Thermal runaway analysis of a three-phase reactor for LCO hydrotreatment

Schweitzer, Jean‐Marc; López-García, C.; Ferré, Daniel Curulla

doi:10.1016/j.ces.2009.07.012

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“…For these cases, it is necessary to apply a regulation that consists to artificially stabilize this point in order to determine the solution of this steady state. The regulation system is explained in Reference [25]. Figure 2 illustrates the curve of average temperature along the reactor (T mean ) as a function of the reactor wall cooling temperature T c .…”

Section: Stationary Stability Resultsmentioning

confidence: 99%

“…Since main HDT reactions are exothermic (hydrogenations), it is important to study the stability of the reactive system. A reactor model has already been developed and is described elsewhere [25]. The main features of this model are described as follows.…”

Section: Hydrotreating Reactor Modelmentioning

confidence: 99%

“…The dependency of material balance as a function of temperature is taken into account through the source derivative: (25) The source derivative as a function of temperature is expressed in Equation (26). As for liquid concentration dependency in the source term, the contribution from all reactions (R1 to R12) has to be accounted for in Equation (25) (not detailed here):…”

Section: Analytical Derivatives For Materials Balancementioning

confidence: 99%

“…In a previous work, a dynamic thermal stability analysis of an HDT pilot plant has been undertaken [25,26]. The local stability of several steady-state points was investigated using the linear stability approach.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…In this way, 18 Partial Differential Equations (PDE) and 18 algebraic equations constitute the model discretized in the axial axis. A regulation system was implemented to determine the steady-state solution [25]. The Jacobian was approximated using finite differences and the algebraic equations were explicitly solved to be able to apply the standard eigenvalue problem formalism for the linear stability analyses.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Thermal Stability of Gas Oil Hydrotreating Processes: Numerical Issues of the Matrix-Eigenvalue Approach

Schweitzer

Elia

García

et al. 2010

Oil Gas Sci. Technol. – Rev. IFP Energies nouvelles

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Résumé -Stabilité thermique de procédés d'hydrotraitement des gazoles : aspects numériques de l'approche par valeurs propres matricielles -Les procédés qui mettent en oeuvre des réactions très exothermiques nécessitent une attention particulière afin d'éviter l'augmentation non contrôlée de la température connue comme emballement thermique. Une analyse de stabilité thermique est nécessaire afin d'établir les conditions d'opération sûre et productive des procédés exothermiques. L'hydrotraitement de gazoles met en oeuvre principalement des réactions d'hydrogénation ; l'hydrotraitement de charges très insaturées comme les gazoles light cycle oil peut être fortement exothermique. Pour cette raison, ce procédé fait l'objet d'une étude de stabilité thermique. La théorie des perturbations a déjà été appliquée pour effectuer une analyse de stabilité de ce procédé en conditions dynamiques. Cette méthode consiste à perturber le modèle et à résoudre le modèle perturbé sous forme d'un problème aux valeurs propres. La condition de stabilité impose que toutes les perturbations doivent s'amortir (tendre vers zéro) quand le temps tend vers l'infini. Quelques aspects sur l'application de cette théorie ainsi que des aspects numériques sont étudiés dans ce travail ainsi que leur effet sur les conclusions de stabilité. La formalisation de la solution du modèle perturbé comme un problème aux valeurs propres standards est comparée au problème aux valeurs propres généralisées. Aussi, le calcul du Jacobien par une approche numérique a-t-il été comparé au calcul par les expressions analytiques. Dans les deux cas, les résultats sont comparés et l'influence sur les résultats de stabilité/instabilité sont présentés. Oil & Gas Science and Technology -Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 65 (2010), No. 5, pp. 771-783 Copyright © 2010, IFP Energies nouvelles DOI: 10.2516 Design of Sustainable Processes Eco-conception des procédés D o s s i e rOil & Gas Science and Technology -Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 65 (2010)

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Section: Stationary Stability Resultsmentioning

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Section: Hydrotreating Reactor Modelmentioning

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