Численное исследование динамического режима окислительной регенерации катализатора гидроочистки

В докладе представлены результаты исследования динамического режима окислительной регенерации катализатора гидроочистки при различных технологических условиях. Динамический режим химического процесса заключается в подаче реакционной смеси с переменными характеристиками. В основе математической модели исследуемого каталитического процесса лежит гиперболическая модель нестационарного процесса в слое катализатора, описывающая массоперенос и химические превращения в порах зерна, конвективные потоки в слое катализатора.
Вычислительный алгоритм основан на методе конечных объемов. Для уравнений диффузии-конвекции-реакции записана трехслойная по времени явная разностная схема. Расчет вынужденного конвективного переноса ведется с использованием метода характеристик. Уравнения тепломассопереноса по длине слоя катализатора аппроксимированы неявно с целью сохранения устойчивости алгоритма при резких перепадах температуры в химическом реакторе.
Расчетные результаты подтвердили гипотезу о снижении температурных забросов в реакторе при реализации динамического режима. Получен вывод об эффективности динамического режима окислительной регенерации при низких концентрациях кислорода в реакционной смеси.
Работа выполнена при финансовой поддержке Института нефтехимии и катализа Российской академии наук (тема N FMRS-2025-0031).