由于我国煤炭资源相对丰富,由煤制备合成气,再由合成气制得乙二醇成为我国最有前景的工艺路线。该工艺路线先由CO气相催化偶联生成草酸二甲酯,再由草酸二甲酯加氢制得乙二醇。本文研究了CO气相催化偶联生成草酸二甲酯和草酸二甲酯加氢生成乙二醇两个管壳型反应器的数学模拟。求得床层温度差和浓度差分布,并模拟计算了反应操作条件对反应结果的影响。首先,建立了CO气相催化偶联生成草酸二甲酯反应过程的一维与二维数学模型。在典型工况下,即初始温度为403K,初始压强为0.5MPa,混合气体流量为98055Nm3/h的操作条件下,亚硝酸甲酯的转化率约为0.57,且床层的温度沿径向逐渐减小,沿轴向先增大,中间平稳,最后阶段下降。草酸二甲酯的年产量达到十万吨。并研究了改变工艺操作条件(初始温度、初始压强、催化剂粒度以及气体流量)对该反应结果的影响。研究表明,用二维模型计算的床层径向温差、浓度差不大,与由亚硝酸甲酯羰基化制备草酸二甲酯的一维模型模拟计算的结果相差不大。其次,建立了草酸二甲酯加氢生成乙二醇反应过程的一维数学模型。在典型工况下,即初始温度为463K,初始压强为2.5MPa,液空速0.55 t/(m3cat.h),混合气体流量为142927Nm3/h,氢酯比为60的操作条件下,对草酸二甲酯加氢生成乙二醇反应过程进行数学模拟。研究结果表明,草酸二甲酯的转化率达到了0.988,乙二醇的选择性达到0.938。床层的温度沿着轴向逐渐升高。乙二醇的产量达到年产4.9万吨。之后研究了改变工艺操作条件(初始温度、初始压强、壳程水温、催化剂粒度以及气体流量)对该反应结果的影响。