环己烷无催化氧化生产环己酮是一个典型高危工艺，反应尾气中存在多种混合气体，尾氧浓度一旦升高至爆炸极限内即会引发爆炸，因此模拟尾氧浓度随关键操作参数的变化对于安全生产具有重要意义。本文以某石化公司的环己烷无催化氧化生产环己酮过程为案例，建立该反应过程数学模型。和以往模型相比，本文考虑了传质参数及环己烷挥发对反应过程的影响，使得模型更真实地反映实际过程。从工艺安全的角度出发，确定了环己烷无催化氧化工艺中敏感参数。文中建立的反应器模型和确定的关键操作参数能为环己酮安全生产及开发环己烷氧化过程早期预警系统提供关键监控参数和机理模型。环己烷无催化氧化是一个气液两相反应过程，反应同时受到传质和反应动力学影响。本文对传质参数进行了关联计算，利用双膜理论建立了气液反应模型，采用工业数据计算表明氧气在液膜内因化学反应导致的浓度下降不足6%，说明反应过程为动力学控制。建立气液相平衡模型来预测不同条件下环己烷的挥发量。在空气氧化条件下，工业上环己烷挥发量约为150t·h-1，模型计算值为153t·h-1，说明建立的气液相平衡模型具有较高可信度。在建立反应器模型后，本文首先采用工业上空气氧化下的数据对动力学模型进行了校正。为确保模型的准确性，再用富氧工艺条件下的生产数据对校正后的模型进行检验，结果表明计算值和实际值之间的误差相对小于9%。在此基础上，分析当反应温度、反应压力、气相进料量、进气氧气浓度、反应体积改变时对尾氧浓度的影响。结合工厂实际控制尾氧浓度上限为3%的标准，确定了反应温度、气相进料量、进气氧气浓度为过程中的重点监控参数。