ВЕСТНИК
Башкирского университета

ENGLISH
Главная Авторам Рецензентам Выпуски журнала Редколлегия Редакция Загрузить статью Подписка ISSN 1998-4812

Архив | Том 26, 2021, No. 3.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ГИДРИРОВАНИЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Вестник Башкирского университета. 2021. Том 26. №3. С. 664-669.
Download
  • © Ш. Г. Загидуллин

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141

  • © К. Ф. Коледина

    Институт нефтехимии и катализа УФИЦ РАН; Уфимский государственный нефтяной технический университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141; Россия, Республика Башкортостан, 450062 г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

В работе методами математического моделирования исследован процесс гидрирования полициклических ароматических углеводородов. Рассмотрена детализированная схема химических превращений с основными реакциями: гидрирование моноциклических ароматических углеводородов, которые представлены в виде бутил бензола, гидрирование бициклических ароматических углеводородов - в виде нафталина, дифенила, и гидрирование трициклических ароматических углеводородов - в виде антрацена. Рассчитаны кинетические параметры: константы скоростей реакций, предэкспоненциальные множители, энергии активации. Получено удовлетворительное описание изменений концентраций в зависимости от времени контакта при разных температурах процесса. Приведены графики зависимостей мольных долей нафтенов и ароматических углеводородов от времени контакта при разных технологических параметрах процесса. Все расчеты основаны на экспериментальных данных, которые были проделаны ранее на лабораторной пилотной установке проточного типа. Детальное изучение данного процесса и его оптимизация, носит актуальный характер, так как на нем будет основан дополнительный способ выработки высокоплотного реактивного топлива марки Т-6 и Т-8В для сверхзвуковой авиации.

Ключевые слова:

  • кинетика
  • математическое моделирование
  • гидрирование полициклических ароматических углеводородов
  • катализатор
  • нафталин
  • дифенил
  • бутилбензол
  • kinetics
  • mathematical modeling
  • hydrogenation of polycyclic aromatic hydrocarbons
  • catalyst
  • naphthalene
  • diphenyl
  • butylbenzene

ЛИТЕРАТУРА

  1. Ахметов А. Ф., Ахметов А. В., Загидуллин Ш. Г., Шайжанов Н. С. Гидропереработка тяжелой фракции ароматических углеводородов С10+ на катализаторе никель на кизельгуре // Башкирский химический журнал. 2018. Т. 25. №1. С. 96-98.
  2. Шайжанов Н. С., Загидуллин Ш. Г., Ахметов А. В. Анализ активности катализаторов гидрирования в процессе получения высокоплотных реактивных топлив // Башкирский химический журнал. 2014. Т. 21. №2. С. 94-98.
  3. Ахметов А. Ф., Ахметов А. В., Шайжанов Н. С., Загидуллин Ш. Г. Гидропереработка остаточных фракций процесса пиролиза // Башкирский химический журнал. 2017. Т. 24. №1. С. 29-32.
  4. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов (рекомендуемые значения) / под ред. В. М. Татевского. М.: Гостоптехиздат, 1960. 420 с.
  5. Koledina K. F., KoledinS. N., Shadneva N. A., Mayakova Y. Yu., Gubaydullin I. M. Kinetic model of the catalytic reaction of dimethylcarbonate with alcohols in the presence of Co2(CO)8 and W(CO)6 // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. V. 121. I.2. P. 425-438.
  6. Зайнуллин Р. З., Коледина К. Ф., Губайдуллин И. М., Ахметов А. Ф., Коледин С. Н. Кинетическая модель каталитического риформинга бензина с учетом изменения реакционного объема и термодинамических параметров // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. №4. С. 550-559.
  7. Зайнуллин Р. З., Коледина К. Ф., Ахметов А. Ф., Губайдуллин И. М. Кинетика каталитического риформинга бензина // Кинетика и катализ. 2017. Т. 58. №-3. С. 292-303.
  8. Слинько М. Г. История развития математического моделирования каталитических процессов и реакторов // Теоретические основы химической технологии. 2007. Т. 41. №1. С. 16-34.
  9. Gear C. V. Numerical initial value problems in ordinary differential equations / C.V. Gear - Englewood Cliffs: Pentice-Hall, 1971. 252 p.
  10. Карпенко А. П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой: учеб. пос. М.: изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 446 с.
  11. Спивак С. И., Коледина К. Ф., Коледин С. Н., Губайдуллин И. М. Информационно-вычислительная аналитическая система теоретической оптимизации каталитических процессов // Прикладная информатика. 2017. Т. 12. №1(67). С. 39-49.
  12. Keil F. J. Complexities in modeling of heterogeneous catalytic reactions // Computers & Mathematics with Applications. 2013. V. 65(10). P. 1674.
  13. Коледин С. Н., Коледина К. Ф. Оптимальное управление и чувствительность оптимума в задачах химической кинетики // Журнал Средневолжского матем. общества. 2016. Т. 18. №3. С. 137-144.
  14. Deb K., Mohan M., Mishra S.Towards a Quick Computation of Well-Spread Pareto-Optimal Solutions // Evolutionary Multi-Criterion Optimization. Springer. 2003. P. 222-236.
  15. Коледин С. Н., Коледина К. Ф., Губайдуллин И. М., Спивак С. И. Определение оптимальных условий каталитических процессов на основе экономических критериев // Химическая промышленность сегодня. 2016. №10. С. 24-35.

Copyright © Вестник Башкирского университета 2010-2022