丙烯腈是一种重要的化工原料，主要用来合成聚丙烯腈纤维、ABS工程塑料、己二腈、丙烯酰胺等。工业上普遍采用流化床丙烯氨氧化法合成丙烯腈，但该工艺一直来存在原料气中氨的配比高、反应尾气中含有余氨和完全燃烧产物的收率仍较高的不足，开发高效低氨比催化剂及相应的环境友好反应工艺一直是该领域重点研究的课题。 作者依据该反应体系中的反应气氛、传递特性和催化剂表面状态相互作用、动态反馈而构成一个非线性复杂系统的特点和Monte Carlo方法的独特优点，在对催化剂进行必要的表征和系统的文献调研、理论分析的基础上，甄别了主要反应物种的作用及主反应机理，确定了以γ-钼酸铋晶相为主要催化活性的催化剂表面物理模型，建立了基于Monte Carlo方法的多组分钼铋催化剂上丙烯氨氧化反应模型和计算方法，并通过初步的模拟计算结果与文献的实验结果比较，表明所建模型和计算方法是合理的。在通过了伪随机数均匀性检验和计算量对模拟计算结果影响的考察后，系统开展了丙烯氨氧化反应的模拟计算，考察了氨吸附概率、氨的氧化分解率、吸附的丙烯醛被完全氧化概率和晶格氧再氧化概率四个参数变化对反应结果的影响规律。 计算结果表明：氨的吸附概率增加，生成丙烯腈的选择性提高，氨的分解率下降，显示催化剂表面富含氨物种有利于提高生成丙烯腈的选择性；降低氨的氧化分解率，则丙烯醛的选择性下降，丙烯腈的选择性明显上升；随着反应的进展，氨烯比先略有上升，然后开始下降，当氨烯比低于1.0时，丙烯腈选择性逐渐下降；氧烯比的变化规律也相似；降低丙烯醛的完全燃烧率，丙烯醛和丙烯腈的选择性均有所上升；提高催化剂的晶格氧再氧化的概率，丙烯的转化率有所增长，但氨的氧化分解率增长更快，而丙烯腈的选择性迅速下降，丙烯醛的选择性呈指数上升，使得要保持丙烯腈的收率不变或增长，则需同时增加氨烯比，说明烃类氨氧化反应由于有氨物种的参与，与烃类晶格氧选择氧化反应有很大的不同。 最后依据上述结果，理论探讨了今后丙烯氨氧化催化剂优化设计和反应过程调控的思路，如高效低氨比丙烯氨氧化催化剂的设计、原料气多次进料反应器的浙江大学硕士研究生学位论文设计，为高效低氨比丙烯氨氧化催化剂及其相应工艺的环境友好化开发提供了参考。