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乙烯裂解动力学优化建模与应用研究的开题报告

题目：乙烯裂解动力学优化建模与应用研究

一、研究背景和意义

乙烯是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、塑料、橡胶、纺织、医药等领域。乙烯的生产主要通过乙烯裂解来实现，裂解反应是一个非常复杂的化学过程。目前，传统的催化剂裂解工艺已经逐渐被热裂解工艺所替代，通过优化裂解反应动力学模型，可以更好地指导工艺设计和优化。

二、研究内容和方法

本研究旨在建立乙烯裂解的动力学优化模型，研究其反应过程和影响因素。具体内容包括：

1.研究乙烯裂解反应机理和热力学参数。

2.建立乙烯裂解反应动力学模型，包括反应速率方程和动力学参数。

3.通过实验数据对模型进行拟合参数验证。

4.应用乙烯裂解动力学优化模型，优化裂解反应条件。

在研究方法上，本研究将采用理论计算与实验相结合的方法，主要包括理论计算模拟、反应动力学参数的测量、数据处理与分析等方法。

三、预期研究成果

1.建立适用于乙烯裂解反应的动力学模型，揭示该反应机理和反应过程。

2.验证模型的准确性和可靠性，为工业生产提供重要的参考依据。

3.基于模型优化裂解反应条件，使反应过程更加高效、可控，提高工业生产效率和经济效益。

四、研究进度安排

|项目|时间安排|

|-----------|--------------------|

|提交开题报告|2021年10月|

|文献调研|2021年10月-2021年11月|

|实验数据测定|2021年12月-2022年2月|

|建立模型|2022年3月-2022年5月|

|模型验证|2022年6月-2022年8月|

|发表论文|2022年9月-2022年10月|

五、存在的问题和解决方案

1.实验条件的控制和测量数据的准确性可能会受到一定的影响。

解决方案：在实验中严格控制实验条件，并提高数据的测量精度和准确性。

2.数据处理和分析的工作可能会比较繁琐，需耗费大量时间和精力。

解决方案：运用较为智能化的数据处理和分析方法，高效地处理和分析数据。

六、参考文献

[1]S.Zhang,S.Zhang,Q.Li,etal.,Modelingofcatalyticsteamcrackingofethyleneoverindustrialscalefurnaces.ChemicalEngineeringScience,2019,202:204-217.

[2]A.M.Almansoori,D.S.Y.Lee,J.Y.Cho,Effectsofoxygen-containinggasesonsteamcrackingofethane:Amodelingstudy.FuelProcessingTechnology,2019,192:178-188.

[3]A.M.Almansoori,T.Kim,J.H.Cho,etal.,Comparativeanalysisofkineticsmodelingapproachestopredictminimumignitionenergyforhydrocarbonmixturesandhigh-pressurefuels.Fuel,2019,257:116080.

[4]D.Zhao,J.Li,Z.Li,etal.,Modellingofthehigh-temperatureethylenepyrolysisonthesurfaceofnickel:Thecompetitionofendothermicandexothermicreactions.ChemicalEngineeringJournal,2020,397:125427.