优化改进氧气混合器是防止可燃烃类气体发生爆炸、实现本质安全的措施之一。本文利用计算流体力学(CFD)技术模拟分析环形氧气混合器混合效果的变化规律,探究环形氧气混合器在异丁烷氧化制叔丁醇项目中应用的可行性。具体内容如下:以环氧乙烷合成装置中的工业化数据为背景,建立同轴射流环形氧气混合器模型,模拟分析动量比α、射流速度v2和混合器结构对混合效果的影响。提出了膨大进口结构的环形管、三环结构混合器以及撞击流混合方式,然后对比分析其混合效果。模拟结果表明:同轴射流混合时,氧气质量分率不均匀度S随着α的增加而减小,α>10时,S趋于稳定;改变射流小孔个数n、射流速度v2对混合效果的改善不显著;射流小孔出口总面积与环形管截面积比r越小或采用膨大进口的环形管,射流小孔出口质量流率标准偏差SQ越小;改变环形管中心线直径D0,SQ变化不显著;大、小环形管中心线直径比D1/D2=3时,S最小;混合段长度L>3.5 m,其下游各截面的氧气质量分率最大值M趋于稳定;三环结构的同轴射流混合器比两环结构更有利于混合。两环结构下的撞击流混合效果优于同轴射流两环结构混合器,与同轴射流三环结构混合器的混合效果接近;n=40,v2<60 m/s时,撞击流混合效果较优;采用撞击流三环结构混合器不利于混合。将环形氧气混合器应用于10万吨/年异丁烷氧化制叔丁醇工艺。结果显示:环形氧气混合器可以满足异丁烷氧化制叔丁醇项目的安全需求;撞击流两环结构混合器的混合效果明显优于同轴射流混合器。