徑向流反應(yīng)器中甲醇合成的模擬與研究

1、分類號(hào)：_________T0536________密級(jí)：_________________學(xué)號(hào)：________201405163&▲斜枝J：孽XIANUNIVERSITYOFSCIENCETECHNOLOGY項(xiàng)士學(xué)往辦文ThesisfMaster’sDegree徑向流反應(yīng)器中甲醇合成的模擬與研究申請(qǐng)人姓名：_______________王新婦_________指導(dǎo)教師：________________李建偉_________學(xué)科門類

2、：_________________xf___________學(xué)科名稱：_______________化學(xué)工程________研究方向：煤化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)模擬與優(yōu)化2017年6月萬方數(shù)據(jù)論文題目：徑向流反應(yīng)器中甲醇合成的模擬與研究學(xué)科名稱：化學(xué)工程碩士生：王新婷指導(dǎo)教師：李建偉(簽名).(簽名).要摘甲醇是一種重要的有機(jī)化工原料，也是當(dāng)今煤化工或C1化工最重要的中間產(chǎn)品，近年來甲醇新興下游產(chǎn)業(yè)在我國(guó)取得了迅猛的發(fā)展，以甲醇為基礎(chǔ)的煤制烯烴

3、、芳烴、醋酸、甲醛及煤制油等方興未艾，規(guī)模化及單套裝置大型化已成為甲醇合成的主流方向。受甲醇合成強(qiáng)放熱的限制，固定管板式合成塔因壓強(qiáng)大，反應(yīng)溫度易控制等原因而難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，在后繼的煤化工項(xiàng)目中，徑向流合成塔受到普遍關(guān)注。本文通過利用國(guó)產(chǎn)C307催化劑在8Mpa下的動(dòng)力學(xué)方程對(duì)甲醇合成反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，從而在AspenPlus軟件中年產(chǎn)180萬噸甲醇合成裝置進(jìn)行模擬分析。同時(shí)對(duì)MTO級(jí)甲醇精餾進(jìn)行模擬分析，并通過多次模

4、擬對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終獲得最佳操作參數(shù)。本文甲醇合成反應(yīng)器反選的是徑向流上升式反應(yīng)器，然而在AspenPlus軟件中并沒有徑向流反應(yīng)器的模型，經(jīng)過驗(yàn)證模擬發(fā)現(xiàn)普通的平推流反應(yīng)器（列管式）根本無法實(shí)現(xiàn)徑向流反應(yīng)器的要求，因此本文通過對(duì)平推流反應(yīng)器進(jìn)行改進(jìn)，使其符合徑向流的原理從而在AspenPlus中建立了新的模型，即徑向流反應(yīng)器模型。同時(shí)利用年產(chǎn)20萬噸甲醇的小裝置對(duì)新的模型進(jìn)行驗(yàn)證及對(duì)原參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，得到的的結(jié)果是可行的。將新的模

5、型運(yùn)用到本文的裝置上進(jìn)行全流程模擬，得到的模擬結(jié)果與驗(yàn)證的結(jié)果是一致的，因此證明建立的新模型是可行的，模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)年產(chǎn)180萬噸工廠數(shù)據(jù)吻合。利用新模型模擬對(duì)甲醇合成的影響因素溫度、壓力、催化劑活性、惰性氣體含量等因素進(jìn)行分析最終得到最佳操作參數(shù)即：溫度245C、壓力6.8Mpa、氫碳比2.04、分離器分率0.03(決定循環(huán)氣中惰性氣體含量的多少）、分離器出口溫度45C。對(duì)MTO級(jí)精餾也進(jìn)行研宂，為工藝設(shè)計(jì)方法累積經(jīng)驗(yàn)。利用夾點(diǎn)技術(shù)，