列管固定床反应器内CO氧化偶联制草酸二甲酯反应模拟及优化

• 作者: 毛文发 郑赛男 骆念军 周静红 曹约强 周兴贵
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 草酸二甲酯 氧化偶联 一维拟均相模型 固定床反应器 参数敏感性
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 284-293
• 页数: 9页
• 分类号: TQ203.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211009

摘要

针对列管式固定床反应器中的单根反应管，采用在接近工业条件下获得的CO氧化偶联制草酸二甲酯动力学方程，建立了一维、二维拟均相模型，并与单管实验结果进行了对比，结果表明一维拟均相反应器模型更能准确描述单管反应器内的CO偶联反应。进一步利用一维拟均相模型模拟计算了操作参数对床层热点温度、反应转化率、产物选择性及床层压降的影响，分析了反应器热点温度对操作参数的敏感性。计算结果表明:冷却介质温度对反应管热点温度、亚硝酸甲酯转化率有较大影响，是需要严格控制的工艺指标；较低的空速容易引起反应器飞温；反应器进口压力、原料气进料温度和反应物组成在计算范围内对反应器热点温度影响相对较小。为了提高偶联反应器的负荷和强化床层内的传热效果，可以将进料空速提高至4000h-1，同时，可以通过将反应器进口压力增大至500kPa来降低压缩机能耗。研究结果可为现有列管式CO氧化偶联反应器的改进和工艺优化提供参考。