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CO氧化偶联反应器模拟与优化

Reactor simulation and optimization for CO oxidative coupling to dimethyl oxalate reactions

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CO与亚硝酸甲酯(MN)氧化偶联制草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇过程的关键步骤,现有工业装置存在效率低的问题.采用包括副反应(生成碳酸二甲酯和甲酸甲酯)动力学的动力学模型和二维两相反应器模型,对CO氧化偶联的移热式固定床反应器进行建模,研究了换热方式及操作条件对反应器性能和安全性的影响.结果表明,以温度的二阶导数作为飞温的判据是灵敏和可靠的.与常规的逆流和恒温移热方式相比,并流移热使反应器形成更为均匀的温度分布,有利于提高反应器产能.增加入口MN含量会升高反应器MN转化率和热点温度;但是,由于CO、NO和反应物MN之间存在竞争吸附,增加入口CO和NO含量会导致MN转化率和热点温度降低,所以增加入口压力导致MN转化率降低.且热点温度对MN和NO的含量更为敏感,应严格控制入口MN和NO的含量.采用遗传算法进行反应器工况寻优,确定了最优的反应条件,可提高单台反应器对应的乙二醇(EG)年产能至12万吨.

迟子怡、刘成伟、张欲凌、李学刚、肖文德

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上海交通大学化学化工学院,上海200240

草酸二甲酯 氧化偶联 固定床反应器 优化 数学模拟

5902019ZD026

2022

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.26
ISSN:0438-1157
年,卷(期):2022.73(11)
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