Modelling and optimization of th tube reactors in an ethylene dichloride cracker using pontryagin optimal control theory

• Autores: R. Bahrami, R. Halladj
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 66, Nº. 539, 2009, págs. 62-69
• Idioma: inglés
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• Resumen

  • La torre de craqueo de dicloroetileno (EDC) es el corazón de la unidad de producción de cloruro de vinilo monómero, así que predecir el comportamiento de esta torre de craqueo es algo a examinar en detalle. En este trabajo, se aplican balances de masa, energía y momento a los reactores de tubos en las torres de craqueo de dicloroetileno y las ecuaciones que se obtienen se resuelven simultáneamente usando las caracterizaciones de una unidad existente y el método numérico adecuado para predecir el comportamiento del reactor. Se obtienen los perfiles de concentración, temperatura y presión a lo largo del reactor, y se comparan con los datos de operación. En este trabajo, también se ha realizado la optimización del reactor de craqueo térmico de dicloroetileno para la producción de cloruro de vinilo monómero. La función objetiva para este problema depende de la longitud del reactor, permitiendo encontrar el perfil óptimo de emperatura de la pared externa y optimizar el perfil de la velocidad de transferencia de calor al fluido del proceso a lo largo del reactor a fin de maximizar el producto (VCM) a la salida del reactor. Las ecuaciones diferenciales de masa, energía y momento derivadas del modelado del reactor son las restricciones al problema de optimización. El presente problema se ha convertido en un pro- blema de control óptimo usando la teoría de Pontryagin para resolverlo. Se ha utilizado Visual Fortran para la programación, y se han analizado los perfiles óptimos de estado y las variables de control como resultados del programa. Finalmente, se comparan los resultados del método usual y del método que utiliza la teoría de control óptimo de Pontryagin con los datos de operación. Este trabajo muestra que la teoría de control óptimo de Pontryagin se puede aplicar a otros casos y que en general tiene ventajas computacionales, además de precisión y robustez