КИНЕТИЧЕСКОЕ И НЕЙРОСЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ИЗОМЕРИЗАЦИИ ЛЕГКИХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ НА АКТИВИРОВАННЫХ ОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ

Аннотация

В настоящей исследовательской работе проведен подробный кинетический анализ и математическое моделирование процесса низкотемпературной изомеризации н-пентана и н-гексана на промотированных сульфатированных диоксид-циркониевых и цеолитных каталитических системах. Процесс изомеризации легких бензиновых фракций является ключевым этапом в получении высокооктановых экологически чистых компонентов автобензинов с нулевым содержанием ароматических углеводородов и бензола. Авторами разработана гибридная математическая модель, сочетающая физико-химические уравнения кинетики термодинамически обратимых реакций скелетной перегруппировки и ансамблевые регрессионные алгоритмы машинного обучения. Модель учитывает динамику изменения соотношения бренстедовских и льюисовских Acid-центров при варьировании парциального давления водорода, температуры и объемной скорости подачи сырья. Продемонстрирована высокая точность прогнозирования октанового числа изомеризата и выхода целевых высокоразветвленных изомеров, таких как двадцать два-диметилбутан и два,три- диметилбутан. Натурные испытания на экспериментальной проточной установке высокого давления подтвердили практическую применимость разработанного подхода для оптимизации технологических параметров промышленных установок.