亚硝酸甲酯（Methyl Nitrite,简称MN）再生反应是合成气制草酸二甲酯工艺中的重要反应步骤,也是影响草酸二甲酯合成工业放大的关键一步。亚硝酸甲酯再生反应过程较为复杂,除了生成主产物亚硝酸甲酯,还有硝酸、亚硝酸等副产物生成。为了提高亚硝酸甲酯的收率,减少副反应的发生,需要对再生反应的工艺进行合理的优化设计。本文在填料鼓泡塔中对亚硝酸甲酯再生反应进行了研究,确定了最佳工艺操作条件为:反应温度35⁴5℃,NO/O₂摩尔比5⁶,甲醇进料量40 mL,气体流速450⁵00 m L/min,氮气体积含量70⁸0%。在此工艺条件下,亚硝酸甲酯收率可达90.3%。并对含CO₂杂质气体对再生反应的影响进行了实验考察,结果表明CO₂对再生反应过程没有影响。填料鼓泡塔中甲醇加入量大大过量,随着反应进行,其浓度会逐渐降低因而需要后期对其进行分离。为了使甲醇的进料量符合化学计量比,在气相法反应装置中对甲醇以气相进料制取亚硝酸甲酯的反应工艺进行了研究,确定了最佳的工艺条件:反应温度70℃,NO/O₂摩尔比为5⁶,甲醇/NO摩尔比为1,气体流速400⁴50 m L/min,氮气体积含量70⁸0%。在此工艺条件下,MN的收率可达84.21%。与填料鼓泡塔相比,气相法甲醇进料量更接近于化学计量比,从而可以减少后续分离的能耗。但其缺点是反应温度较高且MN收率较低。在实验的基础上,采用前期获得的亚硝酸甲酯再生反应动力学对填料塔中亚硝酸甲酯再生过程进行了模拟计算,并将模拟结果与实验数据进行了对比,结果表明,亚硝酸甲酯收率的计算值与实验值的最大相对偏差为-4.39%,氧气转化率的计算值与实验值的最大相对偏差为-8.15%,说明建立的数学模型有一定的合理性,对亚硝酸甲酯再生反应器的放大设计有一定的指导意义。为了充分利用亚硝酸甲酯再生反应器底部富集的副产物HNO₃和未反应的甲醇,进一步研究了NO与硝酸、甲醇反应制取亚硝酸甲酯的反应过程,对此过程进行了热力学分析。通过实验确定了该过程适宜的工艺条件为:反应温度30⁵0℃,硝酸浓度为10%,甲醇浓度为85%,气体流速为100³00 m L/min,NO气体体积含量为10⁴0%。在此条件下,NO转化率可达到79.1%,MN收率可达到71.9%。