Математическая модель реактора процесса гидроочистки дизельного топлива
Сложность создания системы управления работой установки гидроочистки. Взаимосвязь и многообразие процессов, протекающих в реакторном блоке. Математическая модель идеального вытеснения химических веществ. Кинетика промышленных органических реакций.
| Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.08.2020 |
| Размер файла | 28,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), г. Санкт-Петербург
Математическая модель реактора процесса гидроочистки дизельного топлива
Анайманович В.А. Аспирант кафедры САПРиУ,
Сотников В.В. Профессор кафедры САПРиУ, д.т.н.,
Лисицын Н.В. Профессор кафедры ресурсосберегающих технологий, д.т.н.
Борзов А.Н. Аспирант кафедры САПРиУ,
Зайцева М.А. Студент кафедры САПРиУ
Annotatіon
This article is devoted to hydrofining process of diesel oil and its mathematical modeling in a reactor block. It describes the difficulties that are usually faced while trying to create a model of reactor block similar to real reactor. For model building a finite difference method and the results of the considered process are used.
Сложность создания надежной системы управления работой установки гидроочистки обуславливается сложной взаимосвязью и многообразием процессов, протекающих в реакторном блоке.
В блоке гидроочистки существует сложная и тесная взаимосвязь технологических параметров (состав дизельной фракции, ее расход, активность катализатора, а также температура, давление, цикличность, объем водородосодержащего газа, парциальное давление водорода). Эта связь в конечном итоге проявляется в таких показателях работы установки, как производительность, срок службы катализатора, качество получаемого дизельного топлива.
От правильного выбора катализатора, оптимального давления, температуры зависит эффективность работы установки гидроочистки. На выбор этих параметров влияют технологические параметры. Изменение одного из них влечет за собой изменение работы всей установки. Однако связь технологических параметров носит не явный характер, и это, прежде всего, объясняется тем, что теплопередача происходит в веществах, находящихся в разных агрегатных состояниях.
Это, в первую очередь, сказывается на характере реакций, осуществляемых в реакторном блоке.
Наиболее сильное влияние на процесс гидроочистки оказывают реакции, проходящие в реакторе, на характер которых влияют температура, процессы, происходящие в смеси, и ряд других факторов. Для полного описания процессов, протекающих в реакторе, необходима его динамическая модель, которой в настоящее время не существует. Нами сделана попытка ее создания, которая и приводится ниже. При этом нами сделаны предположения о том, что она может быть описана моделью идеального вытеснения.
Математическая модель представляет собой систему уравнений по каждому из реагирующих веществ, записанных на основе закона сохранения массы, закона действующих масс и принципа независимости химических реакций. [1, 2]
1. Уравнение изменения содержания серы:
, (1)
2. Уравнение изменения содержания метана:
, (2)
3. Уравнение изменения содержания этана:
, (3)
4. Уравнение изменения содержания пропана:
, (4)
5. Уравнение изменения содержания бутана:
, (5)
6. Уравнение изменения содержания изобутана:
, (6)
7. Уравнение изменения расхода бензина:
, (7)
8. Уравнение изменения расхода воды:
9.
, (8)
, (9)
Где
при 300?Т?400 °С,
при 400?Т?500 °С,
10. Уравнение изменения расхода аммиака:
, (10) , (11)
Где
при 300?Т?400 °С
при 400?Т?500 °С
11. Уравнение изменения расхода водорода:
, (12)
, (13)
, (14)
(15)
12. Уравнение изменения расхода дизельного топлива:
(16)
где ;
- площадь поперечного сечения реактора, м2.
Начальные условия:
Граничные условия:
Значение коэффициентов A1, B1, C1, D1, г, A3, B3, C3, D3 определяются из таблиц для различных марок катализаторов[2]. Приведенная математическая модель решалась методом конечных элементов. Полученные результаты качественно совпадают с общим характером протекания реального процесса. Дальнейшая работа по ее совершенствованию связана с уточнением коэффициентов и обработкой большого объема экспериментального материала.
гидроочистка математический вытеснение кинетика
Литература
1. Жоров Ю.М. Кинетика промышленных органических реакций. - М.: Химия, 1989. -384 с.
2. Борзов А.Н. Моделирование и управление процессом гидроочистки дизельного топлива. Диссертация. - СПб: СПбГТИ(ТУ), 2005. - 219 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структура многоуровневой системы. Математическая модель конфликтной ситуации с выбором описания и управляющих сил. Понятия стабильности и эффективности. Оценка конкурентоспособности производственного предприятия на основе статической модели олигополии.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 23.09.2013Математическое моделирование экономических явлений и процессов. Разработка рациональной системы удобрения с грамотным сочетанием органических и минеральных удобрений на примере СХПК "Звезда" Батыревского района. Числовая экономико-математическая модель.
курсовая работа [56,1 K], добавлен 23.12.2013Математическая модель установки, преобразование в пространство состояний, в дискретное время. Моделирование замкнутой системы, оценка качества переходных процессов. Преобразование регулятора в форму, отвечающую ее реализации в программном обеспечении.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.10.2010Для того чтобы предприниматель смог правильно вложить деньги в строительство новой бензоколонки, он должен знать, сколько автомашин будет ежедневно заправляться на этой колонке. Для этого разрабатывается экономико-математическая модель бензоколонки.
лабораторная работа [173,7 K], добавлен 07.01.2009Суть характеристики межотраслевых производственных взаимосвязей в экономике страны, их экономико-математическая балансовая модель, выражение в денежной и натуральной формах. Отражение промежуточного потребления и системы производственных связей и ВВП.
контрольная работа [30,9 K], добавлен 14.01.2010Разработка математической модели газо-турбинной установки в Mathcad 14. Схема и принцип работы газотурбинной установки, тепловая нагрузка. Определение оптимального значения целевой функции оптимизации, графики ее зависимости от варьируемых параметров.
лабораторная работа [2,0 M], добавлен 01.12.2013Методы предпроектного обследования предприятия. Анализ полученных материалов для последующего моделирования. Разработка модели процесса в стандарте IDEF0. Описание документооборота и обработки информации в стандарте DFD. Математическая модель предприятия.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.11.2009Нахождение оптимального значения целевой функции, позволяющей минимизировать себестоимость произведенной продукции. Оптимизационные задачи на максимум выручки от реализации готовой продукции. Экономико-математическая модель технологической матрицы.
контрольная работа [248,8 K], добавлен 25.10.2013Сельскохозяйственное предприятие как объект экономико-математического моделирования. Экономико-математическая модель оптимизации структуры производства сельхозпредприятия, методика подготовки коэффициентов и оптимальный план структуры производства.
курсовая работа [47,3 K], добавлен 22.07.2010Основные математические модели макроэкономических процессов. Мультипликативная производственная функция, кривая Лоренца. Различные модели банковских операций. Модели межотраслевого баланса Леонтьева. Динамическая экономико-математическая модель Кейнса.
контрольная работа [558,6 K], добавлен 21.08.2010Общие свойства бильярдных систем, методы их исследования. Математическая модель бильярда, решение математической проблемы бильярда, или проблемы траектории. Типичные задачи на переливание, условие разрешимости задач, алгоритм и примеры их решения.
реферат [687,4 K], добавлен 07.09.2009Основные понятия математических моделей и их применение в экономике. Общая характеристика элементов экономики как объекта моделирования. Рынок и его виды. Динамическая модель Леонтьева и Кейнса. Модель Солоу с дискретным и непрерывным временем.
курсовая работа [426,0 K], добавлен 30.04.2012Нечеткие множества. Основные понятия нечеткой логики, необходимые для моделирования процессов мыслительной деятельности человека. База правил. Формы многоугольных функций принадлежности. Гауссова функция. Системы нечеткого вывода в задачах управления.
реферат [844,8 K], добавлен 16.07.2016Статистический анализ в Excel. Очистка информации от засорения, проверка закона распределения, корреляционный и регрессионный анализ двумерной и трехмерной модели. Математическая модель и решение задачи оптимального управления экономическим процессом.
контрольная работа [447,2 K], добавлен 04.11.2009Базисное решение системы, его проверка. Определение максимальной прибыли от реализации продукции видов А и В, составление симплекс-таблиц, нахождение двойственной. Количество товара, перевозимого от поставщиков к потребителям: математическая модель.
контрольная работа [104,3 K], добавлен 30.11.2010Математическая модель конфликтной ситуации. Принципы конфликтного взаимодействия. Понятия стабильности и эффективности. Определения стабильности и эффективности. Общая характеристика подходов к моделированию олигополии в данной работе, понятие спроса.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 23.09.2013Основные понятия математической статистики. Нахождение коэффициента эластичности модели. Проведение экономического анализа, составление прогноза и построение доверительной области. Вычисление зависимости показателя от фактора. Проверка созданной модели.
контрольная работа [173,9 K], добавлен 19.06.2009Объявление торгов администрацией штата на определенное количество строительных подрядов для определенного количества фирм. Экономико-математическая модели для минимизации затрат. Определение количества песцов и лисиц для получения максимальной прибыли.
контрольная работа [18,2 K], добавлен 05.03.2010Экономико-математическая модель распределения средств рекламного бюджета по различным источникам для получения наибольшей прибыли. Оценка деятельности продавцов компании, создание матрицы назначений по должностям с целью увеличения объема продаж.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 16.11.2010Планирование проведения кровельных работ промышленных зданий и сооружений наплавляемыми кровельными материалами силами набольшего количества рабочих. Разработка информационной системы, обеспечивающей решение задачи методом нелинейного программирования.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 16.10.2009
