Главная -> Словарь

Оптимальных температур

Результаты расчетов оптимальных технологических параметров схем ЦГФУ, соответствующих минимальным приведенным затратам, показаны в табл. V-il5. Из приведенных данных видно, что оптимальной является схема д, соответствующая принципу деления сырья пополам. Однако для разделения этого же сырья, поступающего при 4 МПа, оптимальной будет схема а, для которой условные приведенные затраты на 12% меньше, чем по схеме д. Таким образом, при выборе оптимальных технологических схем разделения необходимо учитывать также термодинамические параметры сырья.

Важнейшим направлением повышения технико-экономической эффективности процессов перегонки и ректификации нефтяных смесей, как это следует из всего материала книги, является применение оптимальных технологических схем разделения, в том числе новых схем со связанными материальными я тепловыми потоками и с тепловыми насосами; использование сложных ректификационных и абсорбционных аппаратов с высокоэффективными конструкциями контактных устройств.

Матрицы смежности конкретных предположительно оптимальных технологических схем

перерабатывающих заводов — АОТО—ГПЗ . Этот алгоритм служит для решения всего комплекса оптимизационных задач, а именно для выбора оптимальных технологических схем, режимов и оборудования ГПЗ.

Наличие в нефтяных системах структурных фазовых переходов является надежно установленным фактом. Несмотря на возрастающее число публикаций по этой теме , механизмы фазовых превращений, происходящих при термической переработке НДС, изучены недостаточно. Поэтому с точки зрения рационального использования сырья и выбора оптимальных технологических режимов необходимо детально исследовать динамику эволюции надмолекулярных структур НДС в широком интервале варьирования технологических параметров.

В промышленных гидрогенизационных процессах в той или иной степени протекают все рассмотренные выше реакции. Основное различие процессов заключается в том, какие именно ре-гкции преобладают и являются целевыми. Поэтому гидрогениза-ционные процессы в производстве масел целесообразно классифицировать по их целевому назначению, которым определяется подбор катализатора и оптимальных технологических условий.

Различная упаковка слоя катализатора в аппарате приводит к неравномерному распределению двухфазной газожидкостной смеси по слою катализатора, усиливая потоки в различных участках реакционной зоны и тем самым уменьшая поверхность контакта реагирующих фаз и выход качественно обработанных нефтепродуктов. Нарядусэтим при движении жидкого потока около зерен образуются струйные и отрывные течения, что приводит также к пространственной неоднородности. Устранить указанные явления можно, лишь добиваясь оптимальных технологических и конструктивных решений. Необходимо учитывать плотность орошения — газосырьевую нагрузку на слой катализатора, использовать контактно-распределительные и фильтрующие устройства, а также увеличивать слой катализатора, не создавая при этом значительных перепадов давления. Высокие экзотермические эффекты повышают перепад температур по высоте аппарата, что способствует активизации нежелательных вторичных реакций. Для снижения перепада температур применяют ввод «холодного» водорода в перегретые зоны с одновременным секционированием аппарата и приближением каждой секции к адиабатическим условиям.

а) выбор оптимальных технологических систем;

При решении этих задач необходимо учитывать многие факторы, оказывающие влияние на выбор оптимальных технологических схем, их параметров и определение конструктивных размеров проектируемых аппаратов и коммуникаций. При этом имеет весьма существенное значение то обстоятельство, что в естественных пластовых условиях все нефти содержат в растворенном состоянии легкие компоненты, причем относительные количества и компонентный состав этих растворенных газов могут изменяться в весьма широких пределах в зависимости от специфических условий формирования различных залежей. По мере извлечения нефти из щедр и ее последующего движения по трубопроводам и другим промысловым сооружениям с изменением скорости движения, давления и температуры из нее выделяются наиболее легкие компоненты и попутные нефтяные газы.

Поскольку состояния газовых компонентов нефти не остаются постоянными во времени, то и все свойства газированной нефти в определенной мере меняются. Поэтому при выборе оптимальных технологических систем и их элементов необходимо учитывать не только свойства исходной пластовой -нефти, но и изменение этих свойств на всем пути движения нефти и газа от забоя скважины до потребителя..

Второй путь составления математических моделей развивается на основе успехов вычислительной математики и широкого распространения ЭВМ. Математическая модель формулируется на основе изучения неосложненной химической микрокинетики процесса и положений физических законов диффузии, теплопередачи, гидродинамики и др. . Взаимное влияние кинетики и физических процессов в промышленных условиях, а также экстремальные значения оптимальных технологических параметров вычисляют на ЭВМ . Этот весьма перспективный метод пока не получил достаточно широкого применения в нефтепереработке из-за большой трудности проведения точных кинетических исследований процессов ,и учета влияния конструктивных факторов, связанных с крупнотоннажностью нефтеза-водских процессов.

Оптимальные условия процесса находятся в общем случае при нанесении оптимальных температур по времени реакции .

Рис. 45. Влияние температурь» реакции на выход продуктов горячего хлорирования пропилена при мольном соотношении пропилен : хлор=4:1 .

Существует область оптимальных температур, где коррозия минимальна. Следует отметить, что снижение температуры ниже

В настоящее время установлены оптимальные температуры перегонки 90% и конца кипения . Однако широкое развитие каталитического риформинга бензиновых фракций может привести к пересмотру оптимальных температур конца кипения товарных автомобильных бензинов . Как известно, в процессе каталитического риформинга за счет ароматизации температура конца кипения бензина возрастает. И в отличие от бензинов прямой перегонки и термического крекинга именно в высококипящих фракциях бензинов риформинга концентрируются наиболее высокооктановые углеводороды. Снижение температуры конца кипения бензинов риформинга ухудшает их детонационную стойкость.

Процесс платфоршшга проводится в системе из трех последовательно соединенных адиабатических реакторов с промежуточным подогревом потока. Необходимо использовать математическое описание для определения оптимальных температур на входе в аппараты. Математическое описание процесса в виде системы дифференциальных уравнений аналитически не интегрируется, но его можно решить численно на электронно-вычислительной машине.

При этом одна из задач оптимального управления—определение оптимальных температур на входе в каждый реактор для максимизации производства аро-

Для обеспечения взрывобезопасности процесса окисления обеспечивают низкую объемную концентрацию кислорода в газовом пространстве реактора-окислителя — до 5%. Этого достигают путем использования колонн с достаточной высотой рабочей зоны и оптимальных температур окисления или, что менее желательно, подают в газовое пространство окислителя инертный газ .

Независимо от выбора катализатора и других условий на селективность гидрирования и дегидрирования сильно влияет температура. Обычно чем ниже температура, тем селективнее можно провести процесс по более реакционноспособным группам или остановить его на определенной промежуточной стадии. Наоборот, повышение температуры способствует глубоким превращениям. Существенно, что нежелательные побочные реакции гидрогеноли-за, крекинга, дегидроконденсации и другие имеют более высокую энергию активации, чем дегидрирование или гидрирование. Так, для крекинга м-бутана энергия активации равна «250 кДж/моль , а для его дегидрирования в н-бутилен только 168—184 кДж/моль , что позволяет повысить селеьтивность путем снижения температуры. Поскольку при уменьшении температуры одновременно уменьшаются скорость процесса и производительность реактора, то практически в каждом случае мож1Х) найти область оптимальных температур, соответствующую минимуму экономических затрат. Дополнительные ограничения на выбор этого оптимума налагает обратимость реакции гидрирования-дегидрирования.

Уже давно известно, что можно производить кокс, и не располагая всеми желаемыми сведениями о процессах и явлениях при коксовании углей. Однако при этом добиваться оптимальных экономических результатов производства становится все более и более затруднительно. Поэтому возникает необходимость тщательно изучить и оптимизировать все параметры, добиваясь составления наиболее экономичных вариантов загружаемых в коксовые печи угольных шихт, достижения оптимальных температур в отопительных простенках и периодов коксования с учетом приспособления режима технологии производства кокса к требованиям, предъявляемым к наилучшему гранулометрическому составу и другим характеристикам качества кокса. Эта книга не дает готовых решений всех вопросов, но она поможет их найти, используя новые знания, полученные недавно и представленные в виде обобщения.

Как избирательно действующий реагент серная кислота применяется преимущественно при низких температурах . Доочистку масел, полученных из остаточных продуктов , производят серной кислотой при температуре 60—70° С. Качество очищенных серной кислотой нефтепродуктов и их выходы в сильной степени зависят от температуры процесса. Поэтому выбор оптимальных температур очистки для каждого продукта, как правило, обосновывается опытными данными.

Совладение оптимальных температур при гидрообессеривании и при введении твердых реагентов не случайно. При удалении из зоны реакции сероводорода любым методом протекание реакции ограничивается, и лроцессы обессеривания интенсифицируются.