丙烯是化學(xué)工業(yè)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)原料之一,其需求量也隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展而日益提高。傳統(tǒng)生產(chǎn)丙烯的方法如蒸汽裂解和催化裂化已經(jīng)無法滿足當(dāng)下對(duì)于丙烯的需求。近年來,丙烷脫氫制丙烯作為一項(xiàng)專產(chǎn)丙烯的技術(shù)日趨成熟,但仍然存在脫氫反應(yīng)受到熱力學(xué)平衡限制和反應(yīng)工藝需要大量能量輸入的問題。將丙烷脫氫反應(yīng)與氫選擇性氧化反應(yīng)耦合的設(shè)想可以有效地解決這些問題。該設(shè)想通過移除反應(yīng)生成的氫氣打破丙烷脫氫反應(yīng)熱力學(xué)平衡的限制,同時(shí)利用氫氣燃燒生成的熱量以節(jié)約能源。本文基于該設(shè)想對(duì)三種不同丙烷脫氫與氫選擇性氧化耦合工藝進(jìn)行了模擬研究,分別建立了對(duì)應(yīng)的Co-fed工藝模型,催化膜反應(yīng)器（CMR）工藝模型以及Redox工藝模型,并對(duì)三種工藝進(jìn)行了模擬和優(yōu)化。主要工作和結(jié)果如下:（1）基于Co-fed耦合方式建立了丙烷脫氫與氫選擇性氧化耦合工藝過程模型。將Co-fed工藝與相應(yīng)的Oleflex工藝進(jìn)行模擬結(jié)果的比較,并考察了進(jìn)料溫度、操作總壓力和進(jìn)料摩爾分?jǐn)?shù)對(duì)兩種工藝結(jié)果的影響。結(jié)果顯示不同條件下Co-fed工藝比Oleflex工藝的最終丙烯收率高6.0-46.1%,平均每噸丙烯可節(jié)省2.86-7.24×106 kJ... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 本文的研究思路和研究?jī)?nèi)容
第2章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 丙烯及其生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展
        2.1.1 丙烯
        2.1.2 丙烯的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展
    2.2 丙烷脫氫制丙烯的技術(shù)研究進(jìn)展
        2.2.1 丙烷催化直接脫氫技術(shù)
        2.2.2 丙烷氧化脫氫技術(shù)
    2.3 丙烷脫氫反應(yīng)與氫氣燃燒反應(yīng)耦合工藝的研究進(jìn)展
        2.3.1 氫氣選擇性氧化催化劑的開發(fā)
        2.3.2 丙烷脫氫反應(yīng)與氫氣氧化反應(yīng)耦合方式的設(shè)計(jì)
    2.4 反應(yīng)器的建模和模擬
    2.5 本章小結(jié)
第3章 丙烷脫氫與氫選擇性氧化Co-fed工藝
    3.1 引言
    3.2 Co-fed工藝流程模型的建立
        3.2.1 Co-fed工藝和反應(yīng)體系
        3.2.2 丙烷脫氫反應(yīng)器的建模
        3.2.3 氫選擇性燃燒反應(yīng)器的建模
        3.2.4 工藝流程模擬和最優(yōu)化過程
    3.3 模擬優(yōu)化結(jié)果與討論
        3.3.1 Co-fed工藝與Oleflex工藝的比較
        3.3.2 Co-fed工藝的優(yōu)化
        3.3.3 氫氣燃燒反應(yīng)選擇性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 丙烷脫氫催化膜反應(yīng)器工藝
    4.1 引言
    4.2 膜反應(yīng)器工藝模型的建立
        4.2.1 物理模型和反應(yīng)體系
        4.2.2 模型假設(shè)
        4.2.3 模型方程
        4.2.4 數(shù)值求解
    4.3 膜反應(yīng)器工藝的模擬結(jié)果與討論
        4.3.1 典型模擬結(jié)果
        4.3.2 流型的影響
        4.3.3 進(jìn)料溫度的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 丙烷脫氫與氫選擇性氧化Redox工藝
    5.1 引言
    5.2 Redox工藝模型的建立
        5.2.1 物理模型和反應(yīng)體系
        5.2.2 模型假設(shè)
        5.2.3 模型方程
        5.2.4 數(shù)值求解
    5.3 Redox工藝的模擬結(jié)果與討論
        5.3.1 典型模擬結(jié)果
        5.3.2 進(jìn)料溫度的影響
        5.3.3 壓力的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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