Главная -> Словарь

Моделирование химических

В пособии не затрагиваются вопросы реализации моделей на ЭВМ из-за ограничения объёма. Результаты моделирования процессов на ЭВМ и рекомендации по управлению будут рассмотрены в последующих частях настоящего пособия.

Аналогичные результаты были получены в результате экспериментального моделирования процессов нефтеобразования при геохимических исследованиях . В качестве исходных веществ для этих целей были приняты природный кероген и асфальтены. Кероген, как известно, в соответствии с осадочно-миграционной теорией органического происхождения нефти, представляет собой конечный продукт превращений органического вещества в осадочных породах. Это труднорастворимое органическое вещество, находящееся в комплексе с неорганической составляющей, представленной обычно глинистыми минералами и образующее „геополимер". По установившимся представлениям из керогена в результате длительных многостадийных процессов в осадочных поро-

Для решения подобных и других задач очень важно вооружить химмотологию соответствующей теорией и практикой моделирования процессов с применением современного математического аппарата и электронно-вычислительной техники.

В книге рассмотрены методы физического и математического моделирования процессов нефтепереработки и нефтехимии, приведен анализ данных, характеризующих свойства нефтепродуктов; изложено решение конкретных задач оптимального компаундирования нефтепродуктов, исследования и оптимизации ряда процессов производства топлив, масел и нефтехимических продуктов.

Следует отметить, что успехам моделирования процессов нефтепереработки и нефтехимии мы обязаны трудам советских ученых, сосредоточивших свое внимание на этой проблеме около 30 лет назад, главным образом Г. М. Панченкова, М. Ф. Нагиева, Д. И. Орочко.

Действительно, объекты природы наиболее универсально отображаются в виде математических моделей *. Но физическое и математическое моделирование физико-химических процессов нельзя осуществить независимо друг от друга. Математическое описание и математическая модель появляются в результате физического моделирования процессов. Поскольку математическое моделирование не является самоцелью, а служит средством для оптимального проведения процесса, результаты его используются для создания оптимального физического объекта. Исследования на этом объекте позволяют проверить результаты математического моделирования и улучшить математическую модель для решения новых задач. Ясно, что как математическое, так и физическое моделирование есть только этапы единого процесса — моделирования, цель которого — решение технических задач.

Моделирование постоянно развивается, но ряд его методов уже сформировался и успешно используется. Именно эти методы представляют наибольший интерес и рассматриваются в предлагаемой читателю книге. При их применении для моделирования процессов нефтепереработки и нефтехимии — наиболее крупнотоннажных и многообразных процессов химической технологии — нужно учитывать специфические особенности, обусловленные как многокомпонентноетью сырья и продуктов, так и разнообразием их физико-химических, технических, эксплуатационных характеристик.

К сожалению, описание методов моделирования рассредоточено по различным монографиям и статьям, где основное внимание уделяется одному или группе, но не всему комплексу методов. Хотя в советской литературе имеются превосходные монографии и учебники, однако в них не рассматриваются некоторые важные проблемы моделирования. Необходимо особо подчеркнуть важность статистического анализа и планирования, обсуждаемых обычно в специальной литературе, для моделирования процессов нефтяной технологии.

Из сказанного ясно, что физическое и математическое моделирование физико-химических процессов нельзя осуществить независимо друг от друга. Математическое описание и математическая модель появляются в результате физического исследования процессов. Поскольку математическое моделирование не является самоцелью, а служит средством для оптимального осуществления процесса, то результаты его используются для создания оптимального физического объекта. Исследования на этом объекте позволяют проверить результаты математического моделирования и улучшить математическую модель для решения новых задач.

Основная проблема, стоящая на этом пути, заключается в том, что доступные нам стандартные спектрометры имеют верхний температурный предел 150-200 °С. Для моделирования процессов получения нефтяных пеков этот предел необходимо увеличить до 320-380 °С, а моделирование процессов коксования требует температурного интервала 450-500 °С. В связи с этим необходимо создать специальную приставку к спектрометру, которая позволяла бы повышать температуру в измерительной ячейке до-высоких значений без ущерба для самого прибора. Подобного рода приставка описывается в работе .

Главная задача моделирования процессов на зерне катализатора-определение границ кинетической области . Граница, отделяющая кинетическую область от диффузионной или переходной, характеризуется такими основными параметрами: адиабатические разогревы на зерне Д6, и параметр Тиле v/: чем больше А9/, тем меньше значение \/, определяющее границу области.

19. Кафаров В. В. Моделирование химических процессов.-М.: Знание, 1968.- 61 с.

23. Кроу К. и др. Математическое моделирование химических производств. М., Мир, 1973, 391 с,

менение в нефтепереработке и нефтехимии. М.: Химия, 1974. 84. Block H. S., Наеп-sel V. Пат. 2900425 , 1959. 85. Goble A. G. Пат. 953187 , 1965. 86.Бурсиан Н. Р., СтавроваГ.В. А. с. 189804 , 1965; БИ, 1967, № 1. 87.Бур-сиан Н. Р., Борушко-Горняк Ю. Н,, Боруцкий П. Н. и др. - В кн.: Интенсификация каталитических и массообменных процессов в нефтехимии. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980, с. 26-33. 88. Basset J. - These Doct. Sci. Phys. Lion: Fac. Sci. Univ., 1969. 89. Александров А. С, Бурсиан Н. Р., Гурфейн Н. С. и др. - В кн.: Моделирование химических процессов и реакторов. Т. 1. Новосибирск: ИК СО АН СССР, 1971, с. 240-247. 90. Измайлова Л. И., Котов Е. И., Боруцкий П. Н. и др. - Кинетика и катализ, 1978, т. 22, вып. 2, с. 390-394.

В связи с этим в главах I—VI рассматриваются общие методы моделирования и их использование для исследования, расчета и оптимизации преимущественно процессов разделения и компаундирования нефтепродуктов. В главах VII—X освещено более детально математическое моделирование химических процессов

В настоящее время моделирование процессов, протекающих во время работы смазочного масла в машинах и механизмах, осуществляют в двух направлениях. Одно из них заключается в создании специальных приборов и установок, в которых моделируются условия работы реальных машин и механизмов. Данный метод широко используется для изучения механизма действия моющих и в особенности противоизносных присадок. Второе направление—моделирование химических реакций, протекающих между присадкой и продуктами превращения смазочного масла, а также между присадкой и трущимися металлическими поверхностями. Этот метод широко используется при изучении механизма . действия антиокислительных и противоизносных присадок. Hall

144. Слинько М.Г. Моделирование химических реакторов.-Новосибирск: Наука, Сибирское отд-ние, 1968. 96с.: ил.

311. Крейн Г. Док., Гроу Я. 5. и др. — В кн.: V Международный нефтяной конгресс: Пер. с англ. М.: Гостоптехиздат, 1961, т. 3, с. 34—42. 312. Smith R. В. — Chem. Eng. Progr., 1950, v. 55, № 6, p. 76. 313. Дорохов А. П. Автореф. канд. дисс. Л.: ВНИИНефтехим, 1971. 314. Жаров Ю. М. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки и нефтехимии. M.f Химия, 1978.376 с. 315. Герш-ман В. Д., Мартыненко В. Г., Кашина В. В. и др. — Библиографический указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи», 1978, № И, с, 85, 316, Рабинович Г. Л. Автореф. канд. дисс. Л.: ВНИИНефтехим, 1981. 317. Эйгенсон А. С. — Хим. и технол. топлив и масел, 1978, № 1, с. 1. 318. Слинько М. Г. Математическое моделирование химических реакторов. Новосибирск: Ин-т катализа СО AH"CCCP, 1964. 68 с. 319. Иоффе И. И., Письмен Л. М. Инженерная химия гетерогенного катализа. Л.: Химия, 1972. 462 с. 320. Абаев Г. Я., Попов Е. К. — ДАН СССР, 1981, т. 258, № 3, с. 256.

17. Слинько М. Г. Моделирование химических реакторов. Новосибирск, Наука, 1968. 95 с.

75. Кроу К., Гамилец А., Хофман Т., Джонсон А., Вудс Д., Шеннон П. Математическое моделирование химических производств. - М..' Мир, 1973.

23. Кроу К. и др. Математическое моделирование химических производств. М., Мир, 1973, 391 с.

моделирование химических реакторов.-Новосибирск:Наука.Сиб.