氧氯化反应器操作优化分析研究

论文摘要

针对我厂反应器DC201高气速、多挡板的操作特点,本课题在总结前人有关氧氯化流化床反应器研究的基础上,通过合理的选用考虑尾涡影响的Kunii-Levenspiel两两相三区模型,该模型乙烯氧氯化反应采用Gel’Perin提出的动力学方程,根据查定的反应器操作数据进行修正,来确定所提出的模型中应引入的动力学模型参数（以提高模型的准确性）,模型方程中的物性常数和传递参数由相应的经验公式计算,从而建立符合氧氯化实际反应过程的多反应系统的流化床反应器操作模型;利用模型方程逐段计算各物料的浓度分布,便可以得到各物种沿床层的浓度和转化率图形; 通过氧氯化反应气露点温度以及反应器内露点温度分布的计算,得出计算结论;提出优化操作的措施。 更进一步地,进行了模拟流化床内由气体分布器到第三块挡板间气体和催化剂流动状态的冷模实验;根据流化床进口段传热和反应过程分析,得出冷却管腐蚀问题的产生原因和解决的方案。对实际生产管理,技术改造具有重要指导作用。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 氯乙烯工业化生产工艺的发展历程
• 1.2 项目的目的、意义及主要研究结果
• 第二章 文献综述
• 2.1 国内外的生产和消费
• 2.1.1 国外的生产和消费
• 2.1.2 国内的生产和消费
• 2.2 齐鲁石化公司氯碱厂氯乙烯装置简介
• 2.2.1 乙烯直接氯化反应
• 2.2.2 乙烯氧氯化反应
• 2.2.3 EDC热裂解反应
• 2.2.4 氧氯化单元的流程说明
• 2.2.5 氧氯化反应器概况
• 2.3 国内外氧氯化研究的进展
• 2.3.1 国外氧氯化技术研究的进展
• 2.3.2 国内研究概况
• 2.4 氧氯化反应器内件腐蚀原因调查分析
• 2.5 拟选用的技术方法、研究内容
• 第三章 材料腐蚀实验研究
• 3.1 实验目的
• 3.2 实验内容和方法
• 3.2.1 实验材料和溶液
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 实验结果
• 3.4 结果与讨论
• 第四章 氧氯化流化床反应器的热质传递分析
• 4.1 常用反应机理、可能的副反应和反应动力学
• 4.2 质量衡算计算方法的确定
• 4.2.1 利用模型方程逐段计算各物料的浓度分布
• 4.2.2 计算结果
• 4.2.3 附录
• 4.2.3.1 流化床的流体力学、传递与物理参数的计算关系式
• 4.2.3.2 氧氯化反应器的主要参数
• 4.2.3.3 流化床反应器模型参数的估算
• 4.3 露点的计算方法
• 4.3.1 露点腐蚀的定义
• 4.3.2 露点温度的计算方法
• 4.3.3 露点温度分布的计算方法
• 4.3.4 计算结论
• 第五章 对于流化床反应器的进口段流动状态的验证
• 5.1 流化床进口段的验证
• 5.2 验证装置的结构尺寸
• 5.3 实验的条件
• 5.4 实验的结果
• 5.5 进口段传热和反应过程的分析
• 5.6 结果与可行性改进的讨论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 改进工艺条件与设备的结构
• 6.1.2 优化工艺操作，避免或减轻反应器内件腐蚀
• 6.1.3 改进对催化剂的分析与监控
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献