Гидродинамическое моделирование промышленного реактора сернокислотного алкилирования изобутана олефинами; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 7

Bibliographic Details
Parent link:	Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов=Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет.— .— Томск: Изд-во ТПУ, 2015-.— 2413-1830 Т. 337, № 7.— 2026.— С. 58-65
Main Author:	Копычева У. Н. Ульяна Николаевна
Corporate Author:	Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа природных ресурсов
Other Authors:	Чузлов В. А. Вячеслав Алексеевич
Summary:	Актуальность исследования обусловлена необходимостью интенсификации действующих промышленных установок по производству экологически чистого высокооктанового алкилбензина. Диспергирование углеводородного сырья и серной кислоты в реакторе синтеза определяет качество получаемого бензина, поэтому необходимо применение гидродинамической модели контактора алкилирования, которая позволит подобрать технологические параметры для повышения конверсии компонентов сырья в разветвленные изомеры С8 и качества товарного продукта. Цель: подбор гидродинамического режима синтеза алкилбензина в присутствии серной кислоты, обеспечивающего повышение октанового числа продуктового потока. Выявление узких мест действующего контактора алкилирования. Объект: промышленная установка сернокислотного алкилирования изобутана низшими олефинами по технологии STRATCO. Методы: гидродинамическая модель с учетом тепла экзотермических реакций алкилирования изобутана олефинами С3–С4. Модель позволяет рассчитать гидродинамические показатели и профили распределения с учетом физико-химических характеристик среды. Результаты и вывод. Приведено описание гидродинамической модели контактора сернокислотного алклилрования изобутана олефинами, а также представлены уравнения для определения плотности, теплоемкости и теплопроводности углеводородов. С помощью гидродинамического расчета выявлены застойные зоны в промышленном реакторе, которые определены по профилю распределения концентрации серной кислоты в реакторе. С помощью гидродинамического расчета оценено влияние теплосъема на качество перемешивания и температуру потока на выходе из реактора. Произведен расчет коэффициента теплопроводности (λ), показана возможность увеличения октанового числа продуктового потока более чем на 0,7 пункта за счет оптимизации технологического режима, приведены температурные профили реактора алкилирования при различных коэффициентах теплопроводности Relevance. The need to intensify existing industrial installations for the production of environmentally friendly high-octane alkylbenzene. Dispersion of hydrocarbon and sulfuric acid in the synthesis reactor determines the quality of the resulting gasoline, therefore it is necessary to use a hydrodynamic model of the alkylation contactor, which will allow selecting process parameters to increase the conversion of feedstock components into branched C8 isomers and the quality of the product. Aim. To select hydrodynamic parameters for the synthesis of alkyl gasoline in a sulfuric acid environment, which increases the octane number of the product flow; to identify bottlenecks in the current alkylation ontactor. Object. Industrial unit for sulfuric acid alkylation of isobutane with lower olefins using STRATCO technology. Methods. Hydrodynamic model taking into account the heat exothermic reactions of isobutane alkylation with C3–C4 olefins. The model allows calculating hydrodynamic parameters and distribution profiles based on the physicochemical characteristics of the flows. Results and conclusion. The article describes the hydrodynamic model of the contactor for sulfuric acid alkylation of isobutane with olefins, and presents equations for determining the density, heat capacity and thermal conductivity of hydrocarbons. During hydrodynamic calculations, hold-up spots were found in an industrial reactor, which were determined by the distribution profile of the sulfuric acid concentration in the reactor. Using hydrodynamic calculations, the authors estimated heat removal effect on the quality of mixing and the outlet temperature. They calculated thermal conductivity coefficient (λ). The paper shows the possibility of increasing the octane number by more than 0.7 points, and gives the temperature profiles of the alkylation reactor for different thermal conductivity coefficients Текстовый файл
Language:	Russian
Published:	2026
Subjects:	электронный ресурс труды учёных ТПУ сернокислотное алкилирование гидродинамическая модель алкилбензин моделирование оптимизация технологический режим sulfuric acid alkylation hydrodynamic model alkyl benzene modeling optimization process conditions
Online Access:	bulletin_tpu-2026-v337-i7-06.pdf https://doi.org/10.18799/24131830/2026/7/5338
Format:	Electronic Book Chapter
KOHA link:	https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=688491