La modelización de reactores multitubulares

Reactores multitubular son ampliamente utilizados en la industria química y de refinación

de lecho fijo reacciones catalíticas. Sin embargo, su comportamiento es muy complejo, con

un buen diseño y operación difícil de alcanzar.

El reactor TPAL contiene miles de tubos llenos de catalizador-

dentro de una carcasa en la que el fluido de refrigeración

circula. Las reacciones en los lechos de tubos de catalizador

son exotérmicas, con la velocidad de reacción fuertemente

influenciado por la temperatura local.

Un buen diseño se consigue mediante el ajuste de los aspectos

clave de la cáscara y geometría de haz de tubos para

proporcionar un control óptimo del calor en el fluido de lado

de la carcasa y por lo tanto eliminar las zonas peligrosas donde hotspots (zonas de

temperatura significativamente superior a su entorno) puede ocurrir.

es común utilizar reactores multitubulares, donde miles de tubos en paralelo inmersos en

un fluido de enfriamiento llevan a cabo la reacción, proporcionando así un área de

transferencia de calor muy grande para facilitar el control de la temperatura de reacción. La

oxidación de hidrocarburos representa un grupo importante entre las reacciones

petroquímicas que se llevan a cabo en este tipo de sistemas. La oxidación parcial de orto-

xileno a anhídrido ftálico es una de las reacciones más importantes en su tipo y puede ser

también una de las más difíciles de manejar en esta clase de procesos catalíticos debido a:

La alta cantidad de energía generada por la reacción.

El riesgo de la formación de mezclas explosivas del orto-xileno con el aire a relaciones

mayores al 1%.

La sensibilidad de la reacción a cambios en las condiciones de operación.

Los riesgos de que la reacción se salga de control con los consiguientes problemas de

seguridad.

Las altas temperaturas que se requieren para llevarla a cabo (350 a 400 °C).

El deterioro irreversible del catalizador a temperaturas moderadamente altas (500 °C).

Un reto es optimizar la carga de metal en el

catalizador, así como los tipos de gas-líquido y de flujo.

Diseño del reactor multitubular facilita el cuantitativo

determinación de la cinética y la desactivación del catalizador

a través de una operación continua, experimentos transitorios

y el uso de partículas de catalizador de tamaño realista. estos

métodos, que se han aplicado desde hace mucho tiempo en su proceso un

reacciones, son industrialmente muy atractivo y puede

utilizarse para la ampliación y la elucidación de mecanismos de reacción.

Cinética de transitorios, experimentos pulso, así como

modelización de desactivación del catalizador han sido recientemente

informó de continuo en tres fases hidrogenación. la

objetivo de este trabajo es demostrar trifásico catalítico