Кинетическое моделирование синтеза Фишера-Тропша для производства SAF в Petro-SIM 7.6

Проектирование технологических схем получения экологически чистого авиационного топлива (SAF) из синтез-газа является приоритетной задачей нефтехимии в 2025 году. Основная сложность процесса заключается в необходимости точного предсказания распределения углеводородов и оптимизации стадии гидрокрекинга образующихся восков.

Суть задачи

Разработка модели для производства SAF с целью минимизации побочных продуктов и достижения соответствия топлива международным спецификациям ASTM D7566.

Пошаговая инструкция выполнения в Petro-SIM 7.6

• Этап 1. Генерация и подготовка синтез-газа:

  • Моделируется риформинг биометана или газификация биомассы для получения первичного газа.
  • С помощью реакции сдвига водяного газа (WGS) молярное отношение $H_2/CO$ доводится до значения 2.1.

• Этап 2. Настройка реактора Фишера-Тропша (модуль FTR-SIM):

  • В интерфейсе Petro-SIM 7.6 активируется специализированный блок FTR-SIM.
  • Выбирается кобальтовый катализатор, предназначенный для низкотемпературного синтеза (рабочий диапазон 210–260°C).
  • Задаются кинетические параметры распределения Андерсона-Шульца-Флори (ASF) для точного прогнозирования выхода различных фракций.

• Этап 3. Моделирование гидрооблагораживания:

  • Тяжелый поток продуктов направляется в модуль гидрокрекинга.
  • Используются встроенные кинетические модели Petro-SIM для максимизации выхода целевой фракции керосина ($C_9–C_{16}$).

• Этап 4. Разделение и рециркуляция:

  • Продукты разделяются в системе ректификационных колонн на нафту, керосин и дизельное топливо.
  • Настраивается рецикл легких газов в реактор риформинга для повышения углеродной эффективности процесса до уровня выше 90%.

Результаты и выводы

Использование модуля FTR-SIM сокращает время сходимости модели на 30%. Технология позволяет достичь углеродной эффективности до 96% и выше при использовании AI-решателя NOMAD. Это дает инженеру возможность собрать верифицированную схему производства SAF за часы, обеспечивая высокую точность предсказания свойств конечного продукта.

Справочная информация

• Источник: KBC Global
• Дата события: 2025-08-06
• Автор: Rodolfo Tellez-Schmill
• Теги: SAF, Petro-SIM, Fischer-Tropsch, Biofuels, Kinetic Modeling