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大型乙苯脱氢轴径向反应器的研究与开发(Ⅱ)反应器模拟与分析.pdf
维普资讯
第 52卷 第 10期 化 工 学 报
Journal 0fChemical Industry and Blgi ng (China) ．52 Nolo
2001年 l0月 October 2001
大型乙苯脱氢轴径向反应器的研究与开发 (Ⅱ)
反应器模拟与分析
徐志刚 朱子彬 张成芳 吴勇强 俞 丰
(华东理工大学化工工艺研究所，上海 200237)
摘 要 在轴径向反应器二维流动模型的基础上导出了基于二维流动的二维拟均相反应器模型，应用有限差分
法求解此模型，发现轴径向反应器反应转化率略高于相应的径向反应器0．1％--06％，而选择性两者基本相同；
同时得出催化剂封中流体的二维流动使得轴径向反应器的温度场和浓度场极其复杂。对于乙苯脱氢反应 ，在催
化剂封区域存在一个低温区和高苯乙烯浓度区．此反应器模型得到了年产3万吨乙苯脱氢轴径向反应器的工业
数据的证实，可用于指导轴径向反应器的设计．
关键词 乙苯脱氢 二维流动 轴径向床 反应器 拟均相
中图分类号 TQ021 文献标识码 A 文章编号 0438—1157(2001)10—0866—06
H5 一 c6 CH3+CH4 (3)
引 言
C+2 。一 (=02+2H2
由于苯乙烯的重要性，乙苯脱氢反应动力学和 C + 。一 CO+3142
反应器的模拟及优化的研究备受世人瞩 目Carra等 H4+2 。一 2(30+4
推导了等温吸附的双血型动力学方程，并通过实验 (30+H2O一 +
得出了动力学参数ll1；Sheel等对一个单段乙苯脱 根据系统 自由度分析得出关键反应有 3个 ，选
取反应式 (1)一式(3)为主要反应，则式(1)一式(3)
氢轴向绝热反应器建立了一维拟均相模型，通过模
的反应热～△Hm、一AHm、一AHR3可分别由以下
拟得出了反应器优化操作条件_21；朱中南等研究了
3式计算 【1
负压乙苯脱氢动力学，通过比较多种动力学模型得
一 ~J-／RI= 1206／9—456T f4】
出CalTa双血型方程是最适宜的动力学模型，并探
一 AHm =一108750+795T (5)
讨了二段绝热径向反应器的优选工艺条件_33_．最
△HR3=53145+1318T (6)
近，Helg~S等 和Jond等 分别研究了温度振荡
主反应乙苯脱氢反应的化学平衡常数6【可以表
和浓度振荡对提高乙苯脱氢反应器性能的作用 但
示为
是有关乙苯脱氢轴径向反应器的模拟未见报道，本
文在前文轴径向反应器二维流动模型的
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