Numerical Analysis of the Stiffness of Mathematical Description of Isomerization of Pentane-Hexane Cut Process

Abstract

В данной работе представлена модифицированная вероятная схема химических превращений процесса каталитической изомеризации пентан-гексановой фракции. Схема разработана на основе решения обратной задачи химической кинетики с использованием численных методов решения жестких систем обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений (СОНДУ) -математического описания изменения концентраций, участвующих в реакциях веществ (прямая задача). Представлен краткий обзор существующих определений жестких СОНДУ. В среде Matlab было произведено сравнение результатов решения СОНДУ пятью методами (решателями) и выбраны эффективные методы решения прямой задачи. Приведенная методика анализа и выбора быстрых численных методов решения прямых задач может быть опробована для решения других обратных задач химической кинетики при исследовании механизмов сложных химических реакций. Ключевые слова: каталитическая изомеризация пентан-гексановой фракции, реакторный блок, матрица Якоби, собственные значения, жесткая система дифференциальных уравнений.