【摘要】：合成氣經(jīng)草酸二甲酯氣相催化加氫制乙二醇是目前較為成熟的碳一化工路線,具有廣闊的前景。本文根據(jù)文獻數(shù)據(jù)結合反應機理建立了動力學模型,將其與徑向固定床反應器和軸向固定床反應器結合分別建立了一維擬均相模型,并進行求解和工藝條件優(yōu)化探索。通過對草酸二甲酯加氫反應的機理進行分析,建立了符合Hougen-Watson機理的動力學模型,通過最大繼承法對動力學模型進行參數(shù)估值,獲得動力學模型參數(shù)。對草酸二甲酯加氫反應進行分析,以草酸二甲酯和乙醇酸甲酯為關鍵組分進行物料衡算,分別建立了一維擬均相絕熱式徑向固定床數(shù)學模型和一維擬均相換熱式軸向固定床反應器數(shù)學模型。使用Matlab軟件,采用Runge-Kutta法求解徑向固定床數(shù)學模型,并考察第一加氫反應器內(nèi)工藝條件對反應的影響。結果表明,原料氣進口溫度、流量、氫酯比、操作壓力以及催化床層高度等條件均對反應結果有影響,并通過優(yōu)化得到較好的工藝操作條件。采用與徑向固定床反應器相同的操作參數(shù),求解軸向固定床反應器,得出的結果與徑向床反應器的結果進行比較,表明徑向反應器有著顯著的優(yōu)點。
【圖文】：

世界上最大的聚酯產(chǎn)銷國。乙二醇的一項重要用途就是用來生產(chǎn)聚酯，所以我國也是最逡逑大的乙二醇消費國。受乙二醇逐年增長的消費量的刺激，我國乙二醇產(chǎn)能和產(chǎn)量也逐年逡逑增長，但是仍不能滿足國內(nèi)乙二醇的消費需求，還需大量進口。圖２．１表明了邋２０１４年至逡逑２０２０年的乙醇產(chǎn)量、進口量和表觀消費量（２０１９年和２０２０年的估算值）。２０１４年我國逡逑乙二醇總產(chǎn)量為４４３萬噸，表觀消費量為１２８７萬噸，對外依存度達６６％，需要大量進逡逑口乙二醇以滿足國內(nèi)需求。到２０１８年我國乙二醇總產(chǎn)量達８４７萬噸，表觀消費量達１５９６逡逑萬噸，對外依存度為４９％。據(jù)有關人員預測，２０２０年我國乙二醇的表觀消費量有望突逡逑破１８００萬噸，對外依存度進一步下降，因此，乙二醇在我國有著廣闊的市場。逡逑

逡逑徑向流動反應器的流體流道的橫截面積較大，容易出現(xiàn)流體沿反應器軸向方向分布逡逑不均的問題。流體流動不均會導致催化劑床層利用率降低，影響反應物轉化率和選擇性，逡逑也會影響床層溫度分布，使床層出現(xiàn)局部過熱，導致飛溫。為了使流體流動均勻，一般逡逑采取流道低開孔率的方式和開孔率不均勻的方法，平衡集流通道與分流通道的壓力逡逑｜８７＿９１１。降低開孔率可以有效提高流體流動的均布程度，隨著開孔率的降低，流體的均布逡逑程度變好，但低開空率會提高床層壓降，增加反應器運行能耗逡逑２．４．２徑向流動反應器的分類逡逑與傳統(tǒng)軸向流動反應器單一流向不同的是，徑向流動反應器存在著多種流動形式。逡逑首先根據(jù)流體在集流管道和分流管道的流動形式分為ｚ形流動和ｎ形流動，分流流道和逡逑集流流道中流體流動方向相同時稱為ｚ型流動，反之稱為ｎ形流動。根據(jù)流體在催化劑逡逑床層的流動方向分為離心型流動和向心型流動，流體由中心管道流向外側管道時稱為離逡逑心型流動，反之稱為向心型流動。由此可得到徑向流動反應器的四種流動方式：ｚ形離逡逑心流動、ｚ形向心流動、ｎ形離心流動和ｎ形向心流動［９２’９３１，，徑向反應器流動形式見圖逡逑２＿３。逡逑
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ223.162;TQ052.5

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8 孫吾魁;;滌綸廢絲在油漆生產(chǎn)中的應用[J];陜西化工;1989年04期

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10 李忠勝;;二硫代羧酸二甲酯分析方法的研究[J];中國石油和化工標準與質(zhì)量;2008年07期

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1 呂宏安;;草酸二甲酯加氫制乙二醇催化劑研究進展[A];第七屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2010年

2 馬登生;胡炳成;曹標;呂春緒;;次卟啉(Ⅸ)二甲酯銅的合成[A];第二屆全國精細化工藥物（醫(yī)藥、農(nóng)藥、獸藥）中間體學術交流會論文專輯[C];2005年

3 霍穩(wěn)周;于鏑鳴;李花伊;呂清林;;馬來酸二甲酯的合成研究[A];中國化工學會2005年石油化工學術年會論文集[C];2005年

4 姚斐;;草酸二甲酯中硫酸根的測定[A];第11屆全國離子色譜學術報告會論文集[C];2006年

5 馬森;賈愛銓;張千峰;;以氰亞胺荒酸二甲酯為中間體的異環(huán)藥物分子化合物[A];中國化學會第十三屆全國有機合成化學學術研討會論文摘要集[C];2016年

6 孫緒江;段大勇;王開林;張立群;;低壓加氫制備1,4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯[A];第七屆全國精細化學品化學學術會議論文集[C];2004年

7 尹安遠;戴維林;;高效Cu/Al-HMS催化材料的合成及在草酸二甲酯催化加氫中的應用[A];第一屆全國精細化工催化會議論文集[C];2009年

8 周張鋒;李巧紅;陳瑞平;;原位紅外研究CO偶聯(lián)制取草酸二甲酯的反應機理[A];第十八屆全國分子光譜學學術會議論文集[C];2014年

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1 本報記者 何曉曦;二甲酯市場需求可觀[N];國際商報;2016年

2 李宣華;4個億元項目落戶將樂[N];三明日報;2011年

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10 張浩洋;固體堿催化劑用于草酸二甲酯脫羰基生成碳酸二甲酯的研究[D];上海師范大學;2016年

本文編號：2663206