徑向流反應器中甲醇合成的模擬與研究

1、分類號：_________T0536________密級：_________________學號：________201405163&▲斜枝J：孽XIANUNIVERSITYOFSCIENCETECHNOLOGY項士學往辦文ThesisfMaster’sDegree徑向流反應器中甲醇合成的模擬與研究申請人姓名：_______________王新婦_________指導教師：________________李建偉_________學科門類

2、：_________________xf___________學科名稱：_______________化學工程________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：徑向流反應器中甲醇合成的模擬與研究學科名稱：化學工程碩士生：王新婷指導教師：李建偉(簽名).(簽名).要摘甲醇是一種重要的有機化工原料，也是當今煤化工或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)在我國取得了迅猛的發(fā)展，以甲醇為基礎的煤制烯烴

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。受甲醇合成強放熱的限制，固定管板式合成塔因壓強大，反應溫度易控制等原因而難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，在后繼的煤化工項目中，徑向流合成塔受到普遍關注。本文通過利用國產(chǎn)C307催化劑在8Mpa下的動力學方程對甲醇合成反應器動力學參數(shù)進行設定，從而在AspenPlus軟件中年產(chǎn)180萬噸甲醇合成裝置進行模擬分析。同時對MTO級甲醇精餾進行模擬分析，并通過多次模

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

5、型運用到本文的裝置上進行全流程模擬，得到的模擬結果與驗證的結果是一致的，因此證明建立的新模型是可行的，模擬結果與現(xiàn)場年產(chǎn)180萬噸工廠數(shù)據(jù)吻合。利用新模型模擬對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MTO級精餾也進行研宂，為工藝設計方法累積經(jīng)驗。利用夾點技術，