catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-181Research ArticleКАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИCATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRYМОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕГИДРИРОВАНИЯ МЕТИЛБУТЕНОВ В ПРИСУТСТВИИ ОКСИДНЫХ ЖЕЛЕЗОКАЛИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВMathematical modeling of the process of dehydrogenation of methylbutenes in the presence of oxide ferric potassium catalystsМустафинаС. А.MustafinaS. A.

д-р физ.-мат. наук, проф., зав. кафедрой математического моделирования Стерлитамакского филиала Башкирского государственного университета. Тел.: (3473) 43-10-39

mustafina_sa@rambler.ruБерзинаД. В.BerzinaD. V.

аспирант той же кафедры. Тел. тот же.

berzina_d@mail.ruСмирновД. Ю.SmirnovD. Yu.

канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры «Информационные технологии» филиала ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского» в г. Мелеуз

denis_mgutu@rambler.ruСтерлитамакский филиал Башкирского государственного университетаRussian FederationФилиал ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского» в г. МелеузRussian Federation201429112014042226Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/181

Проведен анализ каталитического процесса дегидрирования метилбутенов в изопрен. Построена математическая модель процесса для адиабатического реактора с не подвижным слоем катализатора, которая учитывает изменение числа молей в реакционной газовой смеси (или реакционном объеме), и нестационарная неизотермическая модель для реактора вытеснения. Разработаны вычислительный алгоритм и программа для расчета основных показателей процесса: конверсии метилбутенов, выхода изопрена и селективности его образования. На основе построенной модели проведена технологическая оптимизация и найдены оптимальные значения управляющих параметров (скорость подачи сырья на входе в реактор, температура на входе в реактор, мольное разбавление сырья водяным паром), позволяющих получать целевые продукты с максимальным выходом при ограничениях на минимально допустимые значения селективности образования изопрена и конверсии метилбутенов.

In the work the analysis of the catalytic process of methylbutenes dehydrogenation in isoprene is made. The mathematical model of the process for the adiabatic reactor with the non-moving layer of catalyst, which takes into account the change in the number of moles in the reaction gas mixture (or in the reaction volume), and the nonstationary non-isothermal reactor model for repression is developed. The computational algorithm and program for calculating the basic parameters of the process: the conversion of ethylbutenes, the isoprene yield and selectivity of its formation, are worked out. On the basis of the constructed model the technological optimization is made and the optimal values of the control parameters ( the feed rate at the reactor inlet, the temperature at the reactor inlet, the molar dilution by water vapor) are found that are allowed to obtain the desired products with a maximum yield with constraints on the minimum allowable value of the selectivity of the formation of isoprene and conversion of methylbutenes.

синтетический каучуккинетическая модельоптимальное управлениедегидрирование метилбутеновsynthetic rubberkinetic modeloptimal controldehydrogenation of methylbutenesReferencesСлинько М.Г. // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 6. С. 933—946.Слинько М.Г. // Кинетика и катализ. 2000. Т. 41. № 6. С. 933—946.Мустафина С.А., Смирнов Д.Ю., Балаев А.В., Спивак С.И. // Системы управления и информационныеМустафина С.А., Смирнов Д.Ю., Балаев А.В., Спивак С.И. // Системы управления и информационныетехнологии. 2006. № 1. С. 10—14.технологии. 2006. № 1. С. 10—14.Бокин А.И., Балаев А.В., Баженов Ю.П. // Химическая промышленность. 2003. № 4. С. 52—55.Бокин А.И., Балаев А.В., Баженов Ю.П. // Химическая промышленность. 2003. № 4. С. 52—55.Ильин В.М., Балаев А.В., Касьянова Л.З., Сайфуллина А.А., Баженов Ю.П., Кутепов Б.И. // Катализ в промышленности. 2006. № 5. С. 42—47.Ильин В.М., Балаев А.В., Касьянова Л.З., Сайфуллина А.А., Баженов Ю.П., Кутепов Б.И. // Катализ в промышленности. 2006. № 5. С. 42—47.Бокин А.И., Балаев А.В., Баженов Ю.П., Касьянова Л.З., Кутепов Б.И. // Катализ в промышленности. 2004. № 6. С. 25—29.Бокин А.И., Балаев А.В., Баженов Ю.П., Касьянова Л.З., Кутепов Б.И. // Катализ в промышленности. 2004. № 6. С. 25—29.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.