乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器的优化操作的研究Ⅲ工业固定床的数学模型与操作优化的计算机模拟

在前面乙炔法气相合成醋酸乙烯的宏观动力学与失活动力学研究的基础上，建立了工业固定床反应器的数学模型，同时为优化操作计算机模拟提供了一系列计算机软件。依据工厂试生产数据用该模型进行了计算机模拟，得到了工业固定床反应器的反应动力学和失活动力学模型参数。基于该模型对工业操作进行优化模拟计算［１～４］，生产试验的结果表明，按照计算机所选择的适当的操作条件和升温制度，可在保证日产率的前提下延长催化剂使用周期     

乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器优化操作的研究

用非等温固定反应器，参照工业生产条件，对新型Ｚｎ（Ａｃ）２一活性炭催化剂上合成醋酸乙烯的宏观动力学进行了实验研究。对实验数据进行计算机模拟的结果表明，在实际条件范围内乙炔与醋酸在新鲜催化剂上的反应速率仅与乙炔的分压有关，并且假设该反应为１级反应时，实验数据的拟合精度能充分满足要求。由此导出了相应的宏观反应动力学方程，为进一步研究该反应的失活动力学和建立工业固定床反应器模型提供了有关的基础方程和数据     

乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器优化操作的研究（Ⅰ）乙炔、醋酸在Zn（Ac）2—活性炭催化剂上合成醋酸乙烯反应的宏观动力学

用非等温固定床反应器，参照工业生产条件（反应温度为１６０～２１０℃、进口乙炔气与醋酸的摩尔比为５～９），对新型Ｚｎ（Ａｃ）２—活性炭催化剂上合成醋酸乙烯的宏观动力学进行了实验研究。对实验数据进行计算机模拟的结果表明，在实验条件范围内乙炔与醋酸在新鲜催化剂上的反应速率仅与乙炔的分压有关，并且假设该反应为１级反应时，实验数据的拟合精度能充分满足要求。由此导出了相应的宏观反应动力学方程，为进一步研究该反应的失活动力学和建立工业固定床反应器模型提供了有关的基础方程和数据。     

甲缩醛氧化制甲醛固定床反应器的数学模拟

依据甲缩醛氧化制甲醛的宏观动力学模型和固定床拟均相二维模型，采用正交配置法模拟固定床单管反应器，模拟结果与试验数据基本一致，表明该反应器数学模型具有一定的可靠性和实用性。用此模型进一步考察了主要操作条件，催化剂稀释比和床展稀释长度对甲醛收率和热点温度的影响，为该过程的工业放大和反应器设计提供了依据。     

乙烯氧化反应器数学模拟

针对扬子石化公司乙烯氧化制环氧乙烷工业规模的壁冷式固定床反应器,在YS-6型银催化剂宏观动力学模型的基础上加以修正,获得了YS-7型银催化剂宏观动力学模型,建立了环氧乙烷合成固定床反应器的一维拟均相模型,通过模型计算值与工业生产实际值的比较,两者相差很小,验证了反应器模型和所用的宏观动力学模型的准确性,可用作扬子石化公司环氧乙烷合成反应器的模拟与操作优化。     

环氧乙烷合成反应器数学模拟

针对扬子石化公司乙烯氧化制环氧乙烷工业规模的壁冷式固定床反应器,在YS-6型银催化剂宏观动力学模型的基础上加以修正,获得了YS-7型银催化剂宏观动力学模型,建立了环氧乙烷合成固定床反应器的一维拟均相模型.通过模型计算值与工业生产实际值的比较,发现两者相差很小,从而验证了反应器模型和所用的宏观动力学模型的准确性,可用作扬子石化公司环氧乙烷合成反应器的模拟与操作优化.     

乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器优化操作的研究Ⅱ乙炔醋酸在Zn（AC）_2—活性炭催化剂上合成醋酸乙烯反应的失活动力学

在该反应的宏观反应动力学研究的基础上，对新型Ｚｎ（ＡＣ）２—活性炭催化剂上合成醋酸乙烯的失活动力学进行了实验研究，对催化剂失活的原因进行了分析探讨。对实验数据进行计算机模拟的结果表明，在实验条件范围内催化剂的失活符合独立失活的机理，即催化剂的失活速率与反应物的浓度无关，只与反应的温度和时间，以及催化剂本身的活性高低有关。由此导出了有关的失活动力学方程，为工业固定床反应器的优化操作提供了有关的基础方程和数据。     

丙烷脱氢固定床反应器的动态模拟与优化

在丙烷脱氢制丙烯反应过程中,由于焦的沉积使催化剂活性不断降低,而且失活速度很快。本文建立了径向绝热固定床反应器丙烷脱氢 失活过程的动态模型,在Pt-Sn催化剂动力学基础上对脱氢过程进行了模拟和分析。得到了不同时刻反应器内的压力、温度、催化剂活性等的分布情况以及转化率、选择性、收率等的变化规律,并在分析反应器入口温度、流量及压力对过程影响的基础上对反应的操作条件进行了优化。     

乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器优化操作的研究

在该反应的宏观反应动力学研究的基础上，对新型Ｚｎ（ＡＣ）２－活性炭催化剂上合成醋酸乙烯的失活学进行了实验研究，对催化剂失活的原因进行了分析探讨。地实验数据进行计算机模拟的结果表明，在实验条件范围内催化剂的失活符合独立的失活的机理，即催化剂的的失活速率与反应物的浓度无关，只与反应的温度和时间，以及催化剂本身的活性高低有关。由此导出了有关的失活动力学方程，为工业固定床反应器的优化操作提供了有关的基础方     

甲醇制烯烃反应动力学及反应器模型研究进展

甲醇制烯烃（MTO）工艺是现代煤化工领域的研究热点,MTO反应动力学及其反应器模型研究是高效反应器开发和工业装置操作优化的基础。本文综述了甲醇制烯烃反应动力学研究进展,详细论述了机理型动力学模型、八集总动力学模型、五集总动力学模型,指出集总动力学模型适用于描述MTO反应过程,如何考虑水、积炭等因素的影响是MTO动力学研究的难点和关键。结合现有动力学模型,评述了MTO反应过程在工业规模的固定床反应器、提升管反应器、循环流化床反应器、湍动流化床反应器中产物分布和转化率模拟情况,结果表明：循环流化床反应器和湍动流化床反应器适合MTO工业过程。最后指出,甲醇制烯烃反应动力学下一步研究方应集中于工业规模流化床反应器气固两相流动模拟,以及与动力学模型结合获得准确预测工业反应结果的MTO反应器模型。     

异丁烯齐聚固定床反应器的模拟

利用高压微反实验装置，在排除了外扩散影响的基础上，利用集总的方法建立了异丁烯齐取反应集总动力学模型，并对该模型进行了求解，获得了该反应集总宏观动力学方程；对φ30mm的固定床反应器建立了一维拟均相模型，结合集总动力学方程对该反应器进行了模拟，实验结果与模拟结果吻合，证明动力学模型与反应器模型是可行的。     

乙炔法合成氯乙烯固定床反应器的数学模拟和工况分析

根据对乙炔，氯化氢在ＨｇＣｌ_２－活性碳催化剂上合成氯乙烯反应动力学、失活动力学及固定床反应器的分析，建立拟均相二维有效扩散模型以描述氯乙烯合成固定床反应器的特性，用此模型对现有生产中的工况进行定量分析，并提出改进操作的方案。     

苯酐生产中固定床反应器模型的研究

固定床气相反应器是苯酐生产中的主要设备,通过对比苯酐生产中不同固定床气相反应器操作法的优缺点,选择了低空气比率法作为固定床气相反应器研究对象。引入苯酐固定床气相反应器的反应动力学模型、转化率及温度分布模型、固定床反应器传热系数模型,并通过计算机对数学模型进行模拟计算得到数据,绘图得到相关曲线。通过对曲线进行分析,得出了与实际数据相符合的结论,该模型的建立不但可以优化固定床气相反应器的设计、生产,而且对苯酐生产中固定床气相反应器控制起到了指导作用。     

醋酸乙酯加氢合成乙醇反应器的模型化

根据实验室数据对醋酸乙酯加氢制乙醇宏观动力学方程进行参数估计,得到宏观动力学模型。根据动力学模型,同时考虑内扩散的影响以及物料、热量和动量衡算方程建立了醋酸乙酯加氢制乙醇固定床反应器的一维拟均相模型,并分别得到不同氢酯比、不同控制温度、不同压力下的多种工况的模拟结果。模拟结果与实际生产数据吻合。该模型可用于指导工业反应器的设计和操作优化。     

AF—5分子筛催化剂上苯气相乙基化反应的失活动力学研究…

在绝热固定床实验反应器中对苯和乙烯在ＡＦ－５分子筛催化剂上进行的烷基化反应的失活动力学作了研究。初步考察表明乙烯和苯都会引起失活，但乙烯引起的失活是主要的。在和工业反应器类似的操作条件下系统测定了由催化剂失活引起的乙烯转化率随操作时间的变化，所得数据将用于建立失活动力学模型。     

钼铁催化剂上甲缩醛空气氧化制浓甲醛的宏观动力学

在５４３～６３１Ｋ温度范围内，使用磁驱动内循环无梯度反应器，研究了在工业粒度的钼铁催化剂上甲缩醛空气氧化制浓甲醛的宏观动力学。确立了甲缩醛催化氧化反应的简化网络，由实验数据回归得到了宏观动力学方程。用此方程，采用固定床拟均相模型进行模拟计算，所得结果与单管试验结果吻合较好，表明本模型对于工业反应器的放大设计具有较好的参考价值     

基于Aspen Plus的动力学子程序开发及固定床反应器模拟

介绍了Aspen Plus用户子程序的开发过程。采用Aspen Plus的Rplug模块,结合Fortran动力学子程序,对固定床反应器进行了模拟,并与考虑了径向温度、浓度分布的二维模拟结果进行了比较。通过对比表明AspenPlus与动力学子程序相结合的方法模拟固定床反应器结果可靠。     

催化重整集总动力学模型(Ⅲ)——工业应用软件的编制和验证

为将十六集总催化重整动力学模型用于工业实际,本文分析了重整反应器的特征,建立于移动床和固定床2种反应器的模型,设置了装置因数,并编制了工业应用软件。通过对3套工业催化重整装置操作数据的验证计算,表明模型可靠,拟合性能较好,工业应用软件简明有效。     

催化重整集总动力学模型(Ⅲ)——工业应用软件的编制和验证

为将十六集总催化重整动力学模型用于工业实际,本文分析了重整反应器的特征,建立于移动床和固定床2种反应器的模型,设置了装置因数,并编制了工业应用软件。通过对3套工业催化重整装置操作数据的验证计算,表明模型可靠,拟合性能较好,工业应用软件简明有效。     

变床层高度固定床反应器的分析

在分子筛催化剂苯气相乙基化制乙苯过程开发中，根据该反应过程的特点，提出了变床层高度固定床反应器的构想。利用催化剂失活动力学模型，通过模拟计算，对常规固定床反应器和变床层高度固定床反应器的性能进行比较，结果表明后者对延长反应器操作周期和改善反应选择性均有显著作用。上述分析已在３００吨乙苯／年中试反应器的运转中得到证实。