邵青楠，迟子怡，李学刚，肖文德

（上海交通大学 化学化工学院，上海 200240）

甲醛（HCHO）是一种重要的化工原料，也是C1化学的基石。 其主要用于生产“三醛”树脂、1,4-丁二醇、聚甲醛、乌洛托品、二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）等化学品。 目前，我国已成为世界最大的甲醛生产与消费国，预计到2022年，国内需求量将超过2800× 104吨[1]。 工业上，甲醛由甲醇催化氧化制得，有银法和铁钼法两种工艺，分别采用银和钼酸铁催化剂。 相比于银法，铁钼法的反应温度低，甲醛浓度高，具有成本低、产量大等优势[2]。 而国内现有甲醛装置大多采用银法工艺，铁钼法技术及催化剂则依靠进口，制约了该法在我国的发展[3]。 为适应近年来大规模生产高浓度甲醛的需求，开展铁钼法甲醛生产工艺研究意义重大。 甲醇氧化为强放热反应，对操作条件非常敏感。 工业上采用列管式反应器控制温度，同时确保进料低于甲醇空气混合物的爆炸极限，但在实际操作中仍易引发局部过热而使催化剂失活，工艺条件的限制也导致甲醛生产率较低亟待提高。 为进一步提升铁钼法工艺水平，需要进行准确的反应器动力学模拟和工艺条件研究。

目前，国外已对该反应的动力学和反应器建模进行了报道。Soares等[4]综述了甲醇氧化反应的机理和动力学，该反应遵循氧化还原（Redox）机理，催化剂中的晶格氧参与反应，气相氧再补充表面耗尽的晶格氧。Santacesaria等[5]在低于250 °C的无梯度反应器中进行实验， 根据该机理拟合了动力学方程。Windes等[6]也采用该机理建立了动力学模型，并由此建立了一维非均相和二维拟均相固定床模型。……