Комп’ютерне моделювання реактору для високотемпературного адіабатичного нітрування бензену

Автор(и)

  • Serhii Kondratov Інститут хімічних технологій Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля (м. Рубіжне), вул. Володимирська, 31, м. Рубіжне, Луганська область, Україна, 93010, Україна https://orcid.org/0000-0002-1963-0155
  • Anna Krasyl’nikova Институт химических технологий Восточноукраинского национального университета имени Владимира Даля, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.23.24

Ключові слова:

бензен, високотемпературне адіабатичне нітрування, реактор ідеального витіснення, математичні моделі, комірчаста модель

Анотація

Розглянуто дві моделі реактору високотемпературного адіабатичного нітрування бензену: «м'яка» модель, заснована на кінетиці гетерогенного нітрування в умовах ідеального перемішування, і спрощена комірчаста модель. Обидві моделі дозволяють грубо оцінити межі часу перебування для досягнення високого ступеня перетворення в реакторі витіснення в процесі високотемпературного адіабатичного нітрування бензену. Моделі можуть бути використані при проектуванні дослідних установок високотемпературного адіабатичного нітрування

Біографія автора

Serhii Kondratov, Інститут хімічних технологій Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля (м. Рубіжне), вул. Володимирська, 31, м. Рубіжне, Луганська область, Україна, 93010

Доктор хімічних наук, професор,

Кафедра вищої математики та комп'ютерних технологій

Посилання

Gorelik, M. V. Chemistry and technology of aromatic compounds, M.: Chemistry, 1992, 640 p.

Zhilin, V. F., Zbarsky, V. L. Synthesis and technology of nitroderivatives of benzene and toluene. Ross. Chemical journal, 2006, 50, No. 3, 104-115.

Guenkel, A. The adiabatic mononitrobenzene process from the bench scale in 1974 to a total world capacity approaching 10 million MTPY in 2012. Chemistry, Process Design, and Safety for the Nitration Industry. ACS Symposium Series, 2013, 1155, 1-11.

Berkman, B. E. Industrial synthesis of aromatic nitro compounds and amines. M.: Chemistry, 1964, 344 p.

Krasyl’nikova, A. A., Kondratov, S. A. Simulation of continuous adiabatic nitration of benzene. East-European Journal of Advanced Technologies, 2013, 6, 6 (66), 15-19.

Pat. 5714647, USA, IPC6 C07C 201/00 / Process for the adiabatic preparation of mononitrohalogenobenzenes / Inventors: Blank; Heinz Ulrich (Odenthal-Globusch, DE), Judat; Helmut (Langenfeld, DE), Konig; Bernd-Michael (Bergisch Gladbach, DE) / Assignee: Bayer Aktiengesellschaft (Leverkusen, DE) / Appl. No.: 08/785577. – Filed 21.01.1997.

Pat. 8357827, USA. IPC6 C07C 201/08. Process for the continuous preparation of nitrobenzene / Inventors: Munnig; Jurgen (Kaarst, DE), Pennemann; Bernd (Bergisch Gladbach, DE), Rausch; Andreas Karl (Neuss, DE) / Assignee: Bayer MaterialScience AG (Leverkusen, DE) / Appl. No.: 13/019350. Filed: 02.02. 2011.

Pat. 7781624, USA. IPC6 C07C 201/08. Process for the preparation of nitrobenzene by adiabatic nitration / Inventors: Rausch; Andreas (Neuss, DE), Knauf; Thomas (Dormagen, DE), Bolton; Jeffrey (Moundsville, WV), Racoes; Alexandre (Krefeld, DE) / Assignee: Bayer MaterialScience AG (Leverkusen, DE) / Appl. No.: 12/315,907 Filed: 08.12.2008.

Pat. 8907144, USA. IPC6 C07C 205/00. Process for adiabatic production of mononitrotoluene / Inventors: Gattrell; Michael (Vancouver, CA) / Assignee: NORAM International Limited (Dublin, IE) / Appl. No.: 13/427688 Filed: 22.03.2012.

Pat. 4021498, USA, IPC6 C07C 205/06. Adiabatic process for nitration of nitratable aromatic compounds / Inventors: Alexanderson; Verner (Plainfield, NJ), Trecek; James Bryant (Bridgewater, NJ), Vanderwaart; Cornelius Marsden (Basking Ridge, NJ) / Assignee: American Cyanamid Company (Stamford, CT) / Appl. No.: 05/639019 Filed: 09.12.1975.

Pat. 409104, USA, IPC6 C07C 205/06. Continuous adiabatic process for the mononitration of benzene / Inventors: Alexanderson; Verner (Plainfield, NJ), Trecek; James Bryan (Bridgewater, NJ), Vanderwaart; Cornelius Marsden (Basking Ridge, NJ) / Assignee: American Cyanamid Company (Stamford, CT) / Appl. No.: 05/826208 Filed: 19.08.1977.

Pat. 4772757, USA, IPC6 C07C 205/00. Process for the production of nitrobenzene / Inventors: Lailach; Gunter (Krefeld, DE), Gerken; Rudolf (Krefeld, DE), Schultz; Karl-Heinz (Krefeld, DE), Hornung; Rudolf (Krefeld, DE), Bockmann; Walter (Krefeld, DE), Larbig; Wolfgang (Krefeld, DE), Dietz; Wolfgang (Krefeld, DE) / Assignee: Bayer Aktiengesellschaft (Leverkusen, DE) / Appl. No.: 06/921641 Filed: 21.10.1986.

Pat. 6586645, USA, IPC7 C07C 201/08. Continuous adiabatic process for preparing nitrochlorobenzene / Inventors: Demuth; Ralf (Hilden, DE), Konig; Bernd- Michael (Bergisch Gladbach, DE), Linn; Thomas (Grevenbroich, DE), Raatz; Hans-Joachim (Leverkusen, DE), Weber; Hans-Martin (Leverkusen, DE), Zirngiebl; Eberhard (Koln, DE), Leiberich; Ricarda (Langen, DE) / Assignee: Bayer Aktiengesellschaft (Leverkusen, DE) / Appl. No.: 10/078655 Filed: 19.02.2002.

Pat. 8692035, USA, IPC7 C07C 201/08 Adiabatic process for making mononitrobenzene / Inventors: Berretta; Sergio (Vancouver, CA) / Assignee: Noram International Limited (IE) / Appl. No.: 13/128,595 Filed: 10.11.2008.

Pat. 5763687, USA, IPC6 B01J 19/24; C07C 201/00; C07C 205/06; C07C 201/08 Preparation process for aromatic mononitro compounds / Inventors: Morisaki; Jyoji (Arao, JP), Iijima; Masaaki (Ohmuta, JP), Oogaki; Kouki (Fukuoka-ken, JP), Matsuno; Hiroaki (Tamana, JP), Yamaguchi; Takashi (Ohmuta, JP), Miyata; Katsuharu (Sakai, JP) / Assegnee: Mitsui Chemicals, Inc. (Chiyoda-ku, JP) / Appl. No: 08/763146 Filed: 10.12.1996.

Pat. 6506949, USA, IPC6 B01J 19/24; B01J 19/00; B01J 14/00; B01F 5/06; C07C 201/00; C07C 205/00; C07C 201/08; C07C 205/06; B01F 13/00; B01F Process for ring nitrating aromatic compounds in a tubular reactor having static mixing elements separated by coalescing zones / Inventors: Gillis; Paul A. (Lake Jackson, TX), Braun; Helge (Lake Jackson, TX), Schmidt; Joerg (Halle/Saale, DE), Verwijs; Jan Willem (Hoek, NL), Velten; Harald (Bahia, BR), Platkowski; Kristina (Boehlitz-Ehrenberg, DE) / Assignee: Dow Global Technologies, Inc. (Midland, MI/ Appl. No.: 09/797,256Filed: 01.03.2001.

Zaldivar, J. M., Molga, E., Alós, M. A., Hernández, H., Westerterp, K. R. Aromatic nitrations by mixed acid. Slow liquid-liquid reaction regime. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 1995, 34, 6, 543-559.

Zaldivar, J. M., Molga, E., Alós, M. A., Hernández, H., Westerterp, K. R. Aromatic nitrations by mixed acid. Fast liquid-liquid reaction regime. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 1996, 35, 2, 91-105.

Pat. 5763697, USA, IPC6 B01J 14/00; B01J 19/2415; B01J 19/244; C07C 201/08; C07C 201/08; C07C 205/06 Process for the nitration of aromatic compounds / Inventors: Hermann; Heinrich (Koln, DE), Gebauer; Jurgen (Troisdorf, DE) / Assignee: Josef Meissner GmbH & Co. (Koln, DE) Appl. No. 08/648,890: Filed: 16.05.1996.

Pat. 4973770, USA, IPC6 B01J 19/26; B01J 14/00; C07C 205/00; C07C 205/06 Manufacture of organic nitro compounds / Inventors: Evans; Colin M. (Willowdale, CA) / Assignee: C-I-L, Inc. (Ontario, CA) / Appl. No.: 07/284700 Filed: 15.12.1988.

Zadeh, L. A., Fuzzy logic, neural networks, and soft computing. Communications of the ACM, 1994, V. 37, № 3, Р. 77-84.

Kondratov, S. A., Al Khamadani, M. D. Accounting for the uncertainty of the values of input variables in modeling the process of nitrating benzene in a continuous reactor. Technological Audit and Production Reserves, 2015, 1, No. 4 (21), 20 - 25.

Kondratov, S. A., Al Khamadani, M. D., Savyak, R. P. Modeling of continuous nitration of benzene in a reactor with variable residence time. Herald of the East Ukrainian National University of the name of V. Dal, 2011, 10 (164), 2, 132-141.

Ioffe, I. I., Pis'men, L. M. Engineering Chemistry of Heterogeneous Catalysis. Chemistry, 1972, 284.

Biggs, R. D., White, R. R. Rate of nitration of benzene with mixed acid. AIChE Journal, 1956, 2, №1, 26-33.

Planovsky, A. N. Special equipment for the industry of organic intermediates and dyes. M.-L.: GNTIHL, 1940, 616 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-06-10

Як цитувати

Kondratov, S., & Krasyl’nikova, A. (2017). Комп’ютерне моделювання реактору для високотемпературного адіабатичного нітрування бензену. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (23(1245), 150–157. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2017.23.24

Номер

Розділ

Хімічні та харчові технології, екологія