De disproportienering van tolueen: Simulatie m.b.v. computer

~~~1· ....• ~ . '~t : • •• 1-' . ~. r: ~ k _t> (

,.

, . .. ,

.

. 1 .~

,

i i ~ .~ - ! I

t

_i

1J~

~~}\,.

I

q~c~

/

.

De disproportienering van tolueen.

Sim~latie m.b.v. computer!

Fabrieksvogr<:mtwerp van A.van Driel en R. Trion

'.

De disproportionering van tolueen •.

Simulatie m.b.v. computer.

Fabrieksvoorontwerp van A. van Driel en '. R.Trion.

9

september

1915 •.

Met dank aan L.E.Anek'e M.Sc.

"

Drs.F.A.Meyer en H.Hoekstra.

SAMENVATTING.

De disproportionering van tolueen is de reactie waarbij tolueen wordt omgezet in benzeen en een,isomerenmengsel van xylenen.

Het fabrieksvoorontNerp van de Ruiter en Nap hiervoor is nu ~.b.v. het computerprogramma EXEC nagerekend.Hiertoe is het bestaande proces-schema zodanig aangepast,dat bereke~ing met EXEC mogelijk was.

Zowel in het proce~voorontwerp als in het computerprogramma zijn belangrijke aanvullingen en verbeteringen aangebracht.Deze bestaan, wat het proces betreft,uit een, juiste reactorberekening en een reeële evenwichtsberekening in de scheiders,waarbij rekening gehouden werd met afwijkingen van de idealiteit.Om het proces'te kunnen doorrekenen met EXEC werden twee'nieuwe modules geïntroduceerd(fornuis en kris-tallisator) en bleek het nodig de module M!~ER'aan te passen.

Het flowsheet kon pas convergent worden doorgerekend,nadat de waterstof-balans kloppend was gemaakt met een nieuwe subrou'tine ("KLOP").

Een andere nieuwe subroutine (" CONTROLE 11 ) werd ingevoerd om de 'waterstof

, -tolueen yerhouding in de reactor te r~gelen.

Tenslotte werd convergentie bereikt tot op een nauwkeurigheid van 1%. Het belangrijkste resultaat is dat de massa- en warmtebalans zijn

opgelost. .

Er zijn belangrijke ve~schillen met het procesvoorontwerp van de Ruiter en Nap gevonden,waarvan genoemd kunnen worden het wegvallen van de hogedrukspui (unit SPLITTER) en verschillen in de waterstof-balans en de verliezen aan'aromaten.

Tot slot de opmerking,dat kostenberekening en optimalisa~ie aan de hand van het ,door ons bepaalde proces nu mogelijk is.

" ,

/

INHOUDSOPGAVE.

pag.

Samenvatting 1

Inhoudsopgave. 2

Inleiding

3

Beschrijving van het computerprogramma 4

Procesbeschrijving 5 Procesberekening 7 Resultaat

9

Conclusies 11 Opmerkingen 12 Fysische constanten 13

Lijst van symbolen 15

Literatuurlijst 16 'Appendices 17 appendix 1;fornui~ 18 appendix 2;kristallisator 22 appendix 31reactorberekening 26 appendix 4;enthalpieprogramma 32 appendix 5;Antoine-vergelijking 37 appendix 6;subroutine FYSPRO 38 appendix 7;subroutine KLOP 43 appendix 8;subroutine ÇONTROLE 45 appendix 9;invoergegevens EXEC 47 appendix10;uitvoergegevens EXEC 54

Figuren 60

figuur 1 61

figuur 2a 62

,·t',: ...

;'·-INLEIDING.

Afhankelijk van de verkoopprijs van tolueen,benzeen en xyleen (tolueen was tot voor kort relatief "goedkoper),zou het tolueendis-proportioneringsproces rendabel kunnen zijn.Bij dit proces wordt tolueen omgezet tot- benzeen en een xylenenmengsel volgens de reaktie:

2.

cS

:>

@

+

~CHl

(U

₃

_Oh

cS

.+'

o

0-1-

01

3 " -

~'

.

_0J

₊

~(Hl

'-.../ eH) nevenreactie: ~

Om deaktivering van de katalysator tegen te gaan, wordt gewerkt onder een'waterstofdruk,zodat ook de volgende reactie een rol speelt:

-f-

H

_2. ---~

.+

(HL!

Door Aneke en van Herwijnen(lit.1)is van dit proces in 1971 een

fabrieksvoorontwerp gemaakt.In navolging hiervan is een optimalisatie naar minimale kosten uitgevoerd door de Ruiter en Nap,mede aan de hand van experimenteel bepaalde gegevens omtrent de kinetiek van de reactie

(waaraan de laatste jaren in ons laboratorium is gew~kt).

Uitgangspunt voor ons was het rapport van de Ruiter en Nap (lit.2), teneinde het door hun geoptimaliseerde proces op de computer te kunnen doorrekenen(dit houdt in het oplossen van de massa-en warmtebalans). De berekeningen die met het computerprogramma worden verkregen,kunnen dienen ter vergelijking van de resultaten die door onze voorgangers ~ijn gevonden.Hieruit volgen dan ook eventuele verbeteringen of aan-' vullingen op het proces.

Tevens is het bij een dergelijke overall-berekening mogelijk om het proces in zijn geheel te kunnen optimaliseren en behoeft men zich niet meer te beperken tot optimalisatie van .afzonderlijke onderdelen van de fabriek.

.4..

BESCHRIJVING VAN HE'r COMPUTERPROGRAT'iIMA.

Het compute:r;programma,dat gebruikt. is voor het doorrekenen van het proces,is het fortranprogramma EXEC.(voor gedetaieerde beschrijving zie literatuur3 ).

Het programma bestaat uit twee delen:' EXEC-1 en EXEC-2.

EXEC-1 bepaalt de volgorde waarin de units doorgerekend worden aan de hand van een invoer. Deze invoer bestaat uit de unitnàam,het unit-nummer en het aantal en de unit-nummers van de in- en uitvoerstromen van de unit.

Met deze gegevens wordt het aantal loops in het flowsheet bepaald en worden tevens bepaalde stromen als iteratievariabelen gekozen. Deze stromen worden "doorgeknipt" en voorzien van fictieve iteratie-:-units.De iteratieunits geven na optreden van convergentie in een"loop" de berekening door aan volgende units.

In EXEC-2 zijn de berekeningsvoorschriften(=modules) voor de verschil-lende apparaten ondergebracht.De berekenirigen worden nu uitgevoerd volgens de doo'r EXEC-1 bepaalde rekenvolgorde.Bij EXEC-2 is er een invoertabel zoals bij EXEC-1,met dien verstande dat ook bij elke unit het corresponderende modulenummer wordt ingelezen, opdat het programma dan weet welke berekeningsvoorschriften moeten worden toegepa~t.

De invoer van ~XEC-2 bestaat verder uit drie soorten gegevens:

-unitdata:dit zijn de gegevens ( spe cm-waarden) die door de modules worden aangeroepen.Het aantal en de betekenis van de npecm-waareen zijn V00r iedere module verschillend.(~ie de listing van de modules) • .

-streamdata:dit zijn de gegevens die nodig zijn om een stroom te spe~ cificeren.De conventie is als volgt:

plaatsnummer

3

4

5

,6

7

11

·

·

·

·

·

·

_·

_·

grootheid

molenstroom ~ .in moils druk P in atm. temperatuur T in K . enthalpie F in kW

*

vapor ratio Vr

molfractie eerste component.

21 molfractie elfde component.

22 naam

23 naam

Alleen die stroomgegevens 'd.ie door de rekenvoorschriften worden op-'gevraagd,moeten worde,n ingevoerd.Alle andere streamdata worden door

het programma berekend.

-componentdata:hieronder vallen de componentspecifieke gegevens zoals molecuulgewicht,kookpunt en verdampingswarmte.

(respectievelijk ~p positie 3,8

9).

'In het kort kan nog het·volgende w~rden opgemerkt:

De modules in EXEC-2 maken veelal gebruik van subprogramma's (subroutines) Voorbeelden zijn de subroutine EQUILG,die de vloeistof-damp verdeling

(vapor-ratio) van een stroo'm berekent,en het subprogramma EPERM,waar-in de enthalpie van een vloeisfof-damp mengsel wordt berekend.

De enthalpieberekening vindt plaats in ENTHAL.

De gegevens die door deze subprogramma's worden opgevraagd,(b.v. con-stanten van een vergelijking), .worden ingelezen via de subroutine FYSPRO *Vr=mol gas

I(mol

gas + mol liquid ) + 1 •

2·

PROCESBESCHRIJVING. . ,

Het flowsheet van de Ruiter en Nap is weergegeven'in fig. 1.

Voor bespreking van dit schema wordt verwezen naar het desbetreffende rapport (lit. 2).Om dit proces voor simulatie te kunnen gebruiken, moesten bepaalde onderdelen worden aangepast.Het processchema dat

hier~it voortvloeide,is gegeven ih ~ig.2.* Hierbij ~ijn de volgende

·opmerkingen van .belang:

-Units als pompen,compressoren,expanders en destillatiekolommen lieten zich zonder enige qmwerking vervangen door de bijbehorende modules. -Op plaatsen waar twee og meer stromen samen komen,berekent de module mixer ién uitgangsstroom.

-De warmte,dsselaarH3 in fig~ 1 liet zich niet vervangen door de bestaande module warmtewisselaar.

Oorzaak is dat de module ingaande processtromen vereist. die slechts uit i~n fase bestaan,terwijl in ons proces stroom

5

in fig.1 'een

vloeistof-damp mengsel is. .

Een oplossing voor dit probleem is de beschrijving van, de warmtewisse-laar als een fictief geheel,bestaande uit een combinatie van evapor-ator en condesor (d~ze modules zijn namenlijk wel geschikt voor

twee-fasige ingangsstromen). '

De warmteoverdracht wordt dan geregeld door een utilitykringstroom' die in de condensor een hoeveelhied warmte opneemt en diezelfde hoe-veelhied in de evaporator afstaat.Schematisch ziet het er als volgt uit: . l' 8 i I 11 J, evaporww t - - , . - -6 - - - i ! ' I . conden't'w

4 4 8

1"

5

I I 13 J, I 12

J

Door aan de processtromen 11,12 en 13 en aan de utilitystroom 4 en 6

.~\ ~

temperatuur op te leggen,wordt in de condensor de molenstroom

utility berekend. Aan de hand hiervan berekent de evaporator

(uit de bekende temperatuur van' stroom 5) de temperatuur van de stromen

. -7

en 8 . ' . .

Door dit berekeningsvoorschrift is een goede beschrijving van de warm-tewisselaar verkregen.

-Omdat' er nog geen. module voor een fornuis bestond,iser een module ontwikkeld.

Voor toelichting:appendix 1.

~'-Ook voor een kristallisator was nog geen module:appendix 2. -De reactorberekening is ondergebracht in appendix

3.

Hierin 'tlordt de kinetiek van de' reactie behandeld.

-De condensor H7 en de hogedrukscheider V8 uitfig.1 worden in fig.2 voorgesteld als condensor 10. (modulenaam :BVAPO).

De module

EVAPO

berekent. namelijk de hoeveelheid koelwater die nodig is voor condensatie en geeft tev.ens een evenwichtsberekening van de componenten over de beide fasen. .

Vàor deze condensor is in het schema een MIXER (no 9) gepl~atst,omdat

de module EVAPO i~n ingaande processtroom vereist.

*

In fig 2 is elke unit voorzi~n van naam,unitnummer en modulenummer •

~.

-De lagedrukscheider V9 uit fig.1 wordt beschreven met de module EVAPO (verdamper):unitnaam EVAPLS (no 12).

Door aan de uitgaande processtroom een temperatuur op te leggen die

~ager is dan de ingaande processtroom,krijgt men een JUlste

even-wichtsberekening in de lagedrukscheider bij die temperatuur.

-De spui als -gevolg van de hogedrukscheider V8 wordt in fig. 2 beschre-ven met de module SPLITTER ( no.21).De grootte van de spui wordt dan berekend met behulp van een in te voeren spli tve:::'houding.

-De destillaties worden beschreven met een eenvolldige "black box" (modulenaam:DUMDES).

Het proces zoals in-fig.2 bestaat uit 24 units en 47 strómen (buiten beschouwing gelaten de iteratieuniten de knipstromen).

Decomponententabel ziet er als volgt uit:

1 2

3

4

5

6

7

8

9

waterstof. methaan. benzeen. tolueen. ortho-xyleen. meta'll'xyleen. para-xyleen. trimethylbenzeen. koelwater. 10 freon.

Zoals al eerder beschreven maakt EXEC-2 gebruik van subprogramma's_ om de modules te kunnen doorrekenen.Het door ons gebruikte enthalpie-programma ENTHAL (berekening m.b.v. krit:iSche grootheden) wordt uit-voerig behandeld in appendix 4.

Over de fysische gegevens die nodig zijn voor fte vloeistof-damp even-wichtsberekening is in appendix

5

een verhandeling opgenomen.

De fysische constanten die bovenge~oemde programma's nodig hèbben worden via FYSPRO ingelezen:zie appendix

6

0

PROCESBEREKENING.

, ..

Bij het doorrekenen van het proces waren er in eeFste instantie pro-blemen met ,de "Antoine-coëfficienten" van waterstof (zie !:!-ppendix 5)

en de module MIXER '

. In het ene geval bleek de module EVAPO niet te convergeren met het

"

t}

invo~ren van een posi tieve coëffi~ient A in de An~oine-verg,~~i~king.

. . Om d~t probleen o~een andere Anto~ne-vergel~Jk~ng

~ ,voor 'waterstof gekozen,met een negatieve coëfficient A: ,

(liN" . , ~ ';) , !

~u

iE

-934

'9À~<~~-<~~

In p

=

T+460 +12,0

~\ ("{d~r' ~

Deze willekeurige vergelijking is zodanig ~ekozen dat bij de tempe-ratuur (=60 °C) van de condensor 10 In p dezelfde is als die uit de oorspronkelijke vergelijking. Door middel van deze kunstgreep is dus een juiste beschrijving van de vloeistof-dampverdeling in de condensor 10 mogelijk,zodat de recyclestroom dientengevolge eer goede samenstelling heeft.

Deze pseudo-vergelijking wordt ook nog bij andere temperaturen

(in mixer2,evaporww en condenww :vgl.fig 2)gebruikt,maar is dan niet van essentieel belang,omdat in de volgende units het effekt altijd

teniet wordt gedaan.

Het niet convergeren van de berekening in de module MIXER was een gevolg van het feit dat de bestaande module niet voor alle gevallen een zodanige mengtemperatuur kon berekenen,waarbij de enthalpiebalans klopte.Door de'uitgangstemperatuur via een nauwkeuriger criterium te benaderen ,is dit probleem door Hoekstra opgelost.

Na deze wijzigingen en verbeteringen kon EXEC alle modules in volg-orde doorrekenen.

Dexberekening van het flowsheet convergeerde echter niet.

Hiervoor is de volgende verklaring aan te voeren(alle nu vermelde unit-en stroomnummers hebben betrekking op fig. 2) :

de in te voeren konstante H2-suppletie(stroom 44),hoe die ook geko-zen werd,zorgde ervoor dat de H2-flow door de reaktor in iedere 'iteratie met een praktisch konstante stap veranderde.

Dit ver~chijnsel werd mede veroorzaakt door de konstante splitver-houding in de unit SPLITTER(unit 21).

Blijkbaar waren de H2-en de CH4 spui in de lagedrukscheider,en in veel mindere mate het verlies van H2-en CH4 in de eerst~ destillatie-kolom (via stroom 25),onvoldoende in staat deze ,opbouw te compenseren., Alle spui's zijn afhankelijk van de evenwichtsberekening in de hoge-àrukscheider ,en dus' afhankelijk van de H2-spiegel in de reaktor" zodat hiervan een compenserend effekt verwacht mocht worden.

Dit effekt was te gering.De overall H2-balans is definitief conver~

gent gemaakt door een subroutine KLOP in.te voeren: zie' appendix

7.

KLOP maakte oorspronkelijk de H2-suppletie gelijk aan de som van de verliezen tengevolge van

1

de splitstroom(stroom 41) ,

~ de spui uit de lagedrukscheider(stroom 22)

i

de produktstroom benzeen(stroom 25), . waarin een weinig H2 aanwezig.

Ui tde rea,ktievergelijking (zie appendix

3

)volgt dat alle gevormde CH4 uit H2 is ontstaan,zodat de CH4 verliezen ook gecompenseerd moeten worden(de H2 en CH4 verliezen,vermeld onder

g

en ~ ,worden samen

.ê..

Uit het nu çonvergente flowsheet bleek de unit SPLITTER overbodig te zijn.Deze unit werd oorspronkelijk ingebouwd in de recyclestroom om een opbouw van de CH4-spiegel in de reaktor te voorkomen.

De verliezen aan H2 en CH4 via de lagedrukscheider en de destillatie-kolom zijn echter voldoende groot om opbouw te voorkomen.

Uiteindelijk maakt KLOP dus de H2-suppletie gelijk aan de hoeveelheid H2+CH4 ,die afgevoerd wordt via de vloeistofstroom uit de hogedruk-scheider(stroom 18).

Om de H2/tolueen verhouding in de reaktor te regelen,werd een subroutine CONTROLE geintroduceerd: zie appendix 8.

Er zijn nu twee units(KLOP en CONTROLE)bijgekomen.Het totaal aantal units bedraagt nu 28(inclusief de iteratie-en lastunit).

Het aantal stromEn bedraagt 49(nl.twee knipstromen extra).

De volledige invoer(unitdata,streamdata,componentdata en rekenvolgorde) iè~weergegeven in appendix

9.

Het lijkt weinig zinvol om elk ingevoerd gegeven te besprekenjer kan in het kort worden opgemerkt dat de meeste van de door de Ruiter en Nap bepaalde optimale procescondities door ons zijn aangehouden: --procesdruk=50 atm.

o . --reaktortemperatuur=450 0

--ingangstemperatuur ·fornuis=400~ (dit wordt bereikt door instellen

--verhouding H2/tolueen ~5

van de temperatuur van stroom 12 en 13 ). .

--temperatuur hoge-en lagedrukscheider =60 ~C.

De uitvoer van het convergente flowsheet(stroomtabel+unitta.bel) is weergegeven in "appendix 10.

2..

RESULTAAT.

Als eindresultaat kan worden vermeld,dat na veel voorbereidend werk de beschikking is verkregen over een kloppende massa-en warmte balans. Zoals vermeld laat appendix 10 een volledige stroom-en unittabel zien,waarin alle procesvariabelen zijn af te lezen.Willen we het proces in het kort. schematisch weergeven, dan kan dit als volgt:

.}

..

I -IJ:, IV , reactor I ~ .... VII VI I = waterstofsuppletie 11 = gasfaserecycle 111 = gas-spui· IV reaktor-input V reaktor-output VI tolueenvoeding VII = vloeistoffaserecycle V

. VIII= produktstroom,bestaande uit: a= benzeen

b= p-xyleen c= o-xyleen

.t--₁₁₁

VIII

Om direkt een juiste indruk te verkrijgen omtrent de grootte en efficiency van het proces,zijn de stroomvariabelen van bovengenoemde stromen in een aparte tabel(zie de volgende pagina)verzameld.

In deze tabel zijn de procesvariabelen uitgedrukt in de eerder genoemde eenheden(zie pag. Y ).

De volgorde van de molfrakties x1 ••• x8 is dezelfde als de componentvolgorde.

IJ

----Q:;: .. ,--,,-'

.

-7~

_{~ F~}

_TM

,

,

H

-yf

P T 'H _Vr , x1 x2 x3 x4 x5 x6 ' x7 xe 'I

b

' , Ó

d

0

.

,

'(f

I . 4.70 1 293.0

-

2, 1 0 0 , / 11 _593.6 48 333.0 1334 2 0.892 0.104 0.001 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 111 ~.45 1 33,2.0 45.8 2 0.478 0.353 0.068 0.080 0.004 0.009 0.004 0.003 ~ . IV 736.2 50 723.0 34517 2 0.7 2 6 0.084 0.001 0.134 0.000 0.027 0.003 0.025

.

! V ' '735.8' 50 723.0 34662 2 0.723 0.086 0.027 0.084 0.013 0.026 0.012 0.025 l VI 37.7 1 293.0 -30.5 1 0 0 0 1 0 0 0 0

.

VII 100.2 50 364.7 1173' 1 0 0 0.001 . 0.602 0.000 0.196 0.020 0.180 , '

I

I ' / VIlla 18.95 1 137.5 -663

I

1 . 0.001 0.007 0.988 0.003 0 0 0 0 b 7.29 1 222.0 -101 0 0 0 0 0 0.008 0.027 0.965 0 _ c _9.66 ' 1 419.2 233 1 0

I

0 0 0 0.977 I 0.021 0 0.002

Stroomgegevens van __ de belangrijkste stromen.

(~

__ rk:

-. ~ c"J~ /. .

,

·cu

6

~ ,

IC;

•

.

CONCLUSIES.

Als conclusie kunnen de volgende opmerkelijke verschillen met het resultaat van de Ruiter en Nap(vgl.lit.2)worden toegelicht:

,~_~grootte van de spui

comp. totale spui volgens lit.2 totale spui, door ons berekend

H2 3.77 mOlls 2.60 CH4 1.87

,

,

1.92 B 0.040

,

,

0.371 T 0.032

,

,

0.436 " oX 0.005

, ,

0.021 mX 0.008

, ,

0.050 . pX 0.007

,

,

0.025 TMB 0.002

, ,

0.017

Opmerkelijk is dat óns aromatenverlies ongeveer 10x zo groot is dim hetgeen, dat door onze voorgangers is bepaald!

mOlls

,

,

,

,

, ,

, ,

, ,

f ,

,

,

Hierbij moet echter worden opgemerkt,dat hun berekeningsvoorschrift voor de vloeistof-damp verdeling in de scheiders foutief was,

zodat vergelijking eigenlijk weinig zinvol lijkt. --H2 balans

De waterstofbalans is in ons geval gunstiger,omdat door onze

kleine~e H2-spui (zie tabel hierboVeh)de waterstofsuppletie ook

geringer is(4.70 'mol/s vs. 5.65 molis).

Dat komt doordat nu alleen verlies.in de lagedrukscheider optreedt. --reaktorberekening

Bij voorbaat stond.al vast dat de reaktorberekening van de Ruiter en Nap niet juist was,omdat er doo~ hun een re~enfout in het programma was gemaakt.

In ons geval lag de methaanspiegel veel lager'dan bij hun.

(H2/CH4verhouding 8.66 resp. 2.00),terwijl ook het reaktorvolume volgens onze berekening een gunstiger waarde heeft

(5.33 m3 vs. 24.35 m3).

OPMERKINGEN. _{. ..}

-De gebruikte kinetiekvergelijking bij d~ reactorberekening is geldig in een drukgebied tot 10 ata. Het,gebruik ervan bij 50 ~ta. is prin-cipieel aanvechtbaar.

Voorde berekening van de verdeling van een component over·een gas-vloeistofsysteem,is op dit moment een subroutine VLEQ in ontwikkeling. VLEQ'is een programma,dat voor iedere temperatuur en druk een K-waarde genereert,die berekend~wordt op basis van de afwijking van de ideali-. teit.Met deze K-waarden worden ook de vapor-ratio's van de stromen berekend.

Het verlies aan aromaten(=O,92 mol/s) is groot.Dit verlies kan be-perkt worden door de spui na te koelen met koelwater.(?O °C).

Een groot .deel van de aromaten zal bij deze temperatuur over gaan in de vloeistoffase,die in de eerite (benzeen).destillatiekolom i~gevoerd

kan worden.De gasfase kan gebruikt worden als aanvulling op de brand-stof in het fornuis.Op een dergelijke manier behoeft het milieu niet belast te worden met de giftige aromaten.

Na kostprijsberekening kan het proces geoptimaliseerd worden door variatie van de procescondities.naar minimale kosten,zoals aangegeven in lit.2.Dan moeten wel de dummydestillaties vervangen worden door

ree~le kolommen.

Misschien is het raadzaam voor de overzichtelijkheid van de uitvoer van EXEC 2 de volgende veranderingen aan te brengen:

speèm(1) reserveren voor de outputcode.

in alle units (ook in ITER) specm(1)=0 geen output specm(t)=1 beperkte uitvoer specm(1)=2 volled~ge uitvoer

Tijdens de ontwikkeling van een flowsheet(er treedt dan nog geen' convergentie op) kiest men specm(1)=1 of 2,naar believe.ln een latere fase als alleen convergentieproblemen opgelost worden,wordt specm(1) =0 gekozen,behalve in de unit ITER,waar bij specm(1)=1 alle overall input-en outputstromen,en de kn~pstromen vergeleken worden,of bij specm(1)=2,een totale stromentabel afgedrukt wordt.Dit vergemakkelijkt ·t.o.v. de huidige situatie de oplossing van convergentieproblemen. .

Bij volledige output in ITER kan bovendien uit de overall input-en. outputstromen, de fout in de overall massabalans,component voor component,uitgerekend worden.

FYSISCHE CONSTANTEN. . ...

Al gemene g egevens:

Component kookpunt H mol.gew.

K J/mol g. - H₂ 20,4 904. 2.02 1:ie 111 .7 8470. 16.04 B 353.2 . 30700. 78.11 T 384.0 32100. 92.13 o-x 411.7 36800. 106.16 m-X 402.0 . 36400. 106.16 p-X 417.2 36000. 106.16 TMB 444.9 38000. 120.19 Kritische gegevens(lit.4). Component. Tc Pc Zc K atm H2 33.3 12.8 0.304 Me 170.7 45.8 0.290 B 562.1 48.6 0.274 T 592.0 41.6 0.271 o-X 631. 6 35.7 0.254. m-X 616.8 34.7 0.258 p-X 618.8 33.9 0.252 TMJ3 657.0 32.0 0.255

Fornuisaeaevens(lit 8).VerbrandingswarmteCH4=798 kJ/mol.

Component C in J/mol K Lucht ,25°c p 29. N~OOoC 30.

e6

:"4000C 50. H

B

74000C . 37.

M~

" 25°C 35.

Antoinecoefficienten in de

verg~lijking(li

t. 6) In p* =

_~""A:..·

..:;.:L;... 4B

T+460 Component A B B -6707. 13.19 T -7486. 13.49 o-X -8359. 13.75 m-X -8328. 13.83 p-X -8328. 13.8} TMB -8925. 13.86

.1! .

Constanten·in de vergelijking C

(1)=

a+ bT+cT2 p C (1) in J!mólK p "-Component a' b c l i t . _ B 85.1658 _I 0.10135 . 0.002256 9 T 153.1401 I -0.22153 0.0008099 9 o-X 92.50 0.298 0.0 2 m-X 85.82 0.304 0.0 2 p-X - 55.15 0.399 0.0 2 TMB 82.59 0.350 0.0 2 --.-.--- ---... -.---f--.-- -_.

_.

Constanten in de vergelijking C

*=

d+eT+fT2+gT 3

• . .p I - I

' I

component. d e.10

2~

f.10

5

g.10

9

H₂ b.9)L

I-

O_:-

₀₄

_?T6

I

_:-(J95

6J

T°-;-2O-r.r

Me 4.150 1.200 0.3030 -2.630 B -8.650 11.518 -1.540 118.54 T -8.213 \13.351 .1-8.230 !19. 2O O-X -3.789 I 14.291 - 8. 354 j18. 80 m-X -6.533 14.905 -8.831 120.05 p-X -5.334 14.220 -1.984 17.03 TMB -6.110 116.122 -9.462 ,20.34 . . .

LIJST VAN SY1ffiOLEN. a A b B B coefficient van coefficient van coefficient van coefficient van benzeen de CPI-vergelijking Antoinevergelijking de CPI-vergelijking Antoinevergelijking coefficient van de CPI-vergelijking

soortelijke warmte. vloeistof bij konstante druk in J/mol K soortelijke warmte ideaal gas bij konstante druk in J/mol K coefficient van de Cp~-vergelijking

coefficient van de CpJ:-vergelijking

e. E a ~ aktiveringsenergie in kcal/mol f F 'gkat h H Hl Hl: H2 AH k. l. K v K ev kO

coefficient van de Cpl:-vergelijking voedingsstroom in mol/hr

ge~icht katalysator in gram

coefficient van de CpJ:-vergelijkin~

enthalpie van een stroom·in kW

enthalpie van de vloeistoffase .in J/mol enthalpie van de gasfase in J/mol

waterstof

verdampingswarmte van component bij kookpunt in J/mol adsorptiecoefficient component i

evenwichtskonstante vloeistof-damp reaktie-evenwichtskonstante

frequentie factor

verdeling

maantal koolstofatomen in formule brandstof Me methaan

n aantal waterstofatomen in formule brandstof P :druk in atm. Pr Pi P* .r R S T T Tr TMB: Vr W

oX

fiX pX x· y Z c gereduceerde druk

partiaalspanning van component i in atm. verzadigde dampspanning in psia

reaktiesnelheid

gaskonstante in J/mol K selectiviteit

tolueen

temperatuur in K(in Antoineverg. in F!) gereduceerde temperatuur ~

trimethylbenzeen vapor-ratio

gewicht katalysator in gram ortho-xyleen meta-xyleen para-xyleen mol fractie mol fractie kritische compressibiliteitsfactor Griekse symbolen:

1

conversie rj; ; molenstroomin mOI/s

16 .

- '

LITERATUURLIJST.

,g,.

. .2..

.4..

2'

L.E.Aneke

&

T. van Herwijnen,voorontwerp

Lab.Chem.Techn.Delft 1971.

J.da Ruiter

&

D.P.R.Nap,voorontwerp

Lab.Chem.Techn.Delft 1975.

H. van Meerendonk,Handleiding EXEC:Flowsheet System Introduction

. Lab.Chem.Techn.Delft.

R.C.Reid

&

T.K.Sherwood,The properties of ga.ses and liquids,2nded •

1966 Mc.Graw-Hill Book Company,New York.

O.A.Hougen,K.M.Watson

&

R.A.Ragatz,Chemical Proces Principel&

Part 11 Thermodynamics 2n ed.

1959 John Wiley

&

Sons,Inc.,

New York.

~.

Technical Data Book-Petroleum Refining,2nded., 1970 Chap.5

American Petroleum Institute,Washington D.C •.

1.

K.C.Chao

&

J.D.Seader,A general Correlation of Vapor-liquid

Equi-libria in Hydrocarbon Mixtures. A.I.Ch.E.Journal,dec.1961,pag.598.

~. J.D'Ans

&

E.Lax,Tachenbuch für Chemiker und Physiker. 1949

Springer Verlag,Berlijn.

2..

R.R.Dreisbach,Physical Propertiés of Chemical Compounds.prt.15.

1955 Special Publications Departement American .

Chemical Society,Washington D.C.

'"

A P PEN DIe ES.

1§..

APPENDIX 1.

Het fornuis wordt als volgt beschreven:

T

afgas 5

I

-processtroom in 1~ - 4 procosstroom uit----7

l'

t

brandstof 2 3 lucht

. I

_I

De brandstof is een koolwaterstofverbinding die met lucht volledig

verbrandt tot CO₂ en H₂0.

H.ier. is (m+-in) mol 02 equivalent met 5(m+-in) mol lucht.

Om volledige verbranding te verkrijgen wordt reken ing gehouden met

een overmaat.lucht,die via specm(3) ingevoe~d wo~dt.

Uitgaande van een reactantenhoeveelheid lucht van: STRM(3,2)mol C H +STRM(3,2).SPECME3).5(m+tn )mol lucht

m n

Er wordt een hoeveelheid producten verkregen met de volgende samenstel-. ling:

. m. STRlv1( 3,2) mol CO2

in~STRM(3,2) _{mol H20}

(SPECM(3)-1 ).5(m+!n).STRM(3,2)mol lucht 'I

4(m+tn).S~RM(3",2)mol N2~

r~'

De hóevèelheid brandstof wordt in het programma bepaald door het op-stellen van een enthalpiebalans over de unit.De hiervoor benodigde C -waarden van de reactanten en de producten(alsmede de reactiewarmte)

z~jn opgenom"en in het onderdeel" fysische constanten". . .

Voor de unitsPecificatie wordt verwezen naar de listing van het pro- . gramma,die evenals een uitvoer navolgend is bijgesloten.

In ons proces is methaan als brandstof gebruikt •

.

'

/

...

. . $tJlj RaU'f I.r..ï i: F UKNUS '._--. ;.:' '0' .• ":"0;" ".- . . . : •• " .•.•. '":""~ ... .;: ... ; .• 'o:.

":;!:;

;:;::'~.~"

.'

· . d , .

C FO~NUIS-St'EcrFICAnES , ''' .. :.: .. ' :

C 5l{OGi4 1 == INGAAf~~E Pi{OCE~sn<.GOM· _ .. :~ .. r .. , _ . . . : • • • • ;._.~." .".~_.;-;.~.,.->-.,' ... _ ... : ... -...

'.--CST~OJM 2

=

FUEL ..

. C . ~ T:{LiJM 3 '::;:' Vt;RSRM-lu ING SLUCHT .. .,:.: ... .:., .. ~ :~.::.::.~.::.: :.:: .... '.:..:~:.~: .. ~: .•. ..;.-.< • • • . : ; . . - : . . : .~.~ . " • .

. : C .S TKOOf"i 4- :.' UITGAANDE' PRlJCESSTROOM . ' . . .... .

· C' ST KOJM 5

=

ÁFGA SSi.N 0 . ' •••• • • • -••• , ...

~

. • • . " . _ : • . :... ••

~.~,.:

•.•.

~.,"-

..

:~;"""

..

;.,:~

.•

~~.:~{'-.~-~~

. . .

,~.,,,"";,-

. . . , .• : : "

. . . ' . . ' C' VCLLEDIGE \li:Ki:.~AI\iDI Nb. . VhN . EEN C-rl V ëRó.tN0Ii\lG,

·.C··' "MET M KOGLSI0F-ATG1o\t:N I:::N N WAIE:'Sï'OFAH.':i"lt.N; TOT CÜZ·E:N·H20 .. ~·:···, . ..:.,,·~·· ..

,··>·

C .. .' DE: St>ECM-TABEL IS .ALS VULGT S·AMEN('.i:~l'ELD: . ... ... . ... : • • . . .

. '- t ..

, , 0 ' .SPECI-U 1) =T2 KIELEN TEr~PëRA TuUR VOOR' S 11~uul<1 ~4~':'·_·_··~_·~·':"::":"'::'::':"';";-;··· __ ·":'''':'·,.··...;.·~~;~:~·

· C ". ·SPECI>\(2.)

=

(Pu~I TI.~:V:;:) VéRBi\ANO INGS ~JAKMTE FUEL IN ·KJI MOL (CGH~) ~"'. ".

· C:, '. SPECM(3)= QUllTIENT VAN DE GE\o/EN'STE VERd(JUDING· UJCHr/Fût:=L 'i::N~····~:·:··:'oO- .'~.

C" De 5TGÊ~HIG:·j==1;:{I$CH!: Vf:;<'I-IÜUDl:,,~ LUColl/Fv':::L .

c · SPELM(4)=M=AA~iAL C-ArGM~N IN MGL~CUULFG~HULE a~ANJS10f

c sPECM(S)=N= AMH~L l-I-Ar~i"l[N IN J"1ÜLt:CLJtfLFGR~1VLt: bl"{:,N.J:>lDF

C .spêCl"d6)= CP FiJi.L IN J/MÜL Î\. . . . _.' " .

C

~PcCM(7)=

CP

LUCHT

IN

J/MUL

K·

C' . Sf>ECM(g,= Gf:GEMIDOEU)E CP VAN DE VERbRANüI~G$AFGA$StJ\I' , '(J/MOL' K)"

· C .. ·S.PEctJt(91=WARMTS::VE~Llt:S DOO'~ STKALIN('·(HLOSS) , ." . ; ..

. G . . ' .GP·Tt:.Gi::VtNALS FK.AKTlf:iiAi'!: LH:

u,Jry

(H4-Hl)"

.-C SPECM(lO)='NAUW~EURICH~IQ~FA~TÖR VGGR DE Il'L~ATIE, .

····e : ... _... OP .TE GEVi:N AL:> FKAKTlë VAN Di:' üulY (H4-Hl) .. ··"">···~·,··,,·_···:' .. · .. ;

C . SPECM( 11) =é'lENTUEEL IN TE VOt::Ri:: N l-JAARDé VG-GR T5 (rElltP .AFGAS) .. : ...

C. . .".- . -- ... ,.. bIJ N 1t

r

OPGE VËN 'JAN IS:· .. - ,-.~~ ... ~ .. ~" ... -._. -~, ... _ .. , .... ,,--~ .. _._~.~ .. ~< ••• , . ; , . ' ;.:.

C · · T5==-,503 K IhlDIEN' Tl

<

503 K . ·;:·'.;:;2·:< ...

~:.,,;·(~:.::.:::

. ' .' .. ::". :.

· .e· ...

'f5==Tl+30 K INDIEN Tl

>

503 K .... '--~· .... ~_· .. ·~· ... -, .. _···~~-,>o·:-·~·: ___ ···~-~·_ ... · ... '." -.. '

C SpcCM ( 12) = UITV·SERGi<.O.JTHëID (H4-H 1) = N lrTO ûUTYIN KW· ... .

,C·· "'SPECM(13)~ UI1I1GEr\GI~üaTrlE-lD lHCGl-18) = 8;{UTO'"DUTY·IN K.~4<~':.:'···:":··.'~-:'.··--''''-~

' . .' CbJ"lI~CiN ISAiiE:/L,NCL,NAM(Z) ,SPECM(LO)' ' .. >.' ... ~ ____ .: ... :::.:.< ... , .. ' ' .

. : ~~. ~.::. : . CGl--'iMON/CQi'iP.:l/ iiC , COM P ( 13 ~ 20) . ". -.~': . o . , . ' . : . . ~ .... :.:. .. _. _: • • ~ •••• _::""..;..~ ;""-:-;"-~ . " . ' .. '" .:.,., ~ • . ; .:' . . . : .

~ :~:

... '. _':

~~~~~~~~!~~~~~~i; !~i~~;~~~Î'i(

23,20) ...

~.

,:;.:.

:..~:,:':.::~.~.<:~:~:.:>:.~.~~~

..

;:.:~;,,~'

....

:~~'~"'.~

, .. ' ..

~_

.

.... . ... EQû IvALENCc (~TRM (5, U , TU v (:"TI~:·Ü 5,2) ~ TZ}, (STRi'l (S,::,') "T3) . . . '. C , ' . ' .

"~':" .' '. t:(;U IV At.E:;JCê t $ T fö.:-H j '-4) t fit) , ($ T:\ t'-H 5 J 5 ) t • ~) . ' . . . . " . • _~ .. , .... .:,.",:: .', ,'--., ... ~... " ... ;'

'" ÉQU I V IILENCE (S TR;\'I' 6.,1) ! Hl} , ( 5 T R~4 (6 f l ) ,1-12) t (S ni.N' ó, 3) f H3) .. ' ' .. :" . .-.

,... .:.... EQ,iI'1 ALfh.CE (S i ,UH 6, fj-) f H4 ) f.( !;1" iUH':> ,5 ) , li5) . .... . ... ... ' ... n . . >.-_~ ... o _ _ . . '.~ . . . - . : . . . . ~:._,.; : . . _ . ' . •

.' ~QU IVALENC~ . (SP'f.Cf>î( 2) 9 COMa) 11 (SPECM( 4 j :rAi'-U • ( SPECH(5) ,Ai\i) ." ... .

· 'C' • _ ' • • • • • • ,.J< ... ' ".~" ~.,.. . . , , _ . . . - •

. . '

C -'!':i<*-ic ~* '5,::;: ~::>;:: OIRL:C T;)R-Jo*~* *",,4i*****~**~";:

*

*~**~'r**-:;;****

***

:;,~

..

~'~.;;.:q..~*::;<.""*-*********:':(:~:

. ' c .... :.'

". ..". .. ....,. :

-

",. . .... ... " .. ~. " .

.r4~lTE(6,3l3) NAM . . . ." .::~::.; :;'.;:- .. ' : .. :"

.' 313' FCl,{f"A T ( lH~\/lHO ~ 2

**"'***********'r-

5/7HOüN IT· . t 2A4/ f).>.~. ----;.-.;..".;. - ... ; ... ,.~

.. luC.

~~~~î~~~

"·NO ' . . ' .. " ' . '. . '.' ". ' - . '.

;:.~';

:; ..

~:~

:. _.::'

~ '.:}~.~:~

.\;' ... , ...

~'~.:'.;

.. ; .... ' ... "

'. CALL PHA~E (IPH:;lJPH) '" :-," . :" __ 0 0 ' _ . . . ~ . . ~; , .• L:'''''''---""···:''·:.''i

.- :

.

.;., ... ...

.::

.

."~..; ... ~ .... , .... :"-",'" :.. - ,- '" ... ".

~ .' .

. '

g**':<'::'::;(*-*':;'=--~*INI~

FASE'

'*****;~*******i;f.;::r***'i'**t

..

;!".:'J:~~**};;'****~'i..1i'-.";<*~*~<.~:t*!i*~***T!).*.

. . , . • . . • f C 200 . . . ' , . CtiN.TINUE " . - .' " .~. ~ - J . ' • • ,'jo'>. ~ ~. W f\l T ë ( 6 , 2. 0 1) . . '. r · . .

. ZOl . FGé{MA T( lriG, 13rèl~IÎVO=R FOKNUS/) . " ' .. ·u... . .• " "

DG 2.02 J=i~4-JS1RM . • : . ' . " . . . ;' _. . . . '2.02 \-iRiTî:(6,L.G3) J,S'f~~;-1{2.2,J),S~nH·.{23,J), L~J,{;~' h~)9I=1,,1). .' . 2C3 FI..!;·q·1A T ( Hit .. , 12. ,6X, ~::,\ll/ 1~~ 1.0f 10 .. ~/ J l.H., i l.r: 10.5 J '.' .. ~99 G(JI!} 100: " . .~.. ....-. " .... " ;:: .:'.;.~.: . . .... : '" '.~ . _C 'C*******~**CALCU~ C .

FA~~ **~********.*************4*******.***~********~****~C

. l:. . . . ' . . 300 CC~TINU1:

'C &l?ALING T5 INDIEN' NIET aPG~6E1EN

. . I F- ( S? E': ~H 1.1 } -1.' ) 301 ,:3 0 1 ~ 30 L . . .. ' .... , ,.. .o . . . - . • • . . . " . _ . • , : ',' .... : • • 't •••••• ~ •• ,.~ . . . . :._ •. ' ' . ' : " ••••. : •. '<\" , .••.• -ol" • :.301·lF(T~.Lr.;SlJ~) G;:;I'u 303 .. ,:~ . . T~=Tl+3iJ' . " ... '~ '" _:;. ";- ,0-," f' . ,...;.. ,~.~.; .... . . ~ .... _. , GCiTiJ 304 . ; . ' .. , ' j · t ' . · · · ... : .--'

.'" 302 T5=S?ECf'Hll) 'GorG ~04 ... : ." 3C3 T5=503' 304(, GN TJJJtJE ~ .... ,-- .. ~ . OVERO~ACHT ST~GOM~~fEVENS DO 305 1=1,,1 IF(loEQ.S)&UTD 305 IF(loE~.~)GCT~ 305 ST~M(1,4)=ST~X(1,~} CONTIN:JE . , . . . 305 : C· . , ,"

-

'.' ... ,. ..

3E,{t:KE;>i Hl I~'Ii;;If)1Î N1ET·.üPGEs=va~

IF($TRH(6~1).SIelO.)GOTG 306

Hl=STR.;\H 3,1 )=<-ENTHAL (Tl, II *û .. OCl CO~"'TINUE

.J ••.• " • • • • T4=SPiCM(1) ..

H'i·=ST·RH (3 tA) *ENTi-/AL (T 4,4) *00001 C··C ... :: INVOEr< CHECK .

. IF(T4~11)310~312~312

... :310 WRITE(!>1I31U

... 311 FORr'.ATC lHO, ~T' .. lS :LAGER DAl\! Tl')

:.~::-: ·312 C C ; \ l T I N J E : · · · . , ITEL=O • ' . ' . . . " . . . ~ • # ... •• " . . . ~ .... 4 ' . . • . . . ! . • , " . .,.. : .. " - " .. :" . . . "" 0"-' ' " ... · l . . . . : ' -. . . . ' . ... :. ' . .... ," .. :.. . .: ... , .. :. ' ~.'~ .. ;" .. ~." .:.: ':: ',. ~ ~ :.~ ...

""

..

, . . ... !--' ... _ ... _ ... ...,. .•••• ", ... , .... _.01. ...;. .... _ "~."'~" • ,.' ... ,.' . ,~ .'. . • " ,' .. _ . : . .. " . . . v ' . , 'Ot· ' . ,~ ' : • . ". '. , .. ; "~ : • • • • • '~ .. , . . . _ • , _ . . . • : .. :..-... 'Jo o' . . . . • .. _ ' , . . . . , . . ... ' ... . , L ~ 0:-. • . ; ... " • • !~ _ J ... _ .•• _ • • ~ •• ~J':: .. :.';':,;.;' ~._ .. : ... ~.,,~ .... :~, ... , . ','

.-'·C.·';·· SCHATTING 6ENO':HGOE HH FUEL EN LUÓiT ._: ... ..

~

...

_.,.,~

...

_~~.~i·.;·,

....

::.:.<~:'.:~'

...

• . . . ' . . . ~ o' . , •

STRM(3.2)=(·H4-Hl)}c OMB

:: .... 320 CONTINUË , ... ., • " ' . " ' 0 ~ • • • • • • - " . . . • • • • • , .i. ~ , - ,;. '" .,

STRM(3,3)=SlRH(~t2)*SPECM(3)*5o*(AM+AN/461 , :

< •• , .... ". • STRH( 3 ~5 )=SJP.t{( 3,2)

*

(AiHAN/2 .. ·H (S PECH ( j J-i;. )*5. +4 ... :)

*

(AM+,Ahi/4. ) )

_,_ C ___ ._.;jEK EK E;~I':iG WA~I'nE T:::iU-iEfo! (KIO

. .:.. .. ~ ... "'.: DUTY= (i-{4-i-ll) / ' . '~."....' .. : .... :~,~'::.',~;.:::..:: .. _~ .. ;,:.: .:: .. :,.:~:-"::.:::-.. :.'.:~'':.:;:,:.:: . :'.

:HCQMd=srkM(3,Z)*COM~

_ ... , - ' .'~~'< • H2~ST j={.~H 3,2. ) *SPECt·H 6}

*

(STIHH.5 ~ 2) - 298.16) *0.001 .' ;',,>~:. :'-" ::,.:: .. ....:;~:~... .' ... ,., .' .

. ; . ' ... H3=$TRrH3,.3)*SPECi\1( n*(STiU-i(5,3)-296o16):t:O .. OOl. , .... -: .'

", ... : ... -:-,-, H5=ST1U-H~75)*SPf:CM(i:d*('STRtH5,5J-29&o16}-'Î'U.'üQl .... -,.,:~ ... ,~.-... - ... .

, .','. HLOSS=5.Pl::OH 9) *DUTY

-

.. , ".' : '.'

.... ~ .... ,,,: ... ~: ~ 'BRITE(6,325} 'ITt:L,Hl,HZ,i-I3,H4,H5,Hl:.OMB,STRM(3 ,2)' ... - .''' .. ".' ""~" •. "."

·,~.>,325 FOKI1AT(li-iO,IZ,6flO .. 2,F10.4) . · · - , · . : , : , · " c .. :,,> ... >.,

~".'~_"." __ .. DF=Hl +HZ~H3+HCO.'Îd-HLü SS-K4.-HS ._ .. H; ... ' '_.:._' ,~_.--,~, "~"'_~_'T""~:-;_'~'''_: :.: .' " . '

.. c

,'Il\!VO'EREI~ VAlS. r<LAU1.jl(ë.UK.IGHêIDSCRITERIU~ DEL TA ~ ., 0, • , ·:t· ••• ':.';;".:.: . .

',~ .... ,_.~: ..•.. ,::: . DELTA=ASS(SPcCMllO)*i>UTY _) . . . " ... ~.-.. , - ... -.3~~".'':''';'';''_':T.~:~''':,,;._~ .. ,_:,-.. "_ .. ·:ç~ .... : , ... .

:;.~:~:·-~3~Ó ··~~~~7 ~~ ~~ !~~~~ ~ ~! ~~ ~ ~ î:~I :~~o

f/HCOM5) ...

~:··.;~,.:L:;'S~~_~:i~~=,~"~::.;.,:,·::L.::~_~~,:,

... "':.','::

IF(ITEL-20)331,340,340 ' . " - .... : ... ~ ... ";. . . ' .... :~!~ " .• : .• ! ... :~ .' '"

.~ ·:331 lTEL:ITEL~l . ... ~ ." • !

GGTO 320 .

:;,.,-: .. 3",0 tlRI TE (6? 3'tl JDUl Y, UF .. ..>.. _'0.,'.. .. .. • ... ". ....

341

FO~MAT(lrlU,5HJUT~~,F8.2,5,,3HDF=,F8.2r·

AANTAL

ITERATIE~.G15Z0·l

LFOuT=.3 . . .'~ ,350 CQNTIN'Jé Ou 372·.j==1,i • .$I~;" . . '.'" WRITE(b7~hA)S1rUH22,JJ ,ST~rH23,.J) f(STR;HI,J)v l

=1,211 ,

8~4 F~~MAT(lHO,~A4//2XtlO~lÜ.5/11FiOo~' Ö':~.~', .37.2 CONTINUE , " ' . ' ... ", .. ";':'":." ... ·<:-.: .... ,c;.,: ' . .•.. ,. ,.,'" .. WK I TE (6,3 ü!> ) ( $ PC:i; M ( I) , 1= 1, 13) ._.... . -~, .... \ .r..i._~'L'-'·h" - .""' .• " • ...,.~,~., .. :-" .. ;" .•. ~:,., . . . , . :

:,~, ·805 FCNMA:f( 11-10, °SPECM TAriEL. ol/lH .,13FJi.0.4·) " " ... : ' .. v;-;';, •. , " " .::-;:.:.;~'"

~.:' .". ~99 . ·GOlO 100 . , - ." .-... .'- _" .. ,,~ ... _,._n':':.- .. ~ .... ,._,·,·, _. ,-~ ... ~--:'" ... ,-_: .. ..;-_. , .... . . c*****,;...;;...:.:**

CO.),~TIN

FASE

**********..f*.***~****~*****~***************'"'~*******

.:. C . .. .. ',~ .' .... '." ... ~ ~ •.. '" . . -.' _."~. 400 CONTINUE 499 GGTO 10J . C*****~**.:::;i.

OJfPuT

_. C . ·500 CONTINu!:: .. :, . ~99 CGT;,) lOt} 99'J RcTUi{N , '.~'... EN:) r ~ ~ • • . . . - 0 ' 0 , , • • • • " . . . . ... .. ... ..

....

~ .,. , .. ' '

...

, ... , '-... . :, . . .~.,. ' ... '.:' .... .. ~' .. "

., : . , .\ '

.

'

..

.. • " , • :" • I < • ' . ' . " ..

*Jlt*************

. .~

..

' " , '" _{, ' .} ~ .

.

. _{': ,: "} . , U~~ I T FORNUIS • " ',' j ' • ~ . ' \ •

.

' . ' . - ' . : . : ... , ... . ."', '., .: ' , ' .. " . .... . . ;, •• , : . ' _ : ; • • . . . , . : . . . :" ' , , ) • • ,. ' . "" ••••• ';. • • ' . ' ... '~' . . . _, ol . . . . . ...

_'

. . ' . • .. , " ' . • >,c' : . : ' ' . . . ' , . . ,', . 29818 .. -45 .... -. -61044 .. ·· . -610., 93' 36.5160 99" "'.10220 59 .... : 4698054' .' 508879 .. : .... " .. ,' ... • • • ' • • ~ \ . , ' . _ ' \ ' . J , ' ... ' ••• "ot

o

i

29818045 -91086'" -92''3031 '34516099:". 15280 73"; ·7024~16 .. ' 808022 ... '. 2 '. 29818045

..

-96 0 99' ·-96404I .. 3.1,,516~99

..

'1614026':' :7417 0 11" .. 90294~ .. ..' 3 298180 45 -970 86'. -S730 04 345160 99 . , 16280 70 7483049' 903778

-... t , 4 29818045 ' " -98001'" -974 0 50 34516 0 99 1631014 74940 70 90 3919 STROOM'.? i' 00 .,O·~···· .... ·~'·736023· 500000 ~73018' . 298180 0002687 200000 0000271 00 "00 0072565 0.08384 0000127 'STROOM33 .. 0 000 STROOM47 . ". 2,,0000 000 903919 000 .. ,,;' .~. , 00i'3448 0000006 00 00 0 00 000

., **********

000 00 0., 0 . ,.~ '-... 0002456 00'0 . 00 000. 00 000 ." , .

.

' ." 00 000 ... .. ' 00' 000 ..

'-.... 00

q

'. ....~

.

000 ; . .. '00 .-" .. ~ '-'" '00"-"---:----1120 70-.. · .. -·00 --"_._-. -"~-o'O-"""---'*******'***o 0--·'-' . - ... -00--':'---"'-'00 ·: .. ·'-:----· .... ·0 0 --- .----... ~... . . ... -:-.000. 000··.:: . 000' 000' .. 000 . . :.. 00 0 " .000.. ". 0 0 0 0 0 0 · 0 0 0 · 000· ... · ;, .. ' . . " • .' • ' . . . : •• ~ ... '''':','04 ••• " ... • • • • • • ' ••• STROJM 9 00 0 0 " ',.736023 . ... 0 •. 72565' Oo08~84·" "'0000127 '500000·

'.723

0 00',.34517'0 . .

2

0 0000 0'0 , 0 0 cO : 00. J 3448" 0000006" 0002687 -. 00 00271 .: 0 0 02456'" 000 ,;': ... ,., .. ~ .000 ". 000 • c • • ', • ' _ " .

:

I~

.

_.

.

STROOM34 . 122009 .. 00 703000

163101 .

.:. O'

.. 0 ..

00

00 00 000 . ' 00 0 0., 0 000' 000 0 0 0 000 000 .• 000 .' 00 . 200000 . 000 000 SPECM TABEL· . . 7230 0000 7980 0JOO J020:10 loOOOO 400000 ( 3500000 290 0000 3300000

000200

000005 7030 0000

~.

APPENDIX 2.

. ,

Het model van een kristallisator.was in grote lijnen .. door Hoekstra bepaald.Het is zodanig uitgewerkt, dat er van een ingaande processtroom maximaal vijf componenten kunnen uitkristalliseren.

3 koelmiddel ... 5 solid 2 processtroom in

4

liquid 1 koelmiddel

Deze dummy-kristallisatie berust op het invoeren van de fracties van de componenten f die uitkristalliseren.

Het koelmiddel kan hierbij al dan niet een faseverandering ondergaan. Voor een nadere toelichting wordt verwezen naar de listing van het programma (inclusief' een specm-tabel),die met een uitvoer navolgend is bijgesloten.

..

'_." '. J .' .: . ,~.

.

'. . .;.. . -... ;~~.~ . ' , . . ~ ..

.

,

..

" ..

[7<) ' .. " . "

... -..

OS/360 FOmAN H . . • ..•... ~.. . ... ~R O?TIONS -.~A~E=·MAIN,8PT=02,LTNECNT=5C,SIZE=COCOKt· .

r-

. ..

SOUR.C Et EBCD IC, NOLI ST t

NDD~

Ct<. f LOAD, NO Ï'1A P, NUE:D 1 T ,NO I 0, NOXK E F' .

r'

SU3~OGTI~-.!E K~ 1ST

C SPECMC1}=1 ••• KOELMIDDEL IS' VERDAMPENGE UTILITY, 'COMPDNENTLOOS'

~. SPECM(1)=2 ••• ~GElMIDDEL IS UTILITY DI~ NIETVA~ FASE VE~AN)~RT, ZIE 1

,

C S?EC~~( 2)

= ••••

VER.JAit.P lI\iSS\o{,-\Ki"1TECi(OElIvilbD~Lf I NDI éN . NOOI"G (J/:I:C!L)

C··'·· .

SPËC;'H3)=.,,~eC? UTIL!TY,' IN~)1EN NODIG. CJ/:'WL K)

r:

~., . SP~C~H4)=.· .... NU~~c.=R VAN DE EERSTE' Cor;'PJNENT OIE UIT:<RISTALLI~ë.:EKT

.. : .. :," ··"SPë~r.t(5"}= •••• FRACTI::: VAN HIE~VCJR GENOEi-1DECmIPGN~NT, DIE ~ UIT:<RSG

E

"'.'

SPEC;"H6)= .. " ••

KiÜ.sTALLISATIE~·IARMTE VA':>J'D~

HIEKVO'JRGENUëMDE CüM?u!'-Ji:NT

.

'. _{' ... ". SPEC~H7)=e .... NUMf·ER VAN Di: nJ~EDE CONPONENT iJlE UITK~·ISTALLrS::E;<"Of·ëTC}

.. ' COM}.\~)N /SAVE/L,NCL,Kh.M( 2) ,SPECM(2'])

." .' '. CO!vHDN /C8MPû/NC t CO . .",P ( 13,20 ) . COMM8N /SrREAM/NI,~0,STRM(23,20) ' .. " COM:/jJN/PiJë.LIC/li>H,LFOUT . . ' ,_::. .:.... .: ~ ... ~'.' .. . . ':'.' .... ," ~

. COMl-iON/ :":NTA L/ H ( 11) ,CC,

eco

,CCH4, CH 2 . -;... . ' " " .

... Dli-1ENSloN MK(5) . ' .'. ' .. , " . · · , H __ . . 'EQUIVÀLENCE (ST~Mj6~2)tH2}t(STRM(6~4}fH4)f(STRM(6,5)tH5)

•

:****** **

*,):

DI

RECTO~;I'i*)j:********~c*)l<**""*,,\***

**:(,*

**:******** **

*::-.** ****::',-*""*,:::{**

t.· ' . . . . ' . " . . . ' . . ' . ' '. .... ; . . . \ '.' '. vlRITE(6,31j) NAM . .. -' .:.' ,"'" " . 313 FORMAT(lHO/IHO,'***************'/1HOUNIT

.,..

Nsr~:"l=Nr+~JO'

._,.

. ' .. ' .

.

,2A4// ) :" 'T ~ " : . - ' , .. : : ~.:. •• $ .... , .. ~,.;,; " . . 100 CONTINUE . , .. ,. . .-: ... : ", .. t • ~.'" ., . . . , . . . • ' ; . ':', ' . ' " . . . ' . . ' • . • • • . . . • ,:.:'" .

. CAlL PHAS::: CIPH,JPH!) ."~,.,, ... , . . ,,"'~""""':.:'" .•. ,." .... , .. ,.~ ... '.' .. ~ ... ':.: :, .. ;:: ... :: .. ,

•

.. ' .. GO TO (29 0 _{t ~~~! ,4? 0 7500,999) ,~P~ ... :.:_ .. :-: .... : . :'.~:: : .. ~.<.~:' ~. ~ >o::~:"}

.>;.'

_{:·i ..}

_~::<~

. .-:". '.,' ... " ...

.. -: . ( . .. . .

f**~*~~~~*~:

..

1

N:.~ ._~.~~~

...

~_~.*"~~.*.*:_***.~*~.~.~J*:~ *:**~*** *~~*:**~~~*~**~~~_~.~~**'. :~

.. ,.' .. "200 CONTINUE .: .:.~.: ... '.-... '. .. ,~.: ... , ... ',. ·· .. ··c·,· '. , . .,r ... : .•. ,;·· :'"'''' .'.; :- ... ~-;,.:, •. ," .. ~", .... ·'f'" ., . . . . . \~r<ITE{6.,201) '. "'-,.': 261 FQRMAT~lYOt15HI~VG~R K~IST I) DO 202' J=lfNSTRIvi ... . ,,':,-' ,.

·202 \-JRITE (6,203) J,STf-,rH22,J) ,5Tl<i'H23,,')' (STRM( I,J) ,1=1,21)

203 FO~~AT(lHQ,rZ,6x,2A4/1H ,lOFIO.51/1H ,11FIO .. 5)

.299 (;OTO 100 .\ .' "" "", '

**********

CÄLCUl FASE

************************************************

300 CONTINUE " 0 .. ; " • • . , . . . -:-;.' . . . . ' : . : ; •• " . ' " " . ' • • "".-:~ .• ' : . ' .• : . , . . . : .. ; . . . , . , : , • . . ' . . • . .... . . ' ,. 'DO 8 1=9,21' , - .... " ,-" •. '." .. , ... "": .' .~ ~ ... .;. ... ~.n~ ••• ~."" .... " ~ •••••. , . . . . ": "" .. ,0<., . • .',.~ ... , ... .;.;,." .. . .. :8' ··'·S TK M ( I, 3 ) =S TQ, ~·1 (1 , 1J ' ... '" ... -,..' , ~.;. , ..•.. :-: ' .-"'.-" -", .... _ .. "' ... ,.:-.:_.,.'. ~.': , .. :: ... ' ... : ... ~:: ... : __ .. ," •. , ~:, , .... . . . '. ST~t~(3t3)-=STR1-l(3tl)' ,... ~ .. " .. ; ... ., ... : ... ' .•. " " ... ' STiHH3,4)=STHM(3,2) .. -:., .',,: .... _ ... " ... , ... " "'''''' ,,"""'.' ····ST~~H~,~)=Si~:·1(4,2) ... '.' .... ,_.,'.'" .. : .'. :., .:_,~ .. "_.,,, .. , .. ,.'" STR~d4,5)=STRM(4,2) .. ,.... , . , ' ... ". ... .... ,"_ .. S T~ 1;, ( 7 , 4 ) = 1 • .' .: I F ( A3 S (

s

p r.: C:-H 1) -2 .0 ) • l., T • 0 • 0 U GO ï 0 10 ." .".. .. '.. ...'.. ;- .; .', , ."'-' .'.

) , . . :' . , ," .. . . ; : . . ~ "1;= ( ABS ( SP:':: C Ï'-1 ( 1 ) -1 ~) • LT. 0 • 0 1) GO'· 0 1 1 . . " . . . E ~iT D= EN T H t. L (S TR. ;.l( 5 , 1 , , U -EN T

r.

ÀL ( S TR I-i( 5, 3) t 3 } .

GOTO 12 lO' 'Ei~To"·=(ST:~M(5,3)-StR.;"\(5,1)}*SP~CM(3) 'GOTD 12 . '. .. ·11 -'. E NT i)

=- (

S T ~ (,H 5 , 3 ) -$ T:;:' ~ ( 5 , 1 ) ) *-S P EC t-H 3) + SPE CM (2 ) .' ... ... : " •• 7, -.. < .... '.' '. .' ' , '

' .. 1i

C':JNTI NUE . ... . ' •... '. ;'.

· C MAXIMAAL 5 COMPONENTE~ KUNNEN UITKRISTALLISEREN .-.. . .. ~.~ ...

" ' . '. DO 13 :<=1,5

... 13 '·~-1K(K)::.SPEC~HK*3+1)+O~1···:·· ' . ' ... .

. . .. DO 1,4 K = 1 ~ 5

--.14 . S T::u .. 1( 3,4) =-$ Tf<.:·1( 3, Lt·) -$ TR:-H 3,2) *5 TR M ( MI\. (K" H·lO ,2 }':c S p ~C t-: ( 3* j( + 2) .

, . '.' .. S TR M ( 3,5 ) =-ST R :.\{ 3 , Z} -ST R ~i ( 3 , 4 )

·ë ,.

"

MAS SA e.A LANS EN K LO PP ENl)r'~AKEN

DO 30 I =1,11 . " ; -; _ _ A . . . ; . =~ ' . 'r." -" .. 'L' , . ' , '. ~.'''';'.:~ ... ::: • . • • • • • ~ :: ... ~.: ••••. : •. -.~~.:.~: • ."" . . ~ : DO 29 K

=

1 , 5 ., :' "". . :.. . , '.':. ... .. -.: : ' . ' ... '''.-.,-.' -IF(:-~K(K}.EQ.!) GOTO 20 -' ... '," --.- " ... r.- ... ···.··.', . . . • -•. _ " , .•. --: ..• _ •. , . • . • : . • " . " · ··21 STR.M(10+I,4)=ST~!-II(lO+lt2:)*STIU·~(3,2)/STR:..~(3,4} ... : '. .. . GOT0 2)

- . ~O . S T ~ lof; ( 10+ I , 5 )

=

(S 'T ~ M ( lO + 1 , 2 )

*

SPE CM ( 3* K + 2 )

*

$ T R fit ( 3, 2) 11 $ T RM C3 , 5 )

":' . . _ . S TiU·H 10 + I t 4 )

= (

S TI<. H ( 10 + I r 2)

*

(l-S P E 01 ( 3 *K +2) ) *5 T~ H ( 3', 2) ) / S TP,M ( 3 r 4 ,.

•.. , -- - GO TO 30

'.':; "~ .. 29 ', .. C ON TI NU::: ... ... J" ... , ... ... - .... -" •. , ' , .":: . ; .. .,;:... .."' •••• ,; .... ;-_.':~" ... : • >:"'~""" '.: :. ~" "~"'''''.".~ .... .

~ " .~..,

30·· C O~ T I NU E .. . . . • ... , . . c - . ' :.' . . . . , . . " ;:;''' ..

:' 'e " ..

\-INUnE3ALAN SEN KLO!;> PEND MAKEN" , .... : ... : ... -.. . . ... :-... ~..:,,:..' . " ..

;

'::'., H.".K =0. " . . : , ... ' '--'," . : ,'.:':' : ' . >

'-'~ .'.,. DO 41 K=1,5' .. ,:: ... : ... ;,,'. , ... _., ... ~ ... , ... "'" .... - ... /.; ... ;., ... ' .. " ... '

-41 ... HA'<=HAK+S TR M( J, 2 ) *$ TRI·1( ~~K( K ) + 10,2)

*sp

ECM ( 3* K~-2) *SPECI'loH31,:K+3 ) *0. 00 lKi-/

. ' . . . H2=STR'-1(3,2 )";:E:-JTHAL (STR.H(S, 2) ,2 )*0.001 KH · ··,.: .... ··· .. H4=STKM(3~4}*;,:NTHAL(STRM(5t4) ,4)*0,,001 .. ' ' ... ~ ... : .. ;". ' : ' . KH >. " '-.' .... ".; S "~Î'1( 7,5) =1 0 . • •• ,-~---- .'. ,·,e,,;. :,' ... '0:"" ~::, . . . _.'--~''- . . ... · ~' ... H5=-STRM(3,S)*ENTHALCSTRI-H5,5),5)*O.OOl-HAK -~ . . . :/:.,.,.,' : .... ··KW ' : " " .. :. , ' . < ' S TR IJ, (7 5) -r. . . -.... . . ' . . . . - '" . . ,1 - ' . . . . . ' . - , . " .. ", •• '.: ••• , ' . , , • • ' . J . ' . ' : . • • ' . . • v • • , . . , -\:..I •

' ..

:':_<',~, ~";~~:"- ~i~~~;:i)~~ D/E~TD~~ ~.~

0

~

....

:'~. '<-~,'

..

,~.;.:(~. ~.~~,:~.~~, ~:~~~~'~._:'

..

~ .~f~::·~~.:· ~' :>::,~~~,'~ '.~'-.;,

.... ' ',;.. . .

~~

l / S :.$T~M(3,3)-::-:ST~t~(3,l) . . --- ... ' . . . : ... , .. '

.:. '. 'wa

TE (6, S II H!J.K, é~TJ' .. ~.' . . . , .... .. 81' FQ~MAT(lY ,2F15~3) " ' .. DJ 72 I=l,t~ST;~M' . -: ',:.

.

. ',. ~" . . . ' . .. . -.... . W;'{ I TE ( 6 , f. 2) ST ;\.'-1( 22 t 1) , $ T:~.).1( 23 , I ) , (S T~ M ( J f I) ,J:;: 1 , 21) .. '62 FORMÄT(1HCt2A4,4X,lCF12.4/1~ ,11F12.6) " 0 . 72 .c~:\) Tl ~U::: .. ' 3'?9 ·GJTO 100

, C-****::~~** ~ CO\I TIi\! . FA SE'

**';C******'I:';':****** **,)c*:',c****';'

****':<*******~l<**::<;'):**,**,

. ' C ,.;·'.400 CDNTINUE . r;· .. ·: ":' .: "., ... ~ .• ~.',:'" '",.;.''' ... : .. : .. " .' ." .: •.... :._.': ... ~.~ ... ~. '499 ,GJT-D 100 .' .. '. '. . ' .. ,.: .. ;.: .. '.' .. ' .. ~ .. ,::; .... '. ..,

C~******)'''**

'OUTPUT

FAS!.:

*""***~*******),'<:*********************************.;

: c

..

: .... '. . 5(10 CONTINUE . 599 GO TG 100 ·999.Rr:TU~N . , E!\JD : . ' • ~ • .•.. • . E' _ ... -.... , ' .. : .... ~:~

..

" ... ~ ...:... ~,. " .

..

. .... .. " ...

'.

.

....

' . "" '''''~ ... ,." ... . .1 . . . ~''-'' .• ' "' . ," '. " . . " .. ' .. •• J'.- ... ... ~' . . ,. ." ... , . .', . ' : , 1 " ' :

.... , "', ...

-

.. : .. _

...

: ... 4 *C<************* _{. ,." ~ ,} UNI T KR I ST '120327 16000,,000 " _{STRODM29 0.0 2.0000 64.5656 1.0000} 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 STROQ~130 0.0 0.0 29.0495 0.9815' 00(1 O. 0 O. (\ 0 0 002077 0.003?85 STROOM31 0.0 2.0000 64.5656 0.0 0.0 '. 0.0 00 n 0.0 000 .:~

.

. SiROOM35 0.0 000 21.7555 0.9815 . 0.0 0.0 ·0.0 0.002774 0.001755 STROOM32 ! ~ '000 0.0 7.2940 0.9815 0.0 000 000 000 O. 007850 . ******C<******** 1.:

.,

.•

.: \" r ... 203.0000

...

O. 0 414.6077 0.684027 203.0000 0.0 222.0000 0.904228 . 2? 2. 0(100 0.027242 .... , '. .. , '.' 0.0 0.0 0.0 0.0 660~0657 I. 0000 00310611 0.0 o. 0 0.0 0 0 0 a. 0 -272.2371 1,,0000 0.091245 O. I) -10007476 0.0 0.964904 0.0 • , -'J 0.0 000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

.

.

, :'., '.. ~ .. .. . 'p.~ .. " ' P ' . . ' .' .. 0.0 1.000000 ... .:~ .. _, .... , 0.0 ,0.0 0.0 .1.000000 0.0 . o.o· ... , . ": 0.0 0.0 .. _ ... ~'Io •• '~ • !. O.o. 0.0 0.0 O. 0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 " /

~

. 26 •.

APPENDIX 3 • De reactorberekening. Subroutine FCT en OUTPUT.

Beide zijn brobleenafhankelijke subroutines bij de reactorberekening in FIXBED.FCT besdhrijft in hoofdzaak de chemische omzettingen in de reactor.Om de iteratieve reactorberekening te volgen,staan in OUTPUT schrijfopdrachten voor alle relevante grootheden,zoals de reactiesnelheid,de conversie en alle fracties.Deze itératie wordt geregeld door DHPCG.FIXBED coördineert de berekening v~n de ideale buisreactor en dimensioneert de buis.De buis is opgebouwd gedacht uit een groot aantal segmenten.In ieder segment is de reactiesnelheid constant verondersteld.De verandering van de samenstelling per seg-ment is te berekenen m.b.v. de kinetiekvergelijking in FCT.

DHPCG itereert met de verblijf tijd per segment als stapgrootte. DHPCG is ·zelf in staat zijn stapgrootte optimaal te kiezen. De reacties: _e·

1 : 2T

=

B + X

2e•• T ₊ H _{2 B + Me}

])efinities:

e

~

= conversie

~mgeze{~e"~ ~i~

1 d"

} oevee e~ ~n voe ~~g

t " 2e 1_omgeze v~a S

=

selectiviteit omgezet via 1e

Reactiesnelheidsvergelijkin~:

r =

Voor een uitgebreidere· behandeling hiervan zie lit.2, De formule voor de selectiviteit behoeft enige verklaring:

t Vl.· a 2e 8 =1- omgeze

t . 1e

omgeze Vl.a ~ omgezet via 2=(1-S)~omgezet via 1

I '

Het voordeel is dat dir~kt de verh"ouding- van b:eidi9 reactiesnelhed·en ingevoerd wordt,speciaal omdat de snelheid van de gewenste dispro-portioneringsreactie (1e) in de snelheidsvergelijking gegeven wordt. De belangrijkste formules in FCT:

....

ideale buisreactor: .

l-'-!'!. __

=fll

F r-o

Per segment geldt:

F. d ~ =W. r of omgewerkt naar EXEC taal:

DTI=r·g_kat omgezet reactie 1 T=DTI reactie 2 _T=(1-S~DTI H2~(1-S DTI gevormd B=tDTI X=~DTI B=~1-S~DTI Me= 1-S DTI

fractionele verandering in de samenstelling per segment: derY!H )=-(1-S)DTI

dery

M~)"=

(1-S )DTI dery B) = (1-S)DTI+tDTI derY!T) =~(1-S)DTI- DTI dery X) = . +~DTI dery TMB)=O

Opmerkingen: 1e:

Bij de reactorberekening wordt geen rekening gehouden met de vorming van trimethylbenzeen door disproportionering van .xyleen.ln eerste instantie treedt die reactie wel op.Maar trimethylbenzeeb.wordt volledig gerecycled,zodat spoedig de thermodynamische evenwichts-hoeveelheid bereikt wordt en de vormingssnelheid tot nul reduceert. 2e:

De isomerisatie van de recycle m-xyleen verloopt zeer snel,zodat aan de ingang van de reactor direct de thermodynamische

evenwichts-verhoudin~ voor de xylenen aangenomen mag worden(de xylenen die tijd~ns

de reactie gevormd worden,komen uiteraard ook in evenwicht voor). Navolgend zijn bijgesloten de listing van de subroutines OUTPUT en 'FCT,gevolgd door een reactoruitvoer,waarin alle component fracties

zijn weergegeven.De berekende aromaatfracties.zijn als functie van de verblijf tijd in d~ reactor grafisch weergegeven op pagifia 31 •

LER

OPTIONS ~ ~AME= . MAIN,OPT=02,Ll~ECNT=50,SllE=COOOK,

SJURC~,EBCDIC,NOLfST~NODECK,LüA~,~GHAP,NOEDIT,NOID,NOXREF

S0dkCUTINc FCT(X,y,DEkY)

REAL KK,~O. ',KT,Kb,KX,KME;KTMB

REAL*8 'X,y,D~~y,KSl,KEV~P10TfPME,pa,PT,PX?PTMb

DIMl~~ION Y(9)tuERY(9)

COMMJN/STREA~/~I?NJ,STRM(Z3,20)

· C OMr10N!Sk VEIL

,.'IJ

CL ,N AI"" (2) p':;P ECH( ZO) COMMDN/STAP/STAP COMMON/RKIN/RKIN 'COMMON/CUMCU/ Zl(~) COMMON/KI~/ KK(16) K O=KK (1) Ef..=KK (9) . KEV=-KK(21 KT=KK (3) . • • • !ó, . . . ~'.:. • KB=KK(4) KX=KK(S) KME=KK( 6) KTHB=KK (7) " , , ' .. , ... .. ' ; ~=Bo314140184*oOOl.

AK=KO*DEX.P (-EAI CR!;':Y (1) ) )

P TO T = S T i<.."\ ( 4 f 1 ) . '. PNE=Y(3l*PTOT • I ' . " • • • ". '." '.'" ... .... : .. Pó=Y(J"tl*P1GT '. . ... , .. , . . . .. . . . PT=Y(5)*PTOT ... XYL=Y(6)+Y(7}+Y(8} · Y(6)=.47511092.S*x..·fL . y(7)=lo/lo92S.*X\"L ·Y(8)=~45/1.925*XYL • . . . . • p ' . " .... ... ; -... "":'. . .:. .~ ," . '." ; ~ . .' -~', .:'-" . \ '-'0" . .,: -,

... .

.. . . ~ ' . • ° o " · ! _ .... ~ • • • ,,- ... . . :.. ~ .. " ' . ' , ' . , - , ' . -, ... ." . ~ .... :.: .... . .~ .. ... :.,: ': PX=;-;'YL*PTOT . -. . " . , ' , , .. , ... ;. '. '. '.' ... ~, .... ': PTMB:::Y(9)*PTuT . . . . . . , . .... , .ETA=SPEOH16) ., . . '.. . ... - :' . .. :~h_ ... . R!<IN=ETA*AK~,c (PT*PT-P8*PX/KEV}/ (l.+KT*PT+ .... , .. ' .. . '.- AKB*pa+Kx.*PX+KHE*PME+KTMi:s*pn~8 )**2 ... , ..•... - .. .

C· . " . RKIN STAAT IN Hal TOLUEEN PER GRAM KAT PER UÜR

c

EPS=SPEC~

ce)

Z=ZZ( U VHJL=Z*Bo314*~(1}/PTOT*.OOOOl · FIV=ST~M(3,1)*VMOL " DV8UrS=STAP*fIV/EPS RHOKA r=!)PèCK( 7)

~IV

IN

M3/S;DvSUIS

IN VLLo BUIS

DGKAT=~V6UI~*~H~KAT*tl-~PS) öIJ STAP;DGKA1 1~ KG $ =S PE CM ( 1 -:;. ) .. , ,DTI=1/3.&*D~KAT*I{KIN . OER Y( U = .. 0 .. . DERY( 2)=-:-(1-$ >*ûTI . .. . DERY(3)=(1~S)*DTI DERY( ft)

=.

?*DT 1+ (1-$ )*011 DERY(~)=-OT1*(2-S) . DERY(6l=.5*DTr*.47S/1.925 DERY(7)=.5*DT1*lu/l.~25 DERY(8)=o~*DTI*.4~O/1.925 DERY( 9)=.COO R ETUR.N EN::> " ... " ... ... ,-.... , .' .'}," ''':'0'' ' : .

...

, -. . . . . ".... ,~ .... .., 'l' "'.:'.t._ .... ' ... .. -... ' . ' · :." ", .

.-

", .. ~ "'. . ; . ~. . " . ' . . . . . -, ... ~) . : ' " , ... . .. : .. " .. : '.'" ", ; '.:- : " . ' • ~~. .:" .. , ... " . • . • • • r. : . · .,' . -", ".",. ,; . . ~ .". ... .

....

~ " .:. ... :-. ... " .. ' . .' ,. ' , ; '.' '. ~.' .. ~I",' .~ ~" • . . ' · ., ... : ',.-. ','

. R2..

,

.'

.. : :.. :.~ .... '. "....

'.

~ .. ."' .~. , . . ~ ... . . • • ~ ~";'~. 0' • • ' • • ._": ~ • ,, _ _ ._ . . . "" .~ __ . _" . . . . -0> " . . . . • .. ~I. _'! .~_r "", .•. .:." - W' - " " . ' . : ' " " • • • ' ' , ' f t , . . . ~ " , , " , " ' ;. ~"'.''l' . ' , ' •.• ~.,. t :>"'::. ':,,~,;:o - ' .. . . ~ .. ,.".. . . ... ' .. ;. (MAY72) ", " . . ',' .... ! ... : ',' .' '. :' .. OS/360 . 'FORTRAN H

nMPILER OPTIONS- NAME= 'HAINfoPT=02,LI~ECNT=50,5IZf=OOOOKr

SOURCi: s EöCD IC, N'JLIST , NODECK, LGAD, NO t,1AP, N02D IT ,NOIO f NOXREF

... SUB~OUrI}JE OUTP (X,y,.DE:l{y,IHLF,NOIH,PRMT) . ,

,·, ... ·.·.REAL>:<ó: X,Y,DER.YtPRMf,KSI,Ri\:IN· ::-: .. "~" . . . .. ... ' ... "" DIMENSION Y(9),DERY(9},PKMT(5) . . . " . • . '" ... ,< .•... ;,: .. ..

-' .... -... , . . COMHON/.5TREAH/N I f NO, S TRM (2.3 ,20) ''' ... ; ... ·· .. t · ... : - ' ... ,.:",.... .

," ... ;.... COI-H.1ON/Sl\.VE/L,NC.L,NMH2),SPECM(201'" ... . . . ""C'" ;.'

, . COMMONI S r A.P IS TAj> .. ' '.. ... .' ".

::: .... - .'. ::COI-1HON/KKIN/K.KIN ... :, ; ... ' . ..:.~,:.: ... : .. : ,,;:., .•.. , ... : .... :.,,;,~ ... . .... :, .. :,:.'. ,~. S T A P = ? R t · ' j f ( 3 ) . , .... · · . . . . , .. " . < • SPEC~H2}=X ... ,. ",. . .... ,. .~ .... "' . . , ... ; .. . . " ... , . KSI==(STRM(14,U '. -Y(5»)/STRM{14,l) . " .... , . . . . ; ... ,. :." . • , ' : . . . ~ •• I \"JRITE(6 f l01J X,y,KSlyRK'IN .. i . . • ~ . • . . . ~ ••.••.••• :).

;",-,:, .. loi FORMATCIH ,F905,2X9F6.1?ï'Fl.2o7,Fao.5,F8 .. 5rE12~4) ... , . . .

..;",. :. ,_ .. - ".; ' .. I F ( RK Ir" aLT .. SPEC {'i{ 20 } ) I HLF=ll ... -.,... . .., ... ,. .. ;.,;JJ.." . .;... .. . ,

.. .;. RETURN ... " . ".. . . . ".,.; ... -- ... . . ' . . : ... :",,··END .:; ... ~;" ...• ,,'" .'" ... : ... .,. " ": , . . . o • ., • • . ' . .

'.

.

'.

'.