第39卷第1期化学反应工程与工艺Vol39,No12023年2月ChemicalReactionEngineeringandTechnologyFeb.2023收稿日期：2021-11-01；修订日期：2022-12-10。作者简介：于亚杰（1997—），男，硕士研究生；夏少军（1986—），男，副教授，通讯联系人。E-mail:shaojunxia_2021@163.com。基金项目：国家自然科学基金（51976235；51606218）；湖北省自然科学基金（2018CFB708）。文章编号：1001—7631(2023)01—0072—09DOI:10.11730/j.issn.1001-7631.2023.01.0072.09乙烯齐聚化工流程熵产率最小化于亚杰，夏少军，赵明海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033摘要：乙烯齐聚反应合成液体燃油技术在军用和民用领域具有广阔的应用前景。基于有限时间热力学，对包含混合器、压缩机、换热器以及乙烯齐聚反应器的化工流程进行了建模与优化，计算给定癸烯产率条件下流程熵产率最小时的压缩机出口压力、换热器出口温度以及换热器与反应器的管外热源分布，并将优化结果与参考化工流程以及反应器熵产率最小的对应流程进行了对比。结果表明，换热器出口温度为608.18K和压缩机出口压力为2.68MPa时，流程的熵产率最小，优化后的流程熵产率相比参考化工流程下降了3.12%，相较于反应器熵产率最小对应流程熵产率降低了1.30%。研究结果对乙烯齐聚化工流程最优设计具有一定的指导意义。关键词：有限时间热力学乙烯齐聚熵产率流程优化中图分类号：TK123文献标识码：A海基合成燃油技术[1]可从海水中获取原料（H2和CO2）并合成燃油。乙烯齐聚反应作为海基合成燃油“短链烃聚合”合成路径中的一环，可用于将乙烯合成为液体燃油原料。目前针对海基合成燃油技术的研究还不够充分，存在产率低、耗能高的问题，距离实际工程应用具有较大差距，需进一步进行反应性能分析与优化研究。许多学者已经针对不同类型烯烃的齐聚反应进行了经典热力学与动力学研究。吴建民等[2]计算了298～700K时乙烯齐聚制α-烯烃反应的反应热、吉布斯自由能以及反应平衡常数，研究了温度和压力对反应化学平衡的影响。刘平等[3]分析对比了不同条件下催化异戊烯二聚反应的分子筛Beta、ZSM-5、丝光沸石（MOR）和ITQ-1的性能。顾雪萍等[4]研究了一种以BF3/C2H5OH为催化剂的1-癸烯连续齐聚反应，建立了其反应动力学模型，并对模型准确性进行了验证。郑征等[5]建立了Ziegler-Natta催化作用下的丙烯/1-丁烯共聚反应动力学模型，并分析了其催化特性。袁明[6]优化了乙烯齐聚反应工艺条件，并建立反应动力学模型来表征...
