С использованием математической модели, описывающей процесс дегидрирования метилбутенов в изопрен, проведен сравнительный анализ энергетической эффективности двух вариантов модернизации: 1) система, состоящая из двух последовательно расположенных аксиальных реакторов с неподвижным слоем катализатора и 2) адиабатический радиальный реактор с неподвижным слоем катализатора. Математический анализ проводился с целью определения зависимости выхода Y и селективности S от количества тепловой энергии Q, подводимой паром для каждого случая. Для двухреакторной системы наилучшие показатели (Y = 53,1 % и S = 82,9 %) достигаются при Q = 9,0 МДж/кг и времени контактирования t = 0,8 с. Однако в радиальном реакторе лучшие эксплуатационные характеристики (Y = 42,0 % и S = 86,1 %) наблюдаются при Q = 7,8 МДж/кг и t = 0,8 с. Из этого следует, что для проведения реакции дегидрирования метилбутенов в радиальном реакторе требуется подвести на 13,0 % меньше тепловой энергии, чем при использовании аксиальных реакторов.
A mathematical model of the process of dehydrogenation of methylbutenes to isoprene was used for comparative analysis of energetic efficiency of two versions of modernization: (1) a system of consecutively connected two axial reactors with a fixed catalyst beds, and (2) adiabatic radial reactor with fixed catalyst bed. The purpose was to determine the dependence of yield (Y) and selectivity (S) to the target product on the heat energy Q supplied with vapor. In the two-reactor system, the best parameters (Y = 53.1 % and S = 82.9 %) were achieved at Q = 9.0 MJ/kg and contact time t = 0.8 s. At the same time, in the radial reactor the best performance (Y = 42.0 % and S = 86.1 %) was observed at Q = 7.8 MJ/kg and t = 0.8 s. Hence, the radial reactor consumes less heat energy (by 13.0 %) than the radial reactor for methylbutene dehydrogenation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.