MTP固定床反应器床层-颗粒双尺度耦合数学模型

针对甲醇制丙烯（MTP）体系反应快，内扩散影响显著的特点，考察了催化剂颗粒大小对反应的影响，提出了床层-颗粒双尺度耦合模型。模型同时考虑了床层及颗粒内的流动、热量和物质传递、以及化学反应在不同尺度上的物理化学过程，较好反映了整个反应器床层不同位置处催化剂粒径对反应结果的影响规律。模拟结果表明，反应器的进料端甲醇浓度高，反应速率快，适合选用小尺寸催化剂颗粒，以减少内扩散的限制；而在反应器床层的中后段，大颗粒催化剂对提高丙烯的选择性更有利。据此提出了 MTP 反应器不同尺寸颗粒的催化剂组合填充方式。