低碳烷烃非催化部分氧化过程的应用基础研究

项目名称： 低碳烷烃非催化部分氧化过程的应用基础研究

项目编号： No.20976090

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王铁峰

作者单位： 清华大学

项目金额： 32万元

中文摘要： 煤层气、焦炉气和炼厂气中富含低碳烷烃，将其高效利用制得高附加值的化工产品，是能源化工领域的重要课题。非催化部分氧化是利用低碳烷烃的高效技术路线，但是由于涉及高温、快速混合、强湍流、毫秒级反应和快速终止反应等过程，对优化操作和安全控制都提出很高的要求。本项目拟采用实验研究、理论建模和数值模拟相结合的方法对低碳烷烃非催化部分氧化过程进行研究，具体内容包括：(1) 采用激波管(Shock Tube)反应器进行实验测量；(2) 采用基元反应动力学对反应过程进行模拟，通过反应网络的比选、修正和优化得到最优网络，建立组合化简算法，针对低碳烷烃非催化部分氧化相关过程的特点分别化简得到不同的简化网络；(3) 建立CFD耦合基元反应动力学的模型，并对实际工况进行数值模拟。该项目研究工作可从机理上深入揭示非催化部分氧化过程的规律，研究结果可用于对现有工艺进行优化和指导新工艺技术开发，具有重要的学术和应用价值。

中文关键词： 低碳烷烃；部分氧化过程；基元反应动力学；计算流体力学；网络化简

英文摘要：

英文关键词： Low carbon number alkane；Partial oxidation process；Detailed reaction mechanism；Computational fluid dynamics；Mechanism reduction