О проекте
- Исследование физико-механических характеристик катализатора в процессе каталитического селективного гидрирования для ООО «СИБУР-Инновации»
- ООО «СИБУР-Инновации»
- Нефтегаз
Исследование физико-механических характеристик катализатора в процессе каталитического селективного гидрирования для ООО «СИБУР-Инновации»
ООО «СИБУР-Инновации» — одно из ведущих подразделений крупнейшего нефтехимического холдинга России, занимающееся разработкой и внедрением инновационных технологий в области полимеров, органического синтеза и специальной химии. Для компании важно не только разрабатывать новые решения, но и совершенствовать существующие технологические процессы для оптимизации производства и снижения затрат.
Команда АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД») приняла участие сразу в двух важных проектах для «СИБУР-Инновации». Они были связаны с исследованием физико-механических характеристик катализаторов, используемых в процессе каталитического селективного гидрирования.
Два проекта, одна цель
Специалисты АО «МЦД» получили два проекта с различными технологическими задачами:
- Моделирование реактора фронтального каталитического селективного гидрирования ацетилена.
- Моделирование реактора каталитического жидкофазного селективного гидрирования пропадиена и метилацетилена в пропан-пропиленовой фракции.
Оба исследования включали аналогичные этапы, сосредоточенные на анализе поведения катализаторов в условиях реальных производственных нагрузок. Основной целью было создание максимально точной модели, которая учитывала бы не только физические свойства частиц катализатора, но и гидродинамические особенности процесса протекания рабочей среды в реакторе.
Наука и практика: два этапа моделирования
Каждый проект включал два основных этапа:
- Экспериментальное определение взаимодействия контактных пар — натурные эксперименты позволили точно рассчитать коэффициенты трения, восстановления и сопротивления качению гранул катализатора. Это дало основу для моделирования динамических процессов в реакторе.
- Численное моделирование процесса засыпки и течения рабочей среды — на этом этапе специалисты использовали два метода:
- Метод дискретных элементов (DEM) для анализа поведения частиц катализатора во время их засыпки в реактор. Этот подход позволяет смоделировать динамику поведения частиц, учитывая взаимодействие большого числа гранул и их реакцию на внешние нагрузки.
- Метод конечных объемов (FVM), используемый в вычислительной гидродинамике (CFD) для моделирования течения рабочей среды через засыпку катализатора. Этот метод помогает понять, как распределяется поток жидкости и газа в реакторе, выявить возможные узкие места и оптимизировать параметры процесса для снижения перепадов давления.
Комбинированный подход
Интеграция DEM и CFD в одном проекте позволила достичь максимальной точности в моделировании процессов загрузки катализатора и протекания рабочей среды. Такой комбинированный подход крайне важен для понимания всех аспектов взаимодействия физико-механических и гидродинамических факторов в промышленном реакторе.
Результаты и внедрение
В результате исследований были достигнуты следующие ключевые результаты:
- Определены нагрузки на гранулы катализатора в процессе их загрузки в реактор. Это позволило оптимизировать скорость засыпки, чтобы уменьшить риск механических повреждений гранул и продлить срок их службы.
- Рассчитаны перепады давления в реакторах различных типов. Это помогло скорректировать рабочие параметры реакторов.
- Моделирование потока рабочей среды дало возможность определить распределение фаз (жидкой и газообразной) и скорректировать параметры воздуходувки на входе в реакторы.
Эти результаты уже находят практическое применение в технологических процессах на заводах холдинга «СИБУР». Совместная работа научных исследователей и инженеров компании позволила сократить время на разработку и внедрение новых решений.
Есть подобная задача? Звони!
+7 (495) 644-06-08
info@digitaltwin.ru
Пн-Пт 9:00 – 18:00
Хочется отметить, что команда специалистов АО «Моделирование и цифровые двойники» продемонстрировала высокий уровень ответственности и компетентности в области расчётов динамики сыпучих частиц и динамики жидкости и газа.
ООО «СИБУР-Инновации»
Другие проекты по теме
Отправить сообщение
Свяжитесь с нами
+7 (495) 644-06-08
info@digitaltwin.ru
Пн-Пт 9:00 – 18:00