Совершенствование математической модели процесса каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора

Представлена математическая модель, адекватно описывающая процесс каталитического риформинга – основную промышленную технологию получения высокооктановых компонентов моторных топлив в России и за рубежом. Показана необходимость расширения существующей схемы превращений углеводородов бензинового ряда для создания модели риформинга сырья различного происхождения (бензиновых фракций термодеструктивных процессов, нафты гидрокрекинга, газового конденсата). На основании результатов экспериментальных исследований методом газовой хроматографии, а также выполненных расчетов термодинамических параметров составлена усовершенствованная формализованная схема реакций, отличающаяся учетом реакций с участием непредельных углеводородов. Составлена кинетическая модель процесса риформинга бензиновой фракции расширенного состава. Для описания кинетической модели, основанной на формализованной схеме превращений углеводородов, применен матричный метод, позволяющий сделать модель более гибкой к составу сырья.

1. Rahimpour M., Jafari M., Iranshah D. // Appl. Energy. 2013. №109 (с). P. 23.

2. World Oil Outlook 2023 Organization of the Petroleum Exporting Countries. URL: https://woo.opec.org/pdf-download/

3. Ancheyta J. Modeling and Simulation of Catalytic Reactors for Petroleum Refining. First Edition, John Wiley & Sond, Inc. Published, 2011. P. 313-367.

4. Белый А.С. // Катализ в промышленности. 2014. №5. С. 23-28.

5. Belyi A.S. // Kinet. Catal. 2005. №46. P. 684–692.

6. Lid T., Skogestad S. // J. Process Control. 2008. №18. P.320–331.

7. Hongjun Z., Mingliang S., Huixin W., Zeji L., Jiang H. // Pet. Sci. Technol. 2010. №28. P.667–676.

8. Syed A.A., Mohammed A.S., Mohammed A.A. // React. Kinet. Catal. Lett. 2006. №87. P.199–206.

9. Слинько М.Г. Основы и принципы математического моделирования каталитических процессов / М.Г. Слинько. - Институт катализа им. Г.К. Борескова. Новосибирск, 2004. – 488 с.

10. Krane H.G. // Proceeding of the V World Petroleum Congress. - N.Y., 1959. Sect. III. Paper IV. P. 39-46.

11. Smith R.B. // Chem. Eng. Progress. 1959. Vol. 55. № 6. P. 76-80.

12. Вольф А., Крамаж Е. // Химия и техн. топлив и масел. 1979. №12. С.10-16.

13. Ramage M.P., Graziani K.R., Krambeck F.J // Chem. Eng. Sci. 1980. Vol. 35. P. 41-48.

14. Wei J., Prater Ch.D. // Adv. Catal. 1962. Vol. 13. P. 203-392.

15. Островский Н.М., Соколов В.П., Аксенова Н.В., Лукьянов Б.Н. Кинетика риформинга бензиновых фракций и математическая модель процесса // Тез. докл. Всес. конференции "Химреактор-10". Тольятти, 1989. Ч. 1. С. 49-54.

16. Реутова О.А., Ирискина О.В. // Математ. структуры и моделирование. 2000. №5. С.82-89.

17. Arani H.M., Shokri S., Shirvani M. // Int. J. Chem. Eng. Appl. 2010. Vol. 1. №2. P. 159-164.

18. Hou W., Su H., Hu Y., Chu J. // Chinese J. Chem. Eng. 2006. Vol. 14. № 5. P. 584-591.

19. Elizalde I., Ancheyta J. // Applied Mathematical Modelling. 2015. V. 39. P.764-775.

20. Zagoruiko A.N., Belyi A.S., Smolikov M.D., Noskov A.S. // Catal. Today. 2014. 220-227. P. 168-177.

21. Дюсембаева А.А., Вершинин В.И. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 1. С. 129–135.

22. Ancheyta J., Villafuerte E., Garcнa L., Gonzalez E. // Energy Fuels. 2001. 15. P.887–893.

23. Ivanchina E., Chernyakova E., Pchelintseva I., Poluboyartsev D. // Oil & Gas Science and Technology - Revue d’IFP Energies Nouvelles. 2021, №76, P. 64.

24. ГОСТ Р 52714-2018 – М.: Стандартинформ, 2018. – 11 с.

25. Хроматек. Каталог. Описание на хроматографы, спектрометры, хроматографические колонки, ЯМР-анализаторы, установки для анализа нефти и нефтепродуктов, узлы хроматографа, устройства ввода и расходные материалы для ГХ. Характеристики на газохроматографическое оборудование. Электронный источник / URL: https://chromatec.nt-rt.ru/images/showcase/Каталог%20Хроматек%204.pdf

26. Пчелинцева И.В., Чернякова Е.С., Красовская О.К., Кокшаров А.Г. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. 10. С. 105-116.

27. Пчелинцева И.В., Чернякова Е.С., Ивашкина Е.Н., Красовская О.К. // Neftegaz.RU. 2023. №5. С. 41.

28. Сталл Д. Химическая термодинамика органических соединений: пер. с англ. / Д. Сталл, Э Вестрам, Г. Зинке. – Москва, 1971. – 809 с.