Реактор оптимальная производительност

Математическое описание каталитического крекинга в движущемся слое использовано для определения режимов действующей установки, максимизирующих выходы бензина и суммы светлых углеводородов. Для поиска оптимума использовали программу поиска экстремума функции многих переменных [1]. При поиске подбирали следующие режимные показатели производительность установки, температуру сырья на входе в реактор, температуру катализатора на входе в реактор, циркуляцию катализатора. Подбор осуществляли внутри диапазонов, определяемых технологическими ограничениями по производительности 35—50 т/ч, температуре сырья на входе в реактор 455—490°С, температуре катализатора на входе в реактор 480—530°С и кратности циркуляции катализатора 75—110 т/ч. Результаты расчетов поиска оптимальных условий выходов бензина и суммы бензина и дизельного топлива приведены в табл. 19. [c.142]

В процессе приготовления катализатора по разным причинам могут возникнуть трудности в приготовлении катализатора с заданной пористой структурой. Поэтому представляет интерес общая зависимость селективности и объемной производительности катализатора или всего реактора от параметров пористой структуры и размеров зерна. При этом определение оптимальной пористой структуры следует рассматривать как часть общего исследования взаимосвязи между пористой структурой катализатора и его объемной производительностью или селективностью. [c.120]

Что касается изменений расхода реагента А, то управляющая машина эффективно заменяет буферную емкость на линии питания реактора и связанные с ней приборы. Это достигается правильным регулированием расходов реагента В, пара и хладоагента для того, чтобы поддержать оптимальную производительность реактора, несмотря на изменения расхода А. [c.168]

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]

Последовательно развивая эту идею, нетрудно заключить, что эффективность процессов повышается, если оптимизировать не отдельные установки, а целые комплексы установок в их взаимодействии. Это является следствием своеобразного синергизма. Правда, это еще больше усложняет задачу. В этом случае опти мальная степень превращения в каждом аппарате становится функцией двух факторов 1) влияния глубины превращения в каждом аппарате на производительность всех других установок комплекса — интерференция производительности 2) удельного значения каждого продукта для повышения величины критерия оптимальности всего комплекса в целом — интерференция критерия оптимальности. По существу, эти два вида интерференции химических процессов, вызываемые степенью превращения в каждом реакторе, приводят к компромиссной оптимальной производительности и селективности между всеми реакторами сложной системы. При оптимизации химических комплексов, конечно, приходится учитывать одновременно взаимное влияние многих других факторов, т. е. специфические свойства всего комплекса в рациональном использовании не только материальных потоков, но и тепловых ресурсов. При этом использование энергетических ресурсов каждой установки должно определяться наиболее эффективным удовлетворением энергетических потребностей всего комплекса в целом. [c.19]

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]

Вообще говоря, проблема увеличения производительности реактора на любой действующей установке должна рассматриваться не как самоцель, а как одна из возможностей увеличения дохода от работы всей установки. Если же рассматривается реактор одной из установок действующего химического комбината, то в этом случае вопрос увеличения производительности такого реактора будет рассматриваться в зависимости от энергетических, конструктивных особенностей каждой установки комбината, в зависимости от рационального использования побочных продуктов на этом же комбинате и от других глобальных интересов. Например, нагревание сырья или рециркулята одной из установок связано с рациональным использованием тепловых отходов не только данной, но и всех прилегающих установок. Поэтому вопросы оптимальной производительности каждого из реакторов химического комбината должны решаться комплексно и в зависимости от основной задачи увеличения дохода от работы всей системы сопряженно работающих установок. [c.45]

Построить математическую модель реактора, при решении которой на вычислительной машине, варьируя величинами конструктивных размеров реактора, можно получить оптимальную производительность его по стиролу. [c.135]

Оптимальные значения температуры горячей точки ), параметра теплоотвода (А), температуры на выходе иа реактора и производительности (П) реакторов синтеза аммиака с простыми противоточными трубками [c.148]

Таким образом, с ростом диаметра труб реактора его производительность растет, а конверсия падает. Причем такая зависимость сохраняется для практически всего допустимого интервала входных температур реакционной смеси и длин реактора. Значит, в широкой области значений переменных процесса должно существовать такое значение диаметра труб реактора, которое наилучшим образом удовлетворяло бы обоим этим критериям. Естественно, что оптимальный диаметр труб зависит от значимости каждого из критериев необходимо решить, что более важно повышение конверсии или производительности проектируемого реактора, При равной значимости этих критериев оптимальным в широком интервале входных температур является внутренний диаметр труб реактора 30-35 мм (рис. 5.11). [c.93]

Параметры технологического режима определяют принципы конструирования соответствующих реакторов. Оптимальному значению параметров технологического режима соответствует максимальная производительность аппаратов и производительность труда персонала, обслуживающего процесс. Поэтому характер и значения параметров технологического режима положены в основу классификации химико-технологических процессов. Однако ссе параметры технологического режима взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Изменение одного из параметров влечет за собой резкое изменение оптимальных величин других параметров реж№ ма. Поэтому четкая классификация технологических процессов по всем без исключения параметрам режима была бы очень сложна и нецелесообразна в общем курсе химической технологии. Необходимо выбрать параметры, оказывающие решающее влияние. [c.36]

Конечной целью, к которой стремится исследователь, занятый разработкой нового промышленного катализатора, является создание такого катализатора, который обеспечил бы оптимальную работу химического реактора. Оптимальность реактора может быть определена посредством экономического критерия, в котором могут быть учтены многие факторы, влияюш ие на рентабельность процесса. В качестве критерия оптимизации могут быть использованы такие показатели, как производительность реактора по целевому продукту, селективность процесса, себестоимость одного или нескольких целевых продуктов, эксплуатационные затраты и т. д. Определение технологических и конструктивных параметров процесса, при которых критерий принимает оптимальное значение, является одной из задач математического моделирования. Как это следует из анализа макрокинетики гетерогенно-каталитических реакций, в число конструктивных параметров, подлежащих оптимизации, должны входить размер зерна и параметры, характеризующие пористую структуру катализатора. На эти переменные могут быть наложены ограничения, определяемые условиями эксплуатации или технологией производства катализатора. [c.185]

Одна из них состоит в подборе оптимальных количеств гомогенного катализатора или инициатора или интенсивности излучения, когда увеличение затрат на интенсификацию процесса противопоставляется снижению объема и стоимости реактора. Если производительность установки задана или по каким-либо причинам ограничена величиной Рв, максимум прибыли соответствует минимуму себестоимости, причем при постоянстве прочих условий достаточно минимизировать сумму [c.330]

Величина Фв а достигает наибольшего значения как раз при максимальном содержании продукта В в реакционной массе. Поэтому без учета изменений в производительности реактора оптимальная степень конверсии будет соответствовать именно этой точке. Чаще бывает, что затраты на изготовление реактора и его обслуживание оказывают определенный эффект, и поэтому оптимум также смещается к более низким степеням конверсии, но в меньшей степени, чем при рециркуляции непревращенных реагентов. Так, для рассмотренного выше примера получим [c.424]

Параметры технологического режима определяют принципы конструирования соответствующих реакторов. Оптимальному значению параметров технологического режима соответствует максимальная производительность аппаратов и наибольшая производительность труда персонала, обслуживающего процесс. Поэтому характер и значение параметров технологического режима положены в основу [c.42]

Допустим, что для оптимального режима работы каждого элемента (реактора) при производительности по компоненту А равной 100 необходимо соблюдать следующие условия [c.96]

Оптимальная производительность реактора. Критерием оптимизации химической реакции может быть максимальная производительность аппарата или максимальный выход целевого продукта. Различие оптимизации по этим двум параметрам состоит в том, что в первом случае стремятся получить минимальное время реакции Тр = min, а во втором — минимальный выход побочных продуктов. Первый вид оптимизации целесообразно применять тогда, когда капитальные затраты высоки, а стоимость сырья невысокая, второй — при высокой стоимости сырья. [c.165]

При изменении координат стационарного состояния в фазовом пространстве реактора изменяются, как правило, величины, характеризующие его работу, такие, как производительность, различные показатели качества получаемого продукта и т. п. Зная зависимость координат стационарного состояния от параметров системы, мы получаем возможность выбора оптимального (в заданном смысле) режима работы реактора. [c.61]

В общем случае (в динамических системах) характер изменения этих величин не всегда одинаков и зависит от конкретного процесса. Например, при больших объемных скоростях (малое время контакта) степень конверсии будет меньше а выход увеличится. Удельная производительность возрастает пока время контакта не достигнет оптимального значения, после чего при больших объемных скоростях удельная производительность начинает уменьшаться. Сказанное можно проиллюстрировать рис. 6, на котором представлены кривые взаимного изменения этих величин при окислении метана в формальдегид в динамической системе (трубчатый реактор). [c.30]

Омским филиалом ВНИПИнефть запроектирован реактор с трубами диаметром 200 мм [192, 193]. Применение таких труб существенно повышает пропускную способность, т. е. производительность реактора при использовании компрессоров и насосов тех же типов, что и в случае реактора с трубами диаметром 150 мм. При оптимальном режиме работы (температура 270—275°С, расход воздуха 2600—2700 м /ч, расход жидкой фазы 85—90 м /ч) производительность реактора на гудроне с условной вязкостью при 80 °С 29 с составляет 25 м ч битума БНК-2 и 15 м ч битума БНК-5 (Омский КРЗ). При указанном режиме содержание кислорода в отработанных газах окисления лежит в пределах 1—4% (об.), что свидетельствует о высокой эффективности трубчатого реактора как окислительного аппарата. [c.132]

Следовательно, создать идеально оптимальный реактор невозможно Тем не менее, в некоторых реакторах синтеза аммиака в зонах, удаленных от входа, удалось получить достаточную степень приближения к оптимальному режиму, что дало заметное повышение производительности установок [5]. [c.149]

Обеспечение оптимального температурного профиля в реакторах позволит улучшить их производственные характеристики — увеличить удельную производительность, степень превращения исходных веществ, снизить себестоимость продукта и т. д. [c.304]

Упомянутые выше типы полочных реакторов работают в комплекте с большим входным теплообменником для подогрева гача до 430°С. Газ, выходящий из последней ступени, имеет температуру 500 °С. Наличие теплообменника уменьшает пространство, предназначенное для катализатора, а следовательно снижает производительность реактора. Тем не менее оба типа полочных реакторов являются достаточно хорошим решением задачи получения максимального количества аммиака при оптимальных температурах. [c.332]

С переходом на кипящий слой задача отвода тепла, представляющая значительную трудность в реакторах с неподвижным слоем, упрощается ввиду высокого коэффициента теплообмена между слоем и стенкой охлаждающей рубашки. По данным различных исследователей при высоких давлениях эта величина составляет 100 ккал град) и более. Температуру в первой секции реактора с псевдоожиженным слоем (реакция синтеза аммиака) можно поднять до 535—545°С, если температура газа на входе не превышает 450°С. Для получения заданной степени превращения температуру в реакторе следует понижать, а тепловыделение использовать для подогрева свежего газа. По ориентировочным расчетам, производительность реактора синтеза аммиака можно повысить на 40—50% за счет приближения профиля температур к оптимальному. [c.354]

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что регулирование пористой структуры катализатора является эффективным средством повышения его объемной производительности. Создание оптимальной пористой структуры может привести к увеличению объемной производительности катализатора от десятков до нескольких сотен процентов, а это может повлиять на выбор конструкции реактора. [c.169]

Благодаря динамическим свойствам катализатора в нестационарно работающем реакторе могут создаваться условия, близкие к теоретическим оптимальным по производительности и избирательности. Это упрощает конструкцию реактора и открывает перспективу сооружения аппаратов большой единичной мощности. [c.297]

Поясним предлагаемый способ на примере первого сектора. При повышении температуры нижней части катализаторной полки в первом секторе она воспринимается датчиком температуры (рис. 7.21), затем это повышение будет скомпенсировано регулятором Рх за счет увеличения расхода охлаждающего газа в рассматриваемом секторе. Поэтому в соседних секторах произойдет понижение температуры. Для компенсации этого влияния введены корректирующие звенья и Кц, которые уменьшают подачу охлаждающего газа во второй и четвертый секторы при увеличении подачи в первый. Температура второго, третьего и четвертого секторов регулируется аналогично. Повышение выхода метанола происходит за счет приближения температуры секторов к оптимальной, при которой производительность реактора максимальна. [c.331]

При поиске подбирали следующие режимные показатели производительность установки, температуру сырья на входе в реактор, температуру катализатора на входе в реактор, циркуляцию катализатора. Подбор этих показателей осуществляли внутри диапазонов, определяемых технологическими ограничениями по производительности (35—50 т/ч) температуре сырья на входе в реактор (455—490 °С), температуре катализатора на входе в реактор (480 —530 °С), циркуляции катализатора (75—110 т/ч). Результаты расчетов поиска оптимальных условий выходов бензина и суммы бензина и дизельного топлива приведены в табл. Х-13. [c.369]

Одним из основных факторов влияющих на процесс гидроочистки, является объемная скорость подачи сырья. Объемная скорость определяется отношением объема сырья в единицу времени к объему загруженного катализатора в реакторе. Чем меньше объемная скорость, тем глубина процесса выше, но снижение объемной скорости приводит к снижению производительности установки, и поэтому, в зависимости от конкретных условий и качества сырья, объемную скорость поддерживают в оптимальных пределах. Обычно объемную скорость поддерживают в пределах от 2,5 до 5 час . [c.13]

В последнее время при помощи метода динамического программирования получены интересные результаты. Грюттер н Мессикоммер показали, что для реакций первого порядка (включая обратимые, параллельные и консекутивные), проводимых изотермически в каскаде кубовых реакторов, максимальная производительность достигается при равном распределении объема между реакторами. Если порядок реакции не равен единице, это положение неверно однако, например, для изотермических реакций второго порядка разница в производительности при оптимальном и равном распределении объема незначительна Поэтому из техничес Ких и экономических соображений следует, что в изотермическом каскаде все реакторы могут иметь один и тот же объем. Арис применил теорию динамического программирования к трубчатым и к многосек- [c.220]

Оптимальная производительность установки. Математические модели можно использовать для определения олтимальной производительности установки. Например, расход сырья, подаваемого в каскадный реактор, изменяли, но состав сырья оставался постоянным. Были установлены максимальные нагрузки на холодильную систему и на кипятильник деизобутанизатора. Можно было моделировать также изменение содержания олефина в сырье при изменении его расхода. [c.210]

Для установок сернокислотного алкилирования с реакторами Strat o и Kellog были разработаны полные математические модели. Исследователями была подтверждена адекватность этих моделей описываемым процессам. Модели использовали для расчета прибыли от усовершенствования установок, для определения оптимальной производительности установок по сырью, для установления оптимального режима работы деизобутанизатора, для сравнения работы реакторов разной конструкции. Было показано, что работа деизобутанизатора в режиме изостриппинга для установок сернокислотного алкилирования экономически невыгодна. [c.212]

Новаковский [44] на основании обстоятельного изучения каталитического дегидрирования пропана рекомендует применение катализатора следующего состава 93,5% А12О3, 5% СГ2О3 и 15% К2О. При работе в кварцевом реакторе и объемной производительности катализатора 300 л/ч (в расчете на пропан) он рекомендует температуру реакции 610—660 °С, а при работе в металлическом реакторе и объемной производительности катализатора 400—700 л/ч оптимальной температурой будет 570—600 °С. [c.14]

С увеличением производительности установки увеличивается интенсивность движения потока коксующегося сырья, уменьшается время пребывания его в зоне реакции, вследствие чего частицы мезофазы не успевают укрупняться и поэтому оптическая структура ухудшается. Следует заметить, что в данном случае должна существовать оптимальная производительность установки, ниже или выше которой структуоа кокса ухудшается. В нашем случае производительность 0,8 л/ч оказалось оптимальной. Коксование любых видов сырья в статических условиях не позволяет получать коксы с волокнистой составляющей. Небольшая подача турбулизатора до 4% на сырье коксования) уменьшает парциальное давление нефтяных паров в зоне реакции и способствует их более быстрому удалению из зоны реакции, вследствие чего продукты первичного распада в большинстве своем удаляются из реактора, выход кокса падает, истинная плотность снижается. Однако анизометрия и оптическая структура кокса улучшаются, что связано с тем, что восходящий поток водяного пара деформирует частицы по ходу движения, придавая определенную ориентацию коксушцейся массе. С увеличением расхода турбужзатора (до 20 на сырье коксования), выход кокса резко падает вследствие удаления продуктов первичного распада. Истинная плотность юкса остается на прежнем уровне, а анизометрия кокса снижается, что связано с высокой скоростью движения водяного пара в коксующейся массе, что цри-водит к размельчению частиц мезофазы и, как следствие, к ухудшению оптической структуры кокса. [c.59]

На основании сказанного выше можно рекомендовать для закалки режим с большими коэффициентами испарения (ф 0,5), т. е. процесс теплосъема при увеличенных коэффициентах теплопередачи за счет относительно малой плотности орошения в зоне закалки , например порядка 250 м м -ч). Это обстоятельство очень существенно при разработке реакторов большой производительности (свыше 10 ООО т ацетилена" в год). С учетом опыта работы различных ацетиленовых реакторов можно рекомендовать следующие оптимальные величины для проведения закалки [c.321]

Многие химические процессы протекают с выделением большого количества тепла, которое отводится для поддержания оптимальных температур в реакторе, оптимальных выходов, степеней превращения, качества продукта, производительности систем и обеспечения безопасных условий ведения процесса. Многие даже неэкзотермические процессы протекают при высоких температурах, а дальнейшая переработка реакционных масс ведется при пониженных температурах. Таким образом, агрегаты для охлаждения реакционных масс могут явиться источниками тепла. В производствах органического синтеза в качестве отходов образуются вещества, способные сгорать и служить топливом при определенных условиях. [c.190]

Температура в реакторе зависит, конечно, от желательной скорости подачи сырья и степени превратцения. Обычно для оптимальной производительности при применении усовершенствованного катализатора для дегидрирования н-бутиленов требуется температура в пределах 620—660 °С, однако с успехом можно применять несколько более высокие или более низкие температуры. [c.134]

При гидроочистке тяжелых гайзойлей производительность за цикл равна в среднем 24 м сырья на 1 кг катализатора [20]. Оптимальное число циклов, обосновываемое главным образом экономическими соображениями, зависит от характеристик сырья, метода регенерации катализатора, скорости падения его эффективности и т. д. Каналообразование в слое находящегося в реакторе катализатора сокращает срок его службы. [c.54]

Соответствующее значение на кривой тр — Тр находим, проведя касательную к ней из точки — (СгТт + Сз)/С1, О, и на оси абсцисс отсчитываем время проведения процесса Тр , отвечающее оптимальной нагрузке реактора (рис. 1Х-70). Таким образом, условия для достижения максимальной производительности реактора и для обеспечения такой оптимальной нагрузки реактора, при которой стоимость продукта минимальна, не будут одинаковы. [c.419]

Проведено сравнение [92] эффективности трубчатого реактора и колонны в оптимальных (или близких к оптимальным) условиях работы для каждого аппарата (соответствующие каждому аппарату нагрузки по воздуху и т. д.). Сопоставитель ный расчет проведен для окислительного блока производительностью 500 тыс. т в год битумов (в том числе 400 тыс. т в год дорожных и 100 тыс. т в год строительных), работающего на гудроне наиболее массовой в стране товарной западно-сибирской нефти, из которого, как показал практический опыт, стандартные дорожные и строительные битумы можно получать как в колонне, так и в трубчатом реакторе. [c.69]

Билу и Амандсон [8] показали, что такая постановка вопроса равноценна требованию о создании оптимального температурного режима, при котором обеспечивается макси.чальная производительность при заданном объе.ме реактора. [c.142]

Как показано в главе IX, конечной целью определения оптимальной температурной последовательности (ОТП) в реакторе является оптимальная селективность процесса в каждом сечении алпарата. Но на селективность сложной химической реакции, протекающей на пористом катализаторе, а также на производительность единицы объема катализатора можно оказать влияние, варьируя пористзгю структуру катализатора. В случае изменения пористой структуры катализатора при фиксированной температуре кинетика химической реакции будет переходить из одной кинетической области в другую, например, из внутрикинетической во внутридиффузионную или наоборот. Соответственно изменится и селективность сложной реакции. В общем случае для определения оптимальной области протекания реакции, с точки зрения селективности, необходимо решить внутридиффузионную задачу в виде системы уравнений [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология