Simulation and optimization of an existing ethylbenzene dehydrogenation reactor

Authors


Abstract

The dehydrogenation of ethylbenzene to styrene in an ideal, adiabatic reactor has been modelled using side reactions in addition to the main one. The differential equations describing the process were integrated on an IBM 7040 digital computer.

A profit function ($ gained/hour) was chosen and for various combinations of process variables, which were subject to constraints, the single bed reactor was optimized by the method of Rosenbrock(1,2). Studies of a proposed two-bed reactor were also carried out. Catalyst deactivation during the reaction was not considered because of a lack of data.

The results showed that the existing reactor could be operated more efficiently if the present plant constraints were removed. Two beds in series gave still better results.

Abstract

On a modelé la déshydrogénation de l'éthylbenzène en styrène dans un réacteur adiabatique et idéal, en utilisant les réactions secondaires en plus de la réaction principale. On a intégré sur un calculateur numérique IBM 7040 les équations différentielles qui décrivent le procédé.

On a choisi une fonction de bénéfice (dollars gagnés à l'heure) et optimisé, au moyen de la méthode Rosen-bock (1,2), le réacteur à lit simple pour différentes com-binaisons de variables de procédé, lesquelles étaient sujettes à des contraintes. On a aussi fait l'étude d'un réacteur propose à deux lits. On n'a pas tenu compte de la désactivation du catalyseur durant la réaction par suite du manque de données.

Les résultats ont démontré qu'on pourrait faire fonctionner le réacteur existant d'une manière plus efficace si l'on éliminait les contraintes actuelles. On a obtenu plus de succès avec deux lits en série.

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