The hydrogenolysis of n-Butane on a nickel on silica catalyst: II Fluidized bed studies

Authors


Abstract

This study was undertaken to obtain experience in developing steady-state mathematical models of full-scale chemical reactors through the use of a combination of bench-scale experiments and actual plant operating data. In this case, the hydrogenolysis of n-butane on a nickel on silica gel catalyst was studied in a %inch diameter pilot plant fluidized bed reactor. The kinetic parameters in a mechanistic reaction model were obtained in a bench-scale integral reactor and these rate equations were included in a simple two-phase fluidized bed model. The parameter relating to interchange of gas between bubbles and emulsion was determined from the fluidized bed data. A comparison of the predicted and observed selectivities suggested a weakness in the kinetic model. This shortcoming was then partially corrected by using the fluidized bed data. In this way, a reactor model was achieved which was satisfactory for overall plant simulations.

Abstract

Le présent travail avait pour but d'acquérir de l'expérience dans la mise au point de modèles mathématiques, en régime permanent, de réacteurs chimiques industriels, en combinant les résultats d'expériences faites sur une faible échelle avec ceux qu'on obtenait dans le fonctionnement d'usine. On a étudié, dans le cas actuel, l'hydrogénolyse du butane normal en utilisant comme catalyseur du nickel sur du gel de silice; elle s'est faite dans un réacteur à lit fluidisé pour usine-pilote de 8 pouces de diamètre. On a obtenu les paramètres cinxyetiques dans un modèle à réaction mécanistique, en employant un réacteur intégral de fable envergure, et l'on a inclus ces équations de vitesse dans un modèle simple, à lit fluidisé, de deux phases. On a determiné, à partir des résultats obtenus en lit fluidisé, le paramétre relatif à l'échange de gaz qui s'est fait entre les bulles et l'émulsion. La comparaison des sélectivités prédites avec celles qu'on avait notées a indiqué une déficience possible dans le modèle cinétique; on a remaédié partiellement à celle-ci en se servant des résultats en lit fluidisé. On a pu ainsi obtenir nn modèle de réacteur qui était satisfaisant dins le cas de simulations globales d'usines.

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