试析异丙苯氧化系统的动态模拟以及氧化反应器的稳态模拟

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1、北京化工大学硕士学位论文异丙苯氧化系统的动态模拟以及氧化反应器的稳态模拟姓名：刘和秀申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：吴慧雄20040516北京化工大学硕士研究生毕业论文异丙苯氧化系统的动态模拟以及氧化反应器的稳态模拟摘要本论文的工作之一是对异丙苯氧化系统进行了动态模拟。异丙苯氧化系统主要包括氧化塔、提浓塔、分解反应器、中和反应器以及其它一些简单的单元设备，本论文分别对氧化、提浓、分解、中和过程进行了研究，建立起了系统模型并选择了适宜的解法。最终形成的动态模拟系统应用于实际生产装置的实时模拟，取得了良好的结果。模型建立之后，对模拟结果进行了讨论，模

2、型的计算结果与装置的设计数据比较接近，基本反映了异丙苯氧化系统整个过程的规律，可用于对异丙苯氧化工艺过程进行模拟。从整体工艺的模拟情况看，整个模拟过程能够很好地反映出装置实际运行情况，具有较好的动态特性，不仅可以用来迸行仿真培训，还可用于技术人员对工艺过程的技术改造以及控制系统的研究。此研究成果已成功地应用于中国石化北京燕化石油化工股份有限公司化学品事业部苯酚丙酮车间生产的职工操作培训。本论文的工作之二是对四塔串联鼓泡塔氧化反应器进行了稳态模拟。在这一部分工作中研究了带有退化支化反应的异丙苯氧化反应机理，得到了氧化反应和主要副反应的反应动力学方程，并通过假

3、设简化，建立了异丙苯氧化反应器的数学模型，编制了模拟程序。采用四塔串联氧化反应器为研究对象，进行了稳态模拟，将模拟结果与生产数据进行了比较，并对动力学方程进行了修正。修正结果能正确地描述反应器内的操作状况。反应器数学模型可用于优化操作，指导反应器的设计和放大。利用已得到的异丙苯氧化反应的动力学模型和反应器的数学模型，分别对不同循环量、不同循环位置等操作形式和非等体积氧化塔以及槽式反应器两种不同的反应器型式进行了模拟，并分析了不同操作方式和反应器型式的优劣，得到了以下结一T．北京化工大学硕士研究生毕业论文沦(1)将上部循环位簧移至塔顶、三个循环回路中的循环量

4、一样有利于提高产物CHP的收率。(2)在进料中加入适量的CHP可以加快反应的进行，提高反应产物的收率。(3)对非等体积四塔串联鼓泡塔氧化反应器，体积大的反应器放置在前面的排列顺序有利于得到高的出口CHP浓度。因此对多塔串联的反应器，应进行体积优化计算。(4)通过等体积的槽式反应器与鼓泡塔反应器的模拟结果eb较可知，采用槽式反应器可得到更高的产物CHP浓度。可见，在相同产量的情况下，采用槽式反应器可适当降低反应温度，减小副反应的发生，这对异丙苯氧化反应器型式的选择具有指导意义。以上结论可用来指导反应器的改造和优化。关键词：异丙苯氧化，动态模拟，仿真，反应动力

5、学，稳态模拟，反应器分析北京化工大学硕士研究生毕业论文DYNAMICSlMULATIoNoFCUMENEoXIDATIoNSYSTEMANDSTEADY．STATESIMULATIoNoFREACToRSFoRCUMENEoXIDATIoNABSTRACTThefwsttopicofthispaperisthedynamicsimulationofcumeneoxidationsystem．Thecameneoxidationsystemmainlyconsistsofoxidationreactors，concentrationtowers，decomp

6、ositionreactors，neutralizationreactorandsomeothersimpleunits．Theprocessofoxidation,concentration，decompositionandneutralizationseparatelyinvestigated．Afterthat，systemmodelareestablishedandthesuitablesolutionwayisselected．Dynamicsimulationsystemfinallyformedisusedtotherealtimesimul

7、ationandpracticalprocess，whichobtainthegoodeffect．Afterestablishmentof也eabove-mentionedmodel．wehavediscussedtheresultsofstablesimulation．Theresultsofthemodelhaveapproachedthepracticaldata．reflectedthebasicprinciplesofcumeneoxidationsystemandCanbeappliedtothesimulationofthetechnica

8、lprocess．Asawholeprocessoftechnol