По сравнению с изотермической кинетической моделью модель реактора и реакционного узла каталитического риформинга требует только дополнительного проведения теплового расчета процесса в реакторе. Задача облегчается тем, что промышленные реакторы риформинга в хорошем приближении можно рассматривать как адиабатические. Тогда система уравнений (8.2)—(8.6) дополняется уравнением теплового баланса
с начальными условиями для первого реактора
и для последующих:
где G — массовый поток газосырьевой смеси; ср — усредненная теплоемкость газосырьевой смеси; Т — температура по координате реактора; qui —усредненная теплота u-й реакции для i-ro класса углеводородов; Тп — температура потока из печи промежуточного подогрева.
Практика, однако, показала, что в плане надежности и простоты вычислительной процедуры уравнение (8.7) следует заменить рекурентным уравнением (8.10). При этом поскольку интервал рабочей температуры реактора относительно невелик, зависимостью теплоемкости от температуры можно пренебречь:
Здесь ∑ Q — суммы молярных теплот образования компонентов реакционной смеси; р — номер шага интегрирования; ср — молярные теплоемкости компонентов реакционной смеси.
Имея математическую модель реактора в виде системы уравнений (8.2)—(8.6) и (8.10) можно провести оптимизационные расчеты реакционного узла риформинга в отношении числа реакторов в узле, распределения катализатора и профиля температур в них. Методики такого рода расчетов изложены, например, в монографиях [323] и [314]. Расчеты, проведенные в работах [313] и [315] показали, что процесс мало чувствителен к распределению катализатора по реакторам, поскольку вносимые при этом изменения можно компенсировать за счет входных температур реакторов.