролиза, близких к теоретическим как по выходам целевых продуктов, так и по глубине конверсии исходного сырья. Проведение процесса в потоке теплоносителя дает возможность создать реакторы с высокой удельной нагрузкой по сырью, работающие при стабильных стационарных режимах, и обеспечить высокую производительность технологических агрегатов. [c.99]

На рис. 11 дана еще одна иллюстрация того, что условие (И.3.10) не позволяет наилучшим образом использовать преимущества рециркуляционного ведения процесса. Как видно, точки М яР в рециркуляционных системах не должны играть существенной роли, так как для дальнейшего повышения селективности процесса и производительности реактора имеются еще большие возможности. Если даже повышение производительности реактора по целевому продукту почему-либо не представляет интереса, то все равно невыгодно работать в режиме точки Р. Необходимо работать в точке 8, где производительность реактора такая же, как [c.62]

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]

При выборе оптимальной объемной скорости подачи сырья нужно руководствоваться не только максимальным выходом целевого продукта и его составом, но и достаточно высокой производительностью процесса ароматизации. Поэтому для ароматизации пропана на катализаторе ИК-30/5% 2п рекомендована скорость 50-100 ч" при температуре 580-610 С, а для ароматизации н-бутана - 150 ч" при температуре в реакторе 550-580 С. [c.12]

Принцип супероптимальности для нерециркуляционных систем. Независимо от профиля температуры и давления в заданном реакторе, изменением конечной степени превращения можно добиться увеличения его производительности по целевому продукту. [c.43]

Пиролиз углеводородов является наиболее важным технологическим процессом в пооизводстве низших олефинов - основного вида сырья для промышленности огранического синтеза. Экономически важной задачей в сорременных условиях является как повышение единичной мощности пиролизных реакторов, так и повышение их производительности по целевым продуктам за счет снижения выработки побочных. [c.117]

Если селективность по целевому продукту снижается с повышением температуры, то производительность реактора проходит через максимум по мере уменьшения отношения поверхности теплоотвода к объему реактора. Еслп этого нет, то с уменьшением указанного отношения производительность реактора будет монотонно возрастать и оптимум будет лежать на границе технологического ограничения по температуре. Во всех случаях оптимизация должна проводиться при ограпиченип Т Г р. Значение выбирается или из условий устойчивости системы (границы цепного или теплового взрыва) или из соображений о начале заметного протекания реакций, пе описываемых исходной кинетической моделью. [c.104]

Таким образом, знак наклона кривой трр — является показателем для выбора тина реактора, обеспечивающего наибольший выход. Он Э1 вивалентен показателю, приведенному ранее Денби-гом 1 , Трамбузом и Пиретом которые рассматривали знак величины для реакционной спстемы. Когда он отрицателен, наиболее благоприятны для образования целевого продукта низкие степени превращения и предпочтительным является трубчатый реактор когда он положителен, большую часть целевого продукта следует получить ири высокой степени превращения (предпочтительнее кубовый реактор). В последнем случае производительность реактора обязательно будет низкой, так что всегда потребуется большой реакционный объем (по сравнению с трубчатым реактором). Следует лп, и до какой степени целесообразно, пожертвовать некоторой долей выхода для повышения производительности реактора (например, за счет применения каскада кубовых реакторов) Это могут показать только эконолшческпе расчеты. [c.203]

Таким образом, нестационарный способ синтеза аммиака можно оценить как весьма перспективный. Он позволяет повысить производительность единичного объема реактора, снизить капитальные затраты и увеличить степень использования тепла. Одним из способов повышения эффективности процесса в целом в настоящее время является синтез аммиака из продувочных газов в нестацнонар-ном режиме, что прежде всего связано с возможностью получения целевого продукта из ранее неутилизуемых газов. [c.217]

Цель расчета по модели - определение влияния цйклическог зменения входных параметров на выход целевого продукта. Исследования проводились в следующих направлениях 1) выбор канала для нанесения возмущений 2) выбор фор кШ возмущающих воздействий 3) влияние изменения концентрации диоксида углерода в газовом потоке на входе в реактор а) на температурный режим потока б) на температуру в слое катализатора в) на качество образующегося метанола (с точки зрения образования примесей и увеличения концентрации воды). Выбор канала для нанесения возмущений выполнен с учетом возможности изменения параметров в промьппленных условиях. Для интенсификации процесса выбран расход диоксида углерода, который приводит к изменению концентрации Oj во входном потоке. Расчет технологических режимов выполнялся для случаев синусоидальной, прямоугольной и трапециевидной форм возмущающих воздействий. Анализ полученной информации показал целесообразность использования симметричных прямоугольных волн д.чя увеличения выхода метанола по сравнению с традащионным стацнон шы.ч режимом. При этом изучалось влияние периода возмущающих воздействий и их амплитуды. Установлено, что прирост производительности по метанолу в большей степени зависит от периода цикла, чем от амплитуды. Расчеты показали, что рабочий диапазон изменения температуры и расхода СО2 при реализации циклических режимов совпадает с диапазоном, определенным стационарными условия 1и проведения процесса. [c.65]

Определить а) степень превращения х метана в целевые продукты — формальдегид и метанол б) критическую йУвзв и рабочую Шр скорости взвешивания в) производительность реактора П, объем катализатора Икат, высоту его слоя Н и гидравлическое сопротивление АЯ. [c.135]

Параметры этих потоков — количество и содержание стирола — оказывают существенное влияние на работу каждого из отделений, а также на значения друг друга. Так, например, с увеличением количества возвратного этилбензола и содержания в нем стирола ( i 2) снижается производительность оборудования, увеличиваются потери по целевому продукту в то же время с уменьшением его количества за счет интенсификации процесса в реакторе возрастают затраты по сырью. Увеличение количества печного масла и снижение в нем концентрации стирола (при постоянном количестве стирола в печном лмасле Fi 2 4,2 = onst) приводит к возрастанию выхода стирола на разложенный этилбензол, но одновременно увеличиваются потери по целевому продукту и энергозатраты в отделении ректификации. Таким образом, параметры потоков 2 и 1 должны выбираться на основе решения общей задачи оптимизации. [c.168]

Важно при этом отметить, что производительность квазистати-ческого реактора меняется во времени. Поэтому необходимо максимизировать среднюю производительность реактора по целевому продукту. Здесь нельзя стремиться к максимизации данного про- [c.58]

Критерий (Х,4) выражает общее количество целевого продукта В за время работы реактора, а критерий (Х,5) — производительность его ио 5 в единицу времени. Управляющей переменной в нашей задаче может быть температура газа на входе в аппарат 23 (О, ) = = 2о з(0- Величина есть одномерное распределенное управле- [c.208]

Технологическая схема установки изомеризации включает два реактора в одном протекает процесс изомеризации, в другом — регенерация катализатора. Изомеризацию проводят при 420— 470 °С и 0,5 ч 1. п-Ксилол выделяют методом низкотемпературнонг кристаллизации, о-ксилол — ректификацией. В периодической литературе нет данных о переработке различных видов сырья. Указывается лишь, что выход п-ксилола 78 вес. % на исходное сырье. В 1972 г. эксплуатировалось пять установок изомеризации I I. Комплекс установок максимальной мош ности с целью получения и-ксилола сооружен в Уилтоне (Англия), производительностью-140 тыс. т целевого продукта в год. [c.183]

Одним из критериев интенсификации процессов химической технологии является минимальный объем реактора, обеспечивагош,ий получение заданного количества целевого продукта, или максимальная производительность при том же объеме. [c.268]

Теорией рециркуляции, в частности принципом супероптимальности, доказано, что все без исключения химические реакции, с точки зрения достижения высокой селективности процесса и производительности единицы реакторного объема, повышения гибкости и улучшения управляемости процесса, целесообразно осуществлять со строго определенной степенью рециркуляции, которая определяется в соответствии с принципом супероптимальности. Благодаря принципу супероптимальности можно добиться значительного повышения производительности любого заданного реактора и свободного регулирования селективности протекающего в нем процесса, рассматривая их как функцию степени превращения и состава рециркулируемых потоков непрореагировавшего сырья и побочных продуктов реакций, могущих служить источником синтеза целевого продукта в той же системе. [c.8]

Перейдем к рассмотрению изменения профилей различных параметров вдоль реактора в системе с рециркуляционной петлей. Необходимое превращение на выходе из реактора может быть получено различными изменениями вдоль реактора параметров системы — температуры, давления, концентрации. Оно связано с количеством рециркулируемых в начало реактора компонентов. Естественно, что для каждой конкретной реакции роль указанных факторов проявляется по-разному. Несомненно, что широкое использование результатов одновременного поиска изменения профилей различных параметров может привести к весьма интересным результатам. Однако для решения этой задачи желательно дальнейшее совершенствование математических методов оптимизации и более детальное изучение химических аспектов процесса. Рассмотрение реакции дегидрирования этана показало, что существует определенный профиль температуры, который отвечает максимальной нроизвоцительности реактора по целевому продукту. При этом расход исходного сырья не является максимальным и соответствует строго определенной селективности и глубине превращения на выходе из реактора. Следовательно оптимальные профили изменения параметров режима эксплуатации действующих реакторов должны определяться одновременным изменением производительности аппарата. В частности, исследования по определению оптимального температурного профиля для консекутивной реакции показали, что в этом случае необ ходимо реакцию начать с самой высокой температуры оптимального профиля. Затем углубление процесса следует проводить по мере снижения температуры также в соответствии с оптимальным профилем, найденным, подчеркиваю, для рециркуляционной системы. Кстати, в этом плане применение увеличенной рециркуляции непрореагпровавшего сырья в адиабатических реакторах (таких, как реактор для каталитического дегидрирования этилбензола в стирол) люжет значительно повысить их мощность по свежему сырью. Прп такой постановке вопроса реакторы должны конструироваться таким образом, чтобы они удовлетворяли требованиям теории. Это противоречит существующему укоренившемуся положению, когда реакция осуществляется в готовой конструкции реактора в зависимости от его возможностей, [c.15]

Касаясь исследования процесса дегидрирования этана с применением принципа суперонтимальности, следует отметить, что здесь также получены совершенно новые результаты, представля-юш,ие большой практический интерес. Можно было бы еще больше улучшить практический эффект оптимизации, если исследовать процесс с определением оптимального профиля переменных вдоль реактора. Очевидно, если применить к реакторам, где протекают такие последовательные реакции, как дегидрирование этилбензола с целью получения стирола, принцип подбора оптимального профиля параметров, в частности температуры, то можно добиться значительного увеличения выхода целевого продукта и производительности аппарата. [c.219]

Пожалуй, наиболее важной и сложной особенностью процесса циклического адиабатического дегидрирования является сравнительно точное поддержание теплового баланса слоя в реакторе, благодаря чему изменение температуры по высоте реактора во всех циклах остается постоянным и соответствующим заданному режиму. Степень дегидрирования, выход кокса, физическое теплосодержание углеводородного и воздушного потоков — таковы основные параметры, определяющие тепловой баланс реактора. Степень дегидрирования определяется, разумеется, другими соображениями, а именно заданной производительностью установки, т. е. количеством товарных бутана и бутадиена. Выход кокса зависит главным образом от катализатора, эксплуатационные характеристики которого можно выбирать в соответствии с намеченным использованием. Обычно стремятся Ьолучить катализатор, дающий не только высокую избирательность образования целевых продуктов и приемлемые кинетические показатели, но и такой выход кокса, чтобы при сгорании его в реакторе слой катализатора получал количество тепла, равное тепловому эффекту эндотермической реакции дегидрирования. [c.287]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология