乙炔法制备氯乙烯的反应器模拟中主反应和副反应的动力学方程

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这个问题确实很关键，反应器模拟的精度很大程度上取决于动力学方程的准确性。我来分享下工业上常用的乙炔氢氯化法（乙炔法）制氯乙烯的动力学模型：

主反应（乙炔氢氯化反应）：
C2H2 + HCl → CH2=CHCl (氯乙烯)
一般采用Langmuir-Hinshelwood模型（描述表面吸附反应的动力学模型）：
r1 = k1*P(C2H2)*P(HCl)/(1 + K1*P(C2H2) + K2*P(HCl))^2
其中k1通常在180-220℃时为0.8-1.2 mol/(g·h·atm^2)

主要副反应包括：
1 二氯乙烷生成：
C2H2 + 2HCl → CH2Cl-CH2Cl
r2 = k2*P(C2H2)*P(HCl)^2
k2约为主反应速率常数的1/1000

2 高沸物生成（主要是1,1,2-三氯乙烷等）：
CH2=CHCl + HCl → CH3-CHCl2
这个通常用幂函数模型：
r3 = k3*P(VC)*P(HCl)^0.5

几点工程注意事项：
1 工业催化剂多用HgCl2/活性炭（氯化汞/活性炭催化剂），实际模拟要加入催化剂失活动力学方程
2 反应器设计时要特别注意移热（反应热约100 kJ/mol），否则副反应会加剧
3 乙炔分压不宜超过0.12MPa，否则易发生爆炸性分解
4 实际ASPEN模拟建议：
- 用RPlug模块（平推流反应器模块）
- 设置多重反应（Multiple Reactions）
- 加入扩散限制项（特别是工业装置放大时）

需要具体参数的话，可以查《烃类加工》杂志2018年第3期有篇详细的中试数据，或者直接用ASPEN自带的VC生产模板作为基础修改。   

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