肖昊阳，唐晓津

(中国石化石油化工科学研究院，北京 100083)

C8芳烃是对二甲苯(PX)、间二甲苯(MX)、邻二甲苯(OX)和乙苯(EB)的总称[1]。PX是聚酯工业重要的化工原料，随着经济的发展，人们对PX的需求量日益增大，我国PX的需求量从2010年的0.93 Mt，迅速增至2017年的2.38 Mt，预计2022年将达到3.1 Mt左右[2-3]。近年来，随着国家政策的引导，国内芳烃联合装置不断增多，已有多家企业增设了PX项目，我国PX的自给率明显增加，PX产品供应因此发生巨大改变，市场竞争日益激烈，对该领域的技术水平及技术先进性有更高的要求，因此针对反应器开展设计和优化的研究工作，对芳烃产业有着重要的意义。

C8芳烃异构化是生产PX的重要技术路线，而反应器是实现异构化反应的核心设备，因此建立反应器数学模型对C8芳烃异构化反应器进行模拟和优化是非常必要的。在建立反应器数学模型时需要考虑到物料的质量传递，反应过程中传质的阻力主要集中于气相物质在催化剂内的扩散，而气相物质的有效扩散系数是表征其内扩散性能的重要参数，因此计算和确定C8芳烃异构化反应中气相组分的有效扩散系数对于完善C8芳烃异构化反应器的传质模型十分关键。

1 研究对象的选择

目前C8芳烃异构化反应器可分为径向、轴向和轴径向固定床反应器，由于径向固定床反应器具有流通截面积大、反应器压降小、产能大、费用低等优点[1]，故工业装置中大多使用该类型反应器，其示意见图1。气相原料从反应器顶部流入反应器内，然后沿器壁向下流动，原料气流动的同时沿着径向通过催化剂床层进行一系列化学反应，最后在反应器中心处汇合并流出反应器。……