Оптимизация процесса синтеза высокооктановых добавок в колоннах реакционной ректификации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат технических наук Митянина, Ольга Евгеньевна

• Митянина, Ольга Евгеньевна
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Митянина, Ольга Евгеньевна

Введение.

1. Основы исследования и разработки совмещенных процессов. Синтез МТБЭ как объект исследования.

1.1.Классификация, области реализации, преимущества и ограничения совмещенных процессов.

1.2.Разработка и исследование реакционно-ректификационных процессов.

1.3.Проблемы разработки совмещенных процессов.

1.4.Описание объекта исследования.

1.4.1. Реакционная схема и механизм этерификации метанола изобутиленом.

1.4.2. Технологии синтеза МТБЭ.

1.4.3. Характеристика объекта исследования.

2. Современные подходы к анализу множественности стационарных состояний реакционно-ректификационных процессов на основе математических моделей.

2.1.Анализ множественности стационарных состояний азеотропной ректификации.

2.2.Исследование множественности стационарных состояний химических реакторов.

2.3.Исследование стационарных состояний процесса ректификации.

2.4.Анализ множественности стационарных состояний реакционно-ректификационных процессов.

2.5.Математические модели совмещенных процессов.

2.5.1. Современные подходы к математическому моделированию реакционно-ректификационных процессов.

2.5.2. Управление реакционно-ректификационными процессами.

3. Формирование математической модели реакционно-ректификационного процесса.

3.1.Разработка математической модели колонны синтеза МТБЭ.

3.1.1. Материальный баланс колонны.

3.1.2. Тепловой баланс.

3.1.3. Исследование парожидкостного равновесия в системе «изобутилен - н-бутен - метанол - МТБЭ».

3.2.Верификация математической модели.

3.3.Степени свободы процесса.

4. Анализ множественности стационарных состояний реакционно-ректификационной колонны синтеза МТБЭ.

4.1.Анализ множественности стационарных состояний входа.

4.2.Анализ множественности стационарных состояний выхода.

4.3.Устойчивость стационарных состояний.

5. Моделирование и исследование реакционно-ректификационной колонны в среде HYSYS и Pro II.

5.1.Формирование модели колонны синтеза МТБЭ в HYSYS.

5.2.Исследование технологических режимов колонны.

5.3.Исследование влияния конструкционных параметров контактных устройств на поведение процесса в программе Pro II.

5.4.Эксергетический анализ установки.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация процесса синтеза высокооктановых добавок в колоннах реакционной ректификации»

Доведение эксплуатационных и экологических свойств автомобильных бензинов до требований мирового рынка является важнейшей проблемой выживания любого НПЗ России и конкурентоспособности российской нефтепереработки в целом. Для достижения в России требований мировых стандартов на экологически чистые автобензины необходимо существенно снизить содержание в товарных бензинах ароматических углеводородов и, в частности, бензола. Осуществить октанозамещение ароматических углеводородов возможно путем введения в состав бензинов высокооктановых кислородосодержащих добавок, которые, наряду с положительным эффектом по снижению содержания в выхлопных газах окиси углерода и углеводородов, обеспечат прирост октанового индекса автобензинов. Самым эффективным средством является метил-трет-бутиловый эфир (2-метил-2-метоксипропан) (СНЗ)ЗСОСНЗ (МТБЭ). При этом наиболее перспективным и экономически выгодным способом реализации процесса синтеза МТБЭ, в сравнении со стандартными схемами, где блок разделения следует за реакционным аппаратом, является реакционная ректификация.

Сегодня разработка ресурсоэффективных технологий и управление сложными технологическими системами невозможны без использования метода математического моделирования. Эти методы лежат в основе программных комплексов для автоматизированного проектирования и используются в современных стратегиях управления процессами, где математические модели, встроены непосредственно в алгоритм управления.

В настоящее время опубликовано большое количество научных работ, посвященных исследованиям на модели и анализу динамического поведения процесса получения МТБЭ в колонне реакционной ректификации, в которых отмечается наличие множественных стационарных состояний с сильно различающимися выходами целевых продуктов.

Причиной множественных стационарных состояний является нелинейность уравнений материального и теплового балансов, нелинейность кинетики и парожидкостного равновесия, наличие рециркуляционных потоков, множественность мест ввода питания. Существующие модели процесса либо слишком сложны и требуют для анализа больших вычислительных и временных затрат, либо пригодны только в узкой области изменения параметров, используемых для управления.

Поэтому одной из актуальных задач современной химической технологии является разработка нелинейных моделей пригодных для анализа процесса и создания алгоритмов управления.

Таким образом, целью данной работы является оптимизация процесса синтеза высокооктановых добавок в реакционно-ректификационном аппарате на основе анализа множественности стационарных состояний реакционной ректификации с использованием метода математического моделирования.

Научная новизна предложенного подхода к анализу устойчивости процесса заключается в следующем:

1. Впервые установлено, что причиной множественности стационарных состояний колонны реакционной ректификации является сложность взаимосвязи кинетической и массообменной составляющей процесса. Функционирование системы в том или ином стационарном состоянии зависит от преобладающего вклада одной из них в изменение расхода (концентрации) компонента. Конструкционные особенности и эффективность контактного устройства не являются причиной множественности стационарных состояний.

2. Показано, что в реакционно-ректификационной колонне синтеза метил-трет-бутилового эфира возможны три стационарных состояния, соответствующие различному выходу целевого продукта: 16,5%, 28,9% и 97% соответственно. При этом стационарные состояния, соответствующие низкому выходу метил-трет-бутилового эфира, характеризуются преобладанием массообменной составляющей для метил-трет-бутилового эфира и кинетической для метанола; стационарное состояние, соответствующее области высокой конверсии целевого продукта, характеризуется преобладанием кинетической составляющей для метил-трет-бутилового эфира и массооб-менной для метанола. Доказана устойчивость трех стационарных состояний при Р=\ 150 кПа, в интервале температур 347<Г<357 К.

3. Впервые предложен механизм перехода из одного стационарного состояния в другое: переход осуществляется при разогреве реакционной смеси за счет теплоты химической реакции до Т более 347,9 К, который приводит к разрушению азеотропной смеси «метанол - н-бутен» и возврату метанола в реакционную зону колонны. Одновременно при 7,=405,9 К в отпарной секции образуется азеотроп «метанол - метил-трет-бутиловый эфир», возвращающий метанол в зону реакции из отпарной секции. Оба процесса способствуют более высокой конверсии целевого продукта. В работе применялся метод математического моделирования. Используемые программные продукты: MathCad 14, Hyprotech HYSYS 2006, Pro II, Microsoft Excel 2003.

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты химической технологии», Митянина, Ольга Евгеньевна

Выводы

1. Неидеальность парожидкостного равновесия и образование азеотропов является одной из причин возникновения множественности стационарных состояний. В результате парожидкостного анализа системы на основе уравнения Вильсона было установлено, что зависимость коэффициентов активности от температуры и концентрации компонентов имеет экспоненциальный характер. При этом наибольшим образом на равновесие в системе оказывают влияние метанол и н-бутен.

2. Оптимизация технологических и конструкционных параметров колонны зависит от многих факторов: параметров входных потоков, содержания инертного компонента в системе, орошения, параметров кипятильника и конденсатора, размера и расположения реакционной зоны. Решение данной задачи было найдено с помощью метода математического моделирования в среде распространенных САПР. По итогам оптимизационных расчетов получены области оптимальных значений управляющих параметров установки:

• оптимальное флегмовое число (Я) =5;

• оптимальное паровое число (Р) = 9;

• оптимальный расход метанола СРщеО = 200-230 моль/с;

• оптимальный расход н-бутена С^п-ЬиО = 125-200 моль/с;

• оптимальный расход изобутилена С^-ЬиО = 175-190 моль/с.

• оптимальное соотношения метанол : изобутилен - 1,2:1. Поддержание оптимальных параметров также снизит эксплуатационные затраты на орошение на 36,4%. Увеличение парового числа вызовет рост затрат всего на 2,8%.

3. Потенциальными источниками множественности стационарных состояний реакционно-ректификационного процесса являются нелинейная зависимость константы химической реакции от температуры, нелинейная зависимость коэффициентов активности от температуры и концентрации, концентрация метанола, соотношение расходов потоков жидкости и пара. Для анализа потенциальных источников нелинейности сформирована фундаментальная математическая модель процесса, с помощью которой установлено, что с увеличением числа ступеней разделения в колонне, вероятность множественности стационарных состояний увеличивается.

4. Механизм перехода из одного стационарного состояния в другое обусловлен разогревом реакционной смеси за счет теплоты химической реакции. При этом происходит разрушение азеотропной смеси «метанол - н-бутен», что способствует возврату метанола в реакционную зону колонны, а также образование азеотропа «метанол - метил-трет-бутиловый эфир», возвращающего метанол в зону реакции из отпарной секции. Оба процесса способствуют более высокой конверсии целевого продукта.

5. Разработанная математическая модель связывает концентрацию и температуру на каждой тарелке колонны с известными управляющими параметрами. Использование модели позволяет значительно сократить итерационные расчеты, что делает модель пригодной для целей управления.

6. Выход целевого продукта (метил-трет-бутилового эфира) в значительной степени зависит от стационарного состояния, в котором протекает процесс. Установлено, что количество стационарных состояний в колонне реакционной ректификации равно трем, и все из них являются устойчивыми.

7. Установлено, что причиной множественности данных стационарных состояний колонны реакционной ректификации является сложность взаимодействия кинетической и массообменной составляющей материального баланса, при этом попадание системы в то или иное стационарное состояние зависит от преобладающего вклада одной из них в изменение расхода (концентрации) компонента. Конструкционные особенности и эффективность контактного устройства не являются причиной множественности стационарных состояний.

8. Проведенный анализ множественности стационарных состояний позволяет выявить области управляющих технологических параметров, соответствующих единственному стационарному состоянию: флегмовое число (Я) не менее 4,48; паровое число (Р) не менее 1,11;

9. Практические рекомендации по эксплуатации установки включают в себя как критерии, гарантирующие работу в области единственного стационарного состояния, так и области режимных параметров, поддержание которых гарантирует максимальный выход целевого продукта. Поддержание рекомендованных параметров гарантирует работу установки в области единственного и оптимального стационарного состояния, при котором степень превращения метил-трет-бутилового эфира составляет 97-100%.

Ю.Исследования на математической модели позволяют дать рекомендацию по усовершенствованию конструкции аппарата, согласно которой возможно уменьшение реакционной зоны на 50% без снижения выхода целевого продукта.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Митянина, Ольга Евгеньевна, 2011 год

1. Астарита Дж. Масссопередача с химической реакцией. М.: Химия, 1974. 224 е.;

2. Amy R. Ciric, Peizhi Miao. Steady State Multiplicities in an Ethylene Glycol Reactive Distillation Column // Industrial and Engineering Chemistry Research. 1994. 33(11). 2738-2748;

3. Huss R.S., Chen F. Multiple steady states in reactive distillation: kinetic effects // Computers and Chemical Engineering. 2002. 26. 81 93;

4. Серафимов JI.A., Тимофеев B.C., Писареико Ю.А., Солохии A.B. Технология основного органического синтеза. Совмещенные процессы. М.: Химия, 1993.416 с.;

5. Jithin Prakash K.J., Jana А.К. Process Simulation and Design of Reactive Distillation Column // Chemical Product and Process Modeling. 2009. Vol. 4. Iss. 1. Art. 13;

6. Самойлов H.A., Мнушкин И.А., Мнушкина O.A. Границы реализации совмещенных реакционно-ректификационных процессов // Химия и химическая технология. 2009. Т. 52. №. 12. С. 97 102;

7. Павлов О.С., Кулов Н.Н., Павлов С.Ю. Новое технологическое оформление реакционно-ректификационных процессов // Теоретические основы химической технологии. 2009. Т. 43. № 6. С. 614;

8. Шувалов А.С., Малышева М.А., Писаренко Ю.А. Оценка возможности и условий реализации стационарных состояний в реакционно-ректификационном процессе // Теоретические основы химической технологии. 2003. Т. 37. № 5. С. 497;

9. Yiming S., Jinrong S., Ming G., Bin G., Yanhong Y., Xiaoxun M. Modeling of Mass Transfer in Nonideal Multicomponent Mixture with Maxwell-Stefan Approach // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010. 3. 362-371;

10. Писаренко Ю.А., Серафимов Л.А., Кулов H.H. Основы анализа статики реакционно-ректификационных процессов с несколькими химическими реакциями // Теоретические основы химической технологии. 2009. Т. 43. № 5. С. 491;

11. Yang Bolun et al. Multiplicity Analysis in Reactive Distillation Column Using ASPEN PLUS // Chinese J. Chem. Eng. 2006. 14(3). 301 308;

12. Gruner S. et al. Nonlinear control of a reactive distillation column // Control Engineering Practice. 2003. 11. 915 925;

13. Singh B.P. Steady State Analysis of Reactive Distillation Using Homotopy Continuation // Chemical Engineering Research and Design. 2005. 83(A8). 959 -968;

14. Yeomans H., Grossmann I.E. Disjunctive Programming Models for the Optimal Design of Distillation Columns and Separation Sequences // Industrial and Engineering Chemistry 2000. 39. 1637 1648;

15. Тимофеев B.C., Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 2003. 536 е.;

16. Смирнов В.А. МТБЭ сегодня: комментарии НИИ «Ярсинтез» // NEWCHEMISTRY.RU: Аналитический портал химической промышленности URL: http://www.newchemistry.ru/printletter.php?nid=5233 (дата обращения 23.03.2009);

17. Вержинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа. М.: Форум: Инфра-М, 2004. 400 е.;

18. Потехин В.М., Потехин В.В. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки: Учебник для вузов. СПб.: Химиздат, 2005. 912 е.;

19. Ахметов С.А. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых: Учебное пособие /С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.А. Кауфман; Под ред. С.А. Ахметова. СПб.: Недра, 2009. 832 е.;

20. ГОСТ 2222-95 Метанол технический. Технические условия. Минск, 2000, 16 с.;

21. Рязанов Ю.И. Технология, расчет и моделирование реакционно-ректификационных процессов получения метил-трет-бутилового эфира. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук. Казань, 1995. 26 е.;

22. Процессы фирм «Эстерол», «Cu.Du.Tex», «Хюльс», «ЮОП», «Филипс Петролеум» // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1990. №11. С. 105-107;

23. Process for preparing tertiary alkyl ethers / Alberto Anselmi: U.S. Patent US4475005. Filed 05.12.1986. Issued 18.10.1988;

24. Catalytic distillation system / Lawrence A. Smith: U.S. Patent US5262012. Filed 19.09.1990. Issued 16.11.1993;

25. Reactive distillation process and apparatus for carrying it out / Lionel Asseli-neau, Paul Mikitenko: U.S. Patent US5368691. Filed 16.12.1992. Issued 29.11.1994;

26. Ахметов C.A. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых: Учебное пособие /С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.А. Кауфман; Под ред. С.А. Ахметова. СПб.: Недра, 2009. 832 е.;

27. Технология получения метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) ОАО НИИ «Ярсинтез» // YARSINTEZ.RU: Веб-сайт ОАО Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" URL: http://yarsintez.ru/media/MTBE21.pdf (дата обращения 02.02.2009);

28. Hauan S., Hertxberg Т. Why Methyl tert-Butyl Ether Production by Reactive Distillation May Yield Multiple Solutions // Industrial & Engineering Chemistry Research. 1995. 34(3). 987-991;

29. Rehfinger A., Hoffmann U. Kinetics of methyl tertiary butyl ether liquid phase synthesis catalyzed by ion exchanged resin -1. Intrinsic rate expression in liquid phase activities // Chemical Engineering Science. 1990. 45. 1605-1617;

30. Chen F.R., Huss R.S., Doherty M.F., Malone M.F. Multiple steady states in reactive distillation: Kinetic effects. Comput. Chem. Eng. 2002. 26. 81-93;

31. Jacobs R., Krishna R., Multiple solutions in reactive distillation for methyl tert-butyl ether synthesis. Eng. Chem. Res. 1993. 32. 1706-1709;

32. Baur R., Taylor R., Krishina R. Bifurcation analysis for TAME synthesis in a reactive distillation column: Comparison of pseudo-homogeneous and heterogeneous reaction kinetics models // Chem. Eng. Proc. 2003. 42. 211- 221;

33. Higler A.P., Taylor R., Krishna R. Nonequilibrium modeling of reactive distillation: Multiple steady states in MTBE synthesis. Chem. Eng. Sci. 1999. 54. 1389 1395;

34. Kienle A., Groebel M. Multiple Steady States in Binary Distillation — Theoretical and Experimental Results // Chemical Engineering Science. 1995. Vol. 50. No. 17. 2691 -2703;

35. Doherty, M. F., and J. D. Perkins, On the Dynamics of Distillation Processes. IV. Uniqueness and Stability of the Steady State in Homogeneous Continuous Distillation. Chem. Eng. Science. 1982. 37. 381 -392;

36. Doherty M.F. Perkins J.D. On the dynamics of distillation processes I. The simple distillation of multicomponent non-reacting, homogeneous liquid mixtures. Chem. Eng. Sci. 1978. 33. 281-301;

37. Gadewarl S.b., Tao L., Malone M.F. Doherty M.F. Process alternatives for coupling reaction and distillation // Chemical Engineering Research and Design. 2004. 82(A2). 140 147;

38. Zhiwen Qi, Kai Sundmacher. Multiplicity of VLLE equations: Case studies // Chemical Engineering Science. 2006. 61. 6709 6717;

39. Can U., Jimoh M., Steinbach J., Wozny G. Simulation and experimental analysis of operational failures in a distillation column // Separation and Purification Technology. 2002. 29. 163-170;

40. Lin W.J., Seader J. D., Wayburn T.L. Computing Multiple Solutions to Systems of Interlinked Separation Columns // AIChE Journal. 1987. 33(6). 886-897;

41. Springer P.A., Krishna R. Crossing of boundaries in ternary azeotropic distillation: Influence of interphase mass transfer // Int. Commun. Heat Mass Transfer. 2001.28. 347-356;

42. Baur R., Taylor R., Krishna R., Copati J. A. Influence of mast transfer in distillation of mixtures with a distillation boundary // Trans. Inst. Chem. Eng. 1999. Part A. 77. 561 -565;

43. Bekiaris N., Meski G.A., Radu C.M., Morari. M. Multiple Steady States in Homogeneous Azeotropic Distillation // Control and Dynamic Systems. 1993. Technical Report No. 93-001;

44. Muller D., Marquardt W. Experimental verification of multiple steady states in heterogeneous azeotropic distillation // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. 36. 5410 5418;

45. Rueda L.M., Edgar T.F., Eldridge R.B. A Novel Control Methodology for a Pilot Plant Azeotropic Distillation Column // Ind. Eng. Chem. Res. 2006. 45. 8361 -8372;

46. Вольтер Б.В., Сальников И.Е. Устойчивость режимов работы химических реакторов. М.: Химия. 1972. 192 е.;

47. Жуков, В. П. Полевые методы в исследовании нелинейных динамических систем. М.: Наука, 1992. 138 е.;

48. Осипов В. М. Моделирование линейных динамических систем методом точечных представлений. М.: МАКС Пресс, 2005. 295 е.;

49. Самборская М.А., Лактионова Е.А. Устойчивость химических реакторов: Методические указания для выполнения лаб. работы для студентов специализации 251800.01 «Процессы и аппараты химической технологии». Томск: Изд. ТПУ, 1999. 15 е.;

50. Перлмуггер Д. Устойчивость химических реакторов. США. Пер. с англ. Под ред. Гурфейна Н.С. Л.: Химия, 1976. 256 е.;

51. Gruner, S., Kienle A. Equilibrium theory and nonlinear waves for reactive distillation columnsand chromatographic reactors // Chemical Engineering Science. 2004. 59. 901 -918;

52. Meurer T., Qu J., Jacobs L.J. Wave propagation in nonlinear and hysteretic media—a numerical study // International Journal of Solids and Structures.2002. 39. 5585-5614;

53. Kienle, A. Nonlinear model reduction for nonreactive and reactive distillation processes using nonlinear wave propagation theory. // In: SPC-2000, Third Symposium on Process Control, Ploiesti, Romania. 2000. 72-78;

54. Шалунова С. Ю. Теоретические основы организации реакционно-ректификационных процессов с несколькими химическими реакциями.диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М.: 2007;

55. Balogh J., Csendes T., Stateva R.P. Application of a stochastic method to the solution of the phase stability problem: cubic equations of state // Fluid Phase Equilibria. 2003. 212. 257 267;

56. Waschler R., Pushpavanam S., Kienle A. Multiple steady states in two-phase reactors under boiling conditions // Chemical Engineering Science. 2003. V.58. №11.2203-2214.

57. Farhang J., Seader J.D., Saeed K. Global solution approaches in equilibrium and stability analysis using homotopy continuation in the complex domain // Computers and Chemical Engineering. 2007 V. 32. № 10. P. 2333-2345;

58. Sneesby M.G, Tade, M.O., Datta R., Smith T.N., ETBE synthesis via reactive distillation. 1. Steady-state simulation and design aspects. // Id. Eng. Chem. Res. 1997. №36. P. 1855-1869;

59. Sneesby M.G, Tade M.O., Datta R., Smith T.N. ETBE synthesis via reactive distillation. 2. Dynamic simulation and control aspects, // Id. Eng. Chem. Rex. 1997. №36. P. 1870-1881;

60. Bisowarno, B.H., Tade M.O., Dynamic simulation of startup in ethyl tert-butyl ether reactive distillation with input multiplicity. // Ind. Eng. Chem. Res. 2000. №39. P. 1950-1954;

61. Tuchlenski A., Beckmann A., Reusch D., Dllssel, R., Weidlich U., Janowsky R. Reactive distillation Industrial applications process design and scale-up. // Chem. Eng. Sci. 2001. № 56. 387-394;

62. Dirk-Faitakis C.B., Chuang K.T. Simulation studies of catalytic distillation for removal of water from ethanol using a rate-based kinetic model // Id. Eng. Chem. Res. 2004. № 43. P. 762-768;

63. Young H. Jhon, Tae-hee Lee Dynamic simulation for reactive distillation with ETBE synthesis // Separation and Purification Technology. 2003. № 31 P. 301317;

64. Singh R., Pavan Kumar M.V., Kaistha N. Steady-State Reactive Distillation Simulation Using the Naphtali-Sandholm Method // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 2007. V. 85. P. 75-82;

65. Броунштейн Б. И., Щеголев В. В. Гидродинамика, массо- и теплообмен в колонных аппаратах. JL: Химия, 1988. 336 е.;

66. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Польша, 1971. 384с.;

67. Бояринов А.И., Дуев С.И. Условия существования семейств стационарных состояний в рециркуляционной системе «Реактор идеального смешения -блок разделения» // Теоретические основы химической технологии. 2000. Т. 34. №1. С. 50-56;

68. Самойлов Н.А., Мнушкин И.А., Мнушкина О.А. Теоретическое исследование процесса получения этиленгликоля в реакционно-ректификационной колонне // Журнал прикладной химии. 2006. Т. 79. Вып. 12. С. 1998-2006;

69. Huss R.S., Chen F., Malone, Doherty M.F. Reactive distillation for methyl acetate production // Computers and Chemical Engineering. 2003. №27. P. 18551866;

70. Edreder E.A., Mujtaba I.M., Emtir M.M. Performance of esterification system in reaction-distillation column // Proceedings of European Congress of Chemical Engineering (ECCE-6) Copenhagen. 16-20 September 2007. P. 1-16;

71. Дильман B.B., Лотхов B.A., Глаголева A.A., Кулов Н.Н., Квашнин С.Я. Динамика нестационарной ректификации, совмещенной с реакцией пере-этерификации в жидкой фазе // Теоретические основы химической технологии. 2002. Т. 36. № 3. С. 248;

72. Pilling М. Column Efficiency What to Expect and Why // 4th Topical Conference on Separations Science and Technology. November 1999;

73. Ruiz C., Basualdo M., Scenna N. Reactive distillation dynamic simulation. Chemical Engineering Research and Design // Transactions of the Institution of Chemical Engineers. 1995. Part A. №73. P. 363-378;

74. Sneesby, M., Tade, M., Datta, R., & Smith, T. (1997). ETBE synthesis via reactive distillation. 2. Dynamic simulation and control aspects. Industrial and Engineering Chemistry Research, 36, 1870-1881;

75. Perez-Cisneros E., Schenk M., Gani R., Pilavachi P. Aspects of simulation, design and analysis of reactive distillation operations. // Computers and Chemical Engineering. 1996. № 20. P. 267-272;

76. Can U., Jimoh M., Steinbach J., Wozny G. Simulation and experimental analysis of operational failures in a distillation column // Separation and Purification Technology. 2002. № 29. 163-170;

77. Barbosa, D.; Doherty, M. F. Design and Minimum-Reflux Calculations for Single-Feed Multicomponent Reactive Distillation Columns // Chem. Eng. Sci. 1988. №43. P. 1523-1537;

78. Chang, Y. A.; Seader, J. D. Simulation of Continuous Reactive Distillation by Homotopy-Continuation Methods // Comput. Chem. Eng. 1988. №12. P. 12431255;

79. Thiel C., Sundmacher K., Hoffmann U.Synthesis of ETBE: Residue Curve Maps for the Heterogeneously Catalysed Reactive Distillation Process // Chem. Eng. J. 1997. №66. P. 181-191;

80. Wang, S.J., Wang D.S.H., Lee E.K. Effect of Interaction Multiplicity on Control System Design for a MTBE Reactive Distillation Column // J. Proc. Contr. 2003. №13. P. 503-515;

81. Baur R., Taylor R., Krishna R. Dynamic behaviour of reactive distillation tray columns described with a nonequilibrium cell model // Chemical Engineering Science. 2001. №56. P. 1721-1729;

82. Kreul L., Gorak A., Dittrich C., Barton P. Dynamic catalytic distillation: Advanced simulation and experimental validation. // Computers and Chemical Engineering. 1996. № 22. P. 371-378;

83. Peng J., Edgar T.F., Eldridge R.B. Dynamic rate-based and equilibrium models for a pack distillation column // Chemical Engineering Science. 2003. № 58. P. 2671-2680;

84. Rocha J., Bravo J., Fair, J. Distillation columns containing structured packings: A comprehensive model for their performance. 2. Mass transfer model // Industrial and Engineering Chemistry Research. 1995. №35. P. 1660-1667;

85. Sneesby M., Tade M., & Smith T. Two-point control of a reactive distillation column for composition and conversion. // Journal of Process Control. 1999 №9, P. 19-31;

86. Kumar A., Daoutidis P. Modeling, analysis and control of ethylene glycol reactive distillation column. // A. I. Ch. E. Journal. 1999. V. 45. №1. P. 51-68;

87. Monroy-Loperena, R., Perez-Cisneros E., Alvarez-Ramirez J. Nonlinear PI control of an ethylene glycol reactive distillation column // Computers in Chemical Engineering. 1999. №23. P. 835-838;

88. Самборская М.А., Кравцов А.В., Митянина О.Е. Формирование математической модели и исследование множественности стационарных состояний реакционно-ректификационного процесса // Известия Томского политехнического университета. 2011. №9. Т. 319. С. 90-95;

89. Самборская М.А., Митянина О.Е., Кравцов А.В. Математическое моделирование реакционно-ректификационной колонны синтеза МТБЭ

90. Приорететные направления современной российской науки глазами молодых ученых: Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Рязань, 4-6 ноября 2009. Рязань: РГУ им. С.А. Есенина. 2009. С. 251-254;

91. Митянина О.Е., Самборская М.А., Кравцов А.В. Моделирование парожид-костного равновесия в системе «Изобутилен н-бутен - метанол - МТБЭ» // Нефтепереработка и нефтехимия. 2009. №8. С. 11 - 14;

92. Митянина О.Е., Самборская М.А., Кравцов А.В. Моделирование и исследование реакционно-ректификационной колонны в среде HYSYS // Нефтепереработка и нефтехимия. 2011. №. 2. С. 6-11;

93. Рид P.C. Свойства газов и жидкостей. Д.: Химия, 1982. 592 е.;

94. Бенедек П., Ласло А. Научные основы химической технологии. Пер. Ро-манковаП.Г., Курочкиной М.И. М.: Химия, 1973. 376 е.;

95. Luyben W. Design and Control Degrees of Freedom // Ind. Eng. Chem. Res. 1996. № 35. P. 2204-2214;

96. Frolkova A.K., Khakhin L. A. Determination of the Number of Degrees of Freedom for Chemical Engineering Objects: Distillation Column // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010. V. 44 № 4. P. 604-611;

97. Seader J.D., Henley E.J., Séparation Process Principles. New York: Wiley, 1998. P. 163-271;

98. Mohl K.D., Kienle A., Gilles E.D. Multiple Steady States in a Reactive Distillation Column for the Production of the Fuel Ether TAME I. Theoretical Analysis // Chem. Eng. Technol. 1998. V.21. №2. P 133-136;

99. Ш.Карлов H.B., Кириченко H.A. Колебания, волны, структуры. M.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 496 е.;

100. Вольтер Б.В., Сальников И.Е. Устойчивость режимов работы химических реакторов. М.: Химия, 1972. 192 е.;

101. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Физматлит, 1995. 870 е.;

102. Руководство HYSYS. Версия 2004.2. Базис, 2004;

103. Lee J. Н., Dudukovic М. P., A Comparison of Equilibrium and Nonequilibrium Models for Multicomponent Reactive Distillation // Comp. Chem. Eng. 1998. № 23. P. 159-172;

104. Тархов К.Ю., Серафимов JI.A. Эффективность массопереноса в процессе ректификации бинарных и многокомпонентных смесей // Вестних МИТХТ. 2010. Т. 5. №1. С. 81-87.;

105. Сажин Б.С., Булеков А.П. Эксергетический анализ химической технологии. М.:Химия, 1992. 204 е.;

106. Рисунок 1 Зависимость доли метанола в потоке кубового остатка от расхода метанола в питании колонны1,200,200,00 -I-,-,-,-,-,-,0 50 100 150 200 250 3001. Расход метанола, моль/с

107. Рисунок 2 Зависимость доли н-бутена в потоке дистиллята от расхода метанола в питании колонны0,45 0,40 0,35в 0,30чаги 0,150,10 0,05 0,00100 200 300

108. Расход изобутилена, моль/с400500

109. Рисунок 1 Зависимость доли н-бутена в потоке кубового остатка от расхода изобутилена в питании колонны1,2ч о ч0,6г0,40,250 100 150 200 250 300 Расход изобутилена, моль/с350400450

110. Рисунок 2 Зависимость доли н-бутена в потоке дистиллята от расхода изобутилена в питании колонны