催化裂化提升管进料混合段研究进展.pdf

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1、第44卷第5期当代化工Vo1．44．No．52015年5月ContemporaryChemicalIndustryMay，2015催化裂化提升管进料混合段研究进展王钊，闫子涵，范怡平，卢春喜(中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室，北京102249)摘要：催化裂化是炼油工业中重要的二次加工过程，提升管反应器是催化裂化装置的核心部分，其中的进料混合段是原料油与催化剂的初始接触阶段，该区域油、剂间的接触与混合效果将对裂化反应的产品分布产生直接影响。在传统的提升管进料段结构中，存在着催化剂分布不均匀、颗粒返混严重等问题，不利于实现油、

2、剂间快速而均匀的混合与反应。针对提升管进料混合段内存在的缺点与不足，国内外研究者提出了诸多改进方法，其中改变进气方式、增加内构件、提升管变径等方案的效果较为显著。关键词：提升管；混合进料段；结构优化中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1671-0460(2015)05-0997—04ResearchProgressofFeedInjection—mixingZoneinFCCRiserWANGZhao，YANZi—han，FANYi-ping，LUChun—xi(StateKeyLaboratoryofHeavyOil，

3、ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China．)Abstract：RiserreactorisoneofthemostimportantunitsintheFCCprocess．Inthefeedinjection-mixingzoneoftheriserreactor,thecontactandflowconditionsofoilandcatalystswilldirectlyaffecttheFCCreaction．Thepresentresearchaboutgas．soli

4、dflowbehaviorsintheconventionalfeedinjectionzoneindicatesthatthecatalystsdistributequiteunevenlyinthefeedinjectionzone．whichisharmfulforthecontactandreactionofoilandcatalysts．Tosolvethedisadvantagesofriserfeedingmixedsegment，domesticandoverseasresearchersputforwardsom

5、eimprovementmethods，includingchangingthewayofairinlet，appendingtheintemalsandtransformingthediameteroftheriser．Keywords：Riser；Feedinjection．mixingzone；Structureoptimization催化裂化工艺是石油加工业中不可或缺的工艺究者在对传统进料段内气、固两相流动特点进行详尽工程，提供了市场中大部分的汽、柴油等产品。提研究与分析的基础之上，提出了诸多改进方法，其中升管反应器是催化

6、裂化的核心装置之一，汽油、柴一些方案实现了工业应用并取得了一定的效果。油和液化气等诸多目的产品均是通过在其内裂化反1提升管进料混合段内气固流动特性应获得。研究现状根据在裂化反应过程中的作用，可以将提升管提升管进料段内的流动状况极其复杂，可以将反应器沿轴向由下至上分为四个部分，分别是预提升段、进料混合段、充分反应段以及出口快分段1,23。该流场描述为“受限射流与三维三相流场的耦合”，其中的进料混合段是油、剂的初始接触阶段。在该相关研究主要采用实验与数值模拟相结合的方法。区域内，原料油与催化剂间的接触及混合效果将对范怡平p等在内径为1

7、86mm、高l4m的有机整个裂化反应产生直接影响。玻璃提升管装置内进行了提升管进料混合段内气固然而，实际生产中，进料混合段内存在以下问两相流动特性的研究。按照颗粒相与射流相的流动题：(1)进料混合段原料油与催化剂颗粒接触及混特征，将整个混合进料段由下至上分为四个区段，合状况不理想。在油剂初始接触阶段，催化剂颗粒分别是：上游影响区、主射流影响区、二次流影响沿径向的分布极不均匀，且颗粒轴向速度较低，不区和混合发展区。其中，二次流影响区段边壁处的利于油剂间快速而均匀地混合。(2)在提升管中油颗粒返混急剧增加，且油剂匹配效果较差，对油剂剂

8、混合物的流动状态不是理想的“平推流”，较多的间的混合产生极为不利的影响。催化剂颗粒聚集在提升管近壁，呈环一核结构，喷鄂承林等在(I)200mm的提升管冷模实验装置嘴射流的引入也加剧了颗粒的轴向返混，使油、剂上，研究了喷嘴射流在进料段的分布特征并考察