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甲苯液相氧化反应过程的模拟
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ203.5[化学工程—有机化工] TQ245.1[化学工程—有机化工]
  • 作者机构:[1]四川大学化工学院,四川省多相流传质与反应工程重点实验室,四川I成都610065
  • 相关基金:中石化、国家自然科学基金联合资助项目(20576081,20736009).
中文摘要:

甲苯液相空气氧化是环境友好的苯甲酸和苯甲醛生产工艺。根据在模拟工业条件下测定的动力学数据和观察到的实验现象,提出了该反应的反应机理和反应网络,建立了相应的动力学模型。根据该动力学方程,对现有工业生产过程进行了模拟,发现现有工业过程处于严重供氧不足的情况。提出了3种强化方案并分别对其进行了模拟计算和比较。模拟结果表明,通过增大空气供给量和采用富氧空气氧化均可有效强化现有工业生产过程。采用富氧空气氧化,其甲苯转化率可提高到22.24%,甲苯反应量可增大57%。采用增大空气量的方法,可提高甲苯反应量31%,甲苯转化率可提高到18.61%。若同时增大甲苯和空气负荷,甲苯反应量可提高71%。

英文摘要:

Liquid-phase oxidation of toluene by air is an environmentally benign process to produce benzoic acid and benaldehyde. Based on the compositional analysis of the oxidation products and the experimental observations, a reasonable mechanism and reaction network were proposed, and a kinetic model was derived. The model well described the kinetics data which were obtained in a bubble column reactor under conditions close to commercial operations. Using this kinetic model, a commercial process of liquid-phase oxidation of toluene was simulated. The results showed that the reaction in the industrial reactor was limited by the feed amount of oxygen. Measures like increasing air flow rate, increasing both gas and liquid feed rates, or using oxygen-enriched air were proposed to enhance the oxidation reaction. Simulations revealed that such measures could significantly enhance the production. Using an enriched air with an oxygen mole ratio of 31.1%, the toluene conversion reached 22.24%. Increasing air flow by 1.59 times, the toluene conversion increased to 18. 61% and the productivity increased to 1.31 times. If increasing both gas and liquid feed rates simultaneously, the productivity increased to 1.71 times.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185