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针对传统固定床费托合成反应器存在移热困难和单程转化率低等问题,提出了多级串联固定床费托合成反应器。 本文通过深入分析固定床费托合成反应器的传热、传质,建立了拟均相二维费托合成数学模型,根据Crank-Nicholson隐式差分法,采用Matlab语言编写了数学模型求解程序,得到了费托合成反应器的轴、径向平均转化率分布及温度分布;模型的计算与实验结果吻合,表明所建的模型比较准确。结果表明,串联固定床反应器改善了催化床层的温度分布,提高了催化剂利用率,同时由于下级合成气浓度的增加,提高了合成气转化率。 在一中试规模的列管式固定床反应器(5根φ32mm×3mm×6m)上,详细考察了反应温度、反应压力和体积空速对费托合成过程的影响。研究结果表明,在压力为1.5 Mpa、反应温度493K、体积空速为500 h-1的条件下,CO单程转化率为87%、C5+选择性为63%。