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Keywords:

  • optimal control;
  • temperature control;
  • distributed control;
  • control;
  • catalyst deactivation

Abstract

Algorithms published previously by the authors for solving the problem of spatially uniform and non-uniform temperature optimal control in tubular fixed bed reactors have been applied to three systems with series catalyst deactivation and different ratios between the activation energies of the main and deactivation reactions. The optimal temperature and conversion trajectories as well as the maximum production obtained have been compared at the same final duration of operation. Systems with slow deactivation obtain maximum production with spatially uniform control, whilst for systems with rapid deactivation the temperature trajectory distributed both in space and time improves the production obtained with lumped control.

Des algorithmes publiés antérieurement par les auteurs pour résoudre le problème du contrôle optimal des températures spatialement uniformes ou non uniformes dans des réacteurs à lit fixe tabulaire, ont été appliqués à trois systèmes avec la désactivation de catalyseurs en série et différents rapports entre les énergies d'activation de la réaction principale et de la réaction de désactivation. La température optimale et les trajectoires de conversion ainsi que la production maximale obtenue ont été comparées à la même durée finale d'opération. Les systèmes ayant une désactivation lente donnent une production maximale avec un contrôle spatialement uniforme, tandis que pour les systèmes à désactivation rapide, la trajectoire de la température distribuée dans le temps et dans l'espace améliore la production obtenue avec le contrôle groupé.