试析二甲苯异构化反应器的模拟研究

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1、北京化工大学硕士学位论文二甲苯异构化反应器的模拟研究姓名：刘祥荣申请学位级别：硕士专业：化学工程与技术指导教师：张树增20100601北京化T大学硕Ij研究生学位论文二甲苯异构化反应器的模拟研究摘要二甲苯是重要的有机化工原料之一，他的大规模工业化生产是通过现代化芳烃联合装置实现的，加工流程相当复杂，并且伴有芳烃间的相互转化过程。二甲苯异构化反应是芳烃联合装置中重要的芳烃转化工艺，其目的是将异构体邻二甲苯(OX)、间二甲苯(MX)和乙苯(EB)转化为价值更高的对二甲苯(PX)。本反应是在立式径向流固定床反应器中，用SKI系列催化剂进行的气固相反应。本文对二甲苯异构化反应器

2、建立了异构化反应器模型、动力学模型，并对二甲苯异构化工艺流程进行了全流程的动态模拟，模拟结果与工业数据十分吻合。在实时动态模拟时，对整个系统采用动态序贯模块法，把各个子系统模型模块依流程顺序连成整体模型，进行统调，构成整个装置的数学模型。本文开发了二甲苯异构化工艺动态模拟系统软件，该软件成功用于某工厂的员工培训，对二甲苯异构化工艺进行了优化，对工艺过程进行了技术改造，并对控制系统的设计进行了研究。关键词：二甲苯异构化，过程模拟，反应器北京化‘丁人学硕．1j研究生学位论文THEMoDELINGANDDYNAMICSIMULATIoNoFTHEXYLENEISOMEIUZA

3、TIoNREACTERABSTRACTItiswellknownthatdimethylbenzenearekeyrawmaterials．Thecommercialproductionofaromaticsisachievedbymodemaromaticscombinationunitwithcomplexprocessesaccompanyingtransformationbetweenaromatics．ThemodemaromaticscombinationunitiSassembledproperlywithmanyprocessestogetherincl

4、udingprocessofCs—aromaticshydroisomerizationandprocessoftoluenedisproportionationandtransalkylationwithC9-aromatics．TheprocessofCs—aromaticshydroisomerizationistotransformisomerssuchasO—xylene，M—xyleneandethylbenzenetomorevaluableP—xylene．Thesynthesisisradialfixedbedreactor,andtheSKI-·se

5、rieskatalystispackedinthereactorforgas··solidreaction．Thexyleneisomerizationreactormoduleanddynamicsimulationmoduleweresetup．Adynamicsimulationforxyleneisomerizationwerepresented．Forthedynamicsimulationsystem，allmodulesareconnectedtogetherandbecomeawholemathematicsmodulebysequentialmodel

6、method．一n．北京化工人学硕_l：研究生学位论文Developedthedynamicsimulationsystemsoftwareofxylenesomerizationprocess．Thesoftwarehasbeensuccessfullyappliedinthesimulationtrainingsystem．Wealsodidmanyoptimizationworksforboththeprocessandthecontrolsystemusingthesystemsoftware．KEYWORDS：xyleneisomerization，simul

7、ation，reactor．．III．．北京化工大学硕}：研究生学位论文符号说明意义邻二甲苯乙苯对二甲苯间二甲苯非芳烃修正的雷诺准数平均流速颗粒当量直径组份数各组份的浓度分率催化剂堆积密度反应器催化剂床层高度进料量i组份的气相比热容各组份反应的反应热床层外径床层内径频率因子纯物质比热活化能床层高度．Ⅳ．徽∞髓Ⅻm刚％‰以nc岛kF％凹，Rg氏q疋L北京化工人学硕。t：研究生学位论文催化剂失活函数空速指数液时空速压力指数氢分压循环氢纯度时间积分步长相平衡常数温度压力活度系数积分常数表面积分数密度绝对误差进料组分序号，标叭：p角≯rm∥n巧t