Главная -> Словарь

Незначительные изменения

Независимыми переменными процесса являются величины отборов псевдокумола и концентрация мезитилена в первой колонне. Отбор целевого продукта в первой колонне изменяли в пределах 80,1—99,9% от потенциала, а концентрацию мезитилена 0,1—1,9% . Для второй колонны отбор псевдокумола и концентрация гемимеллитола однозначно определяются фиксированными требованиями к частоте и общему отбору целевой продукции.

При регулировании процесса ректификации одну часть независимых переменных процесса стабилизируют, а другую часть используют в качестве управляющих воздействий для ликвидации возмущений, вносимых в процесс при изменении независимых переменных процесса. Управляемыми независимыми переменными процесса обычно являются: давление и температура питания, место его ввода в колонну, давление, расход дистиллята или остатка, флегмовое число и количество тепла, подводимого в низ колонны.

При постоянстве этих условий число ступеней по существу не изменяется для каждого данного промышленного экстрактора, так что основными независимыми переменными экстракции являются соотношение между растворителем и маслом и температура. Увеличение каждой из этих двух переменных увеличивает индекс вязкости рафината и уменьшает содержание кокса в нем, но при этом уменьшается и выход рафината. Можно увеличить выход продукта одного и того же качества, характеризуемого индексом вязкости и содержанием кокса, если понизить температуру и увеличить отношение объемов растворителя и масла. Однако если при одном и том же качестве рафината желательно получить в данном экстракторе большую скорость выхода продукта, то следует повысить температуру и уменьшить соотношение между растворителем и маслом, в результате чего возрастет производительность аппарата, но несколько ниже будет выход, рассчитанный на исходный продукт.

Особую группу методов расчёта процессов разделения составляют релаксационные методы. Независимыми переменными в этих методах обычно являются концентрации компонентов и потоки жидкости на тарелках. Впервые этот метод был использован для решения уравнений материального баланса и фазового равновесия . В отличии от рассмотренных методов он основан на уравнениях, записываемых для нестационарных условий, но имеет своей целью расчет процесса разделения в установившемся состоянии. Данный метод, обладает слишком малой скоростью сходимости, чтобы иметь практическую ценность. Несмотря на это, из-за устойчивости сходимости и простоты осуществления расчета сложных разделительных оисгем многие исследователи применяют этот метод, используя различные модификации .

методами, дополняющими метод наиболее выгодными своими чертами. Было предложено сочетание метода релаксации с быстросходящимся методом Тилле-Гедеса . Независимыми переменными в этом случае являются температуры, общие потоки жидкости и пара и концентрации жидких потоков. Для этих же независимых переменных разработан другой комбинированный метод, использующий сочетание метода релаксации и метода Ньютона-Рафсона . При этом система колонн представляется в виде одной сложной колонны, описание по тарелочных связей потоков в которой имеет вид трёх диагональной матрицы, содержащей вне диагональные элементы. С помощью преобразований матрица системы приводится к трех диагональному виду и общая система уравнений решается сначала методом релаксации, а затем для ускорения сходимости методом Ньютона Рафсона. В работе приведён комбинированный метод, сочетающий метод релаксации и Броидена . Общая система уравнений, в отличии от предыдущего метода, составлена от температур, общих и покомпонентных потоков жидкости. Температуры и общие потоки жидкости определяются методом Броидена, покомпонентные потоки жидкости - методом релаксации. При расчете процесса разделения нефтяных смесей возможны ошибки машинного округления, так как константы равновесия меняются от малых до больших величин. Для избежания этого, в расчет уравнений покомпонентного материального баланса и фазового равновесия введена логика

тарелкам, коэффициенты перетоков С1 • ^ , а •/с . Независимыми переменными системы уравнений являются следующие параметры процесса: температуры потоки жидкости: и пара по тарелкам и их составы .

Следует иметь в виду, что состояние равновесия не зависит от количества вещества в фазе и при удалении из системы части жидкой или парогазовой фазы равновесие сохраняется. Систему, находящуюся в равновесии, можно охарактеризовать несколькими независимыми переменными, которыми можно задаваться или которые можно регулировать по желанию независимо друг от друга. Эти независимые переменные называются степенями свободы.

Пример 8. 1. Сколькими независимыми переменными необходимо задаться, чтобы знать свойства 1) насыщенного водяного пара и 2) перегретого водяного пара?

Таким образом, с увеличением удельной поверхности, радиуса и объема пор активность катализатора повышается. Однако существует верхний предел пористости катализатора, который определяется механической прочностью таблетки. При любой данной пористости радиус пор и удельная поверхность не является независимыми переменными; увеличение одного из этих параметров сопровождается снижением второго. Поэтому наиболее эффективный катализатор получается в результате некоторого компромиссного сочетания перечисленны» факторов. Однако высокая начальная активность отнюдь не означает, что данный катализатор является оптимальным для процесса «Галф». Необходимо, чтобы этот катализатор подавлял образование отложений кокса и металлов. Для более глубокого понимания механизма образования этих отложений было проведено исследование их природы и скоростей образования. На рис. 7 показана зависимость образования отложений кокса на катализаторе от продолжительности работы катализатора при гидрообессеривании «Галф» кувейтского вакуумного гудрона, из которой можно определить скорость образования кокса на катализаторе. Очевидно, что из всего количества кокса, отложившегося на катализаторе за 16 суток работы, 50% образовалось за первые 12 ч. Из этих кривых видно также, что повышение парциального давления водорода снижает равновесный выход кокса и, таким образом, повышает равновесную активность. Однако одно только парциальное давление водорода не предотвращает быстрого начального образования кокса; оно лишь снижает количество кокса, отлагающееся на катализаторе. Температура также влияет на образование кокса; даже при температуре на 56° ниже нормальной температуры процесса, когда достигаемая степень обессеривания низка, наблюдается быстрое образование кокса в начальный период, правда, в несколько меньшей степени. При повышении температуры для достижения требуемой степени обессеривания количество кокса увеличивается до того же равновесного уровня.

Исключим переменные ?t из системы . Считая 1^, ?±t XJt X))) ,...,XJN+1) независимыми переменными, можно рассматривать как систему полиномиальных алгебраических уравнений. Это позволяет свести рассматриваемую нами задачу о построении системы дифференциальных уравнения к чисто алгебраической задаче, которая разрешима алгоритмически.

Для планирования эксперимента был выбран ротатабельный алай Бокса. Параметром оптимизации является плотность орошений У , а независимыми переменными - скорость пара Х/' и расход жидкости Jig .

Важнейшими переменными при окислении парафиновых углеводородов для получения кислородсодержащих продуктов являются соотношение между углеводородом и воздухом или кислородом, температура, давление и продолжительность реакции . Окисление углеводородов связано с большой энергией активации и поэтому даже незначительные изменения температуры оказывают очень большое влияние на скорость реакции.

Незначительные изменения реактора позволяют перерабатывать в нем и жидкие фракции. При этом выход ацетилена составляет ~30%. Образуется также и некоторое количество этилена.

-•• До сих пор мы рассматривали 'весьма незначительные изменения температуры, приближающиеся к критической температуре диссоциации. Если же мы 'будем рассматривать более широкий температурный интервал, то заметим появление новых,- фактов, непосредственно связанных с природой обрабатываемых углеводородов.

С увеличением концентрации металла на катализаторе его удельная поверхность и объем пор уменьшаются особенно существенно при высокой температуре прокалки . Наиболее резко это наблюдается при добавлении начальной порции металлов . В дальнейшем увеличение концентрации металлов вызывает незначительные изменения структуры катализатора. По возрастающему действию на удельную поверхность и объем пор металлы при всех изученных температурах прокалки располагаются в ряд, приведенный выше . В таком же порядке металлы располагаются и по дезактивирующему влиянию на катализатор крекинга.

При испытаниях на пластинках из сплавов, содержащих медь, не должно быть также зелени, темно-коричневых и серо-стальных пятен и налетов; незначительные изменения цвета пластинок допускаются.

При повышении температуры модуль Максвелла для водорода уменьшается, достигая минимума, затем возрастает; для метана он . незначительно возрастает и затем остается постоянным; для прочих углеводородов наблюдаются незначительные изменения как в положительную, так и отрицательную сторону. Значения модуля Максвелла даны и в табл; 1.34 .

незначительные изменения в выходе изобутана _и м-бутана;

тиофенов , введенных в бессернистую деароматизированную фракцию, коэффициенты распределения колебались от 0,19 до 1,2. Введение 10% ароматических углеводородов вызывало незначительные изменения этих величин. Оказалось, что максимальное извлечение 2-этилтио-фена из нефтяной фракции происходит лишь при экстракции его в семь ступеней уксусным ангидридом. Концентрация 2-этил-тиофена в исходной фракции была 1,38 вес.%, а в конечном экстракте — 3,5—9,2 вес.%, т. е. чрезвычайно низкой.

Опыт показал, что степень изомеризации двойной связи сильно зависит от концентрации серной кислоты, причем даже незначительные изменения высоких концентраций ее оказывают сильное влияние. Другими словами, очевидно, содержание виды в серной кислоте в значительной степени определяет скорость перемещения двойной связи. К сожалению, работ в этой области очень мало или они еще не опубликованы.

Выбор катализатора сильно влияет на состав продуктов реакции. Если вместо кобальта пользоваться железом, то обычно получается больше синтетического твердого парафина, несколько большее количество олефинов и большее количество этана. Замена кобальта железом имеет тот недостаток, что в присутствии последнего двуокиси углерода образуется значительно больше. Железные катализаторы, разработанные в Германии, про-мотировали окисями меди и кальция; с ними работали при более высоких температуре и давлении , чем с кобальтовыми катализаторами. Незначительные изменения в методе приготовления железных катализаторов приводили к тому, что основными продуктами реакции становились спирты. Так, в присутствии железных катализаторов при 200° и 200 am 80% общего количества продуктов составляли спирты с 7—12 атомами углерода, преимущественно первичные.

Литературные и патентные данные о парофазном окислении углеводородов, газообразных при обычных условиях, чрезвычайно противоречивы. Это объясняется тем, что незначительные изменения условий реакции и присутствие каталитически действующих веществ оказывают большое влияние на степень окисления и природу образующихся- продуктов. Поэтому