催化裂化提升管进料段的优化

通过分析冷模实验的结果,并结合催化裂化提升管的实际操作情况,揭示了催化裂化提升管进料混合段内存在的问题:由于射流二次流的产生,在进料段内局部区域催化剂颗粒相返混严重并且油剂两相浓度分布并不匹配——在油相浓度高(低)的位置,剂相浓度却较低(高)。并介绍了一种能够有效地利用和控制二次流的CS型雾化喷嘴,工业应用的结果表明CS喷嘴对提升管内油、剂两相流动、混合状况有明显地改善,可有效地提高液收、降低结焦。     

逆流变径耦合催化裂化提升管进料段内固含率及颗粒速度的径向分布

优化现有的油、剂逆流接触催化裂化提升管进料段结构,将进料喷嘴倾斜向下与内径变化相耦合。通过大型冷模实验装置,考察了在逆流变径耦合催化裂化提升管进料段不同轴向高度,固含率和颗粒速度的径向分布及操作条件对其产生的影响,并分别与前人所用的同径结构内的分布结果进行比较。结果表明,与对应的油、剂逆流接触催化裂化提升管进料段同径结构相比,变径结构进料段内,射流控制区域范围约缩短45.2%,且变径结构进料段内局部固含率分布更加均匀,有利于油、剂两相均匀混合。在实验操作范围内,提高预提升气速和适当提高进料喷嘴气速可使催化剂颗粒在径向分布更加均匀。     

矢量优化技术在FCC进料喷嘴开发中的应用(Ⅰ)——"外部矢量"的优化

采用大型冷模实验,结合多种现代多相流测试技术,考察了FCC提升管内催化剂和原料油的流动、混合状况.通过引入4个新参数:射流相无量纲特征浓度(反映射流的扩散速度)、颗粒密度分布均匀性指标(反映催化剂颗粒分布的均匀程度)、颗粒相返混比(反映催化剂颗粒的返混)和特征浓度剂油比(反映剂油的浓度"匹配"),定量比较了不同喷嘴出口射流速度对提升管内多相流场的影响.从优化提升管内油-剂流动、混合效果的角度出发,对进料雾化喷嘴的两个"外部矢量"进行了优化:一是喷嘴出口射流速度应控制在65～70 m/s,二是采用"气体内构件"来调控提升管内流场.工业应用的效果表明,进料雾化喷嘴"外部矢量"的优化切实有效.     

催化裂化提升管反应器气液固3相流动反应的数值模拟Ⅲ.流动传热及反应的数值模拟

在对工业提升管反应器气液固３ 相系统的数值模拟,得到原料液雾流动与气化状况的基础上,获得了气固两相的速度场、温度场和浓度场的详细信息, 并与两相模型的相应结果进行了对比。模拟结果表明, 提升管下部是最复杂的部分,气固两相流场、湍动能以及催化剂颗粒浓度场在轴向、径向和圆周方向都存在着较大的梯度。气固两相温度分布在３ 个坐标方向上是非常不均匀的, 但两相温差除喷嘴附近外均较小,反应结果表现出类似的不均匀分布形态。出口处反应温度和气相各组分浓度的计算值与工业数据吻合较好,说明模型对工业催化裂化提升管反应器流动反应状况的良好预测性,也验证了本研究的合理性和可靠性。与两相模型的结果对比发现, 各物理量的空间分布形态基本一致, 但在进料区域因对进料的模化方法不同而有一定差异。由于３相模型较真实地体现了原料气化过程及其影响,且出口计算结果更接近工业数据,故其预测性、合理性和可靠性都优于气固两相流动模型。     

催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段新结构及其流场研究

针对催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段催化剂颗粒不均匀分布的现象，提出了一种新型结构的进料混合段，并在内径为186mm，高14m的大型提升管冷模装置上测量了在这种结构中的颗粒速度及空隙率径向分布的特征，并同传统进料混合结构进行了对比。实验结果表明，采用这种结构时颗粒速度径向分布较平缓；固体颗粒浓度分布虽仍呈现中心稀、边壁浓的环核结构，但环核之间的浓度梯度减小，浓环的范围也减小很多，颗粒相的流场得到了较大改善。     

颗粒碰撞恢复系数对循环流化床提升管内气固流动模拟的影响

将基于能量最小多尺度方法的曳力模型耦合到欧拉-欧拉双流体模型中,采用全滑移边界条件处理壁面处的颗粒相,对颗粒相为Geldart A类颗粒的循环流化床体系进行了模拟研究。考察了6种颗粒碰撞恢复系数(ess)(0,0.5,0.8,0.9,0.99,0.995)对提升管内轴向空隙率和颗粒循环量等气固流动特性的影响。模拟结果表明,由6种ess计算的轴向空隙率分布结果均呈现典型的底部密相区、中间过渡区和顶部稀相区的"S"型分布;ess较大(0.99,0.995)时能够提高提升管内轴向空隙率分布预测值和实测值的吻合程度,预测值更真实。;当ess=0.99,0.995时,提升管底部的颗粒相浓度分布预测结果呈现典型的"环-核"结构特征;ess对提升管底部颗粒相浓度和速度径向分布的影响较大。     

催化裂化提升管进料段内气、固两相混合流动特性及其改进

通过冷模实验，揭示了在传统结构的催化裂化提升管进料混合段内存在两个问题，即颗粒相返混严重以及反应管中各处催化剂在油、剂混相中浓度分布不一致。提出了利用和控制二次流，改进进料段结构的原则，设计了两种新型进料段结构。通过引入径向局部密度分布均匀系数(η)、颗粒相相对返混比(φ)以及特征剂／油浓度比(ηi／CEi)3个参数，可清楚地显示新型进料结构的改进效果。     

矢量优化技术在FCC进料喷嘴开发中的应用(Ⅰ)——"外部矢量"的优化

采用大型冷模实验,结合多种现代多相流测试技术,考察了FCC提升管内催化剂和原料油的流动、混合状况.通过引入4个新参数:射流相无量纲特征浓度(反映射流的扩散速度)、颗粒密度分布均匀性指标(反映催化剂颗粒分布的均匀程度)、颗粒相返混比(反映催化剂颗粒的返混)和特征浓度剂油比(反映剂油的浓度"匹配"),定量比较了不同喷嘴出口...     

催化裂化提升管内气固流动特性的数值模拟

采用欧拉双流体模型及颗粒动力学理论对Y型提升管内的气固两相流动进行了三维数值模拟研究。分析了提升管内的气固流动特征,比较了不同表观气速和不同颗粒循环量下提升管内的运动特性。研究结果表明,提升管内存在典型的非均匀流动特点,固含率轴向分布为单调递减分布,径向分布为典型的环核流动结构,表观气速和颗粒循环量对提升管内的流动有重要影响。     

提升管反应器进料段气-固两相流的CFD模拟及结构优化

 以数值计算为手段,选择合适的气-固两相流模型,对提升管反应器进料段内的气-固两相流进行CFD模拟计算。通过分析CFD模拟结果,从计算角度出发优化提升管反应器进料段结构,将混合C4进料管由直管改为环管,使催化剂颗粒分布更加均匀以保证与原料的接触,同时减少颗粒间以及颗粒与器壁间碰撞机会,减少催化剂磨损。结构优化解决了提升管反应器内催化剂破碎严重的问题,将丙烯收率由14.91%提高到19.53%,油浆固含率也大大降低。     

热压罐传热分析

热压罐的传热设计是热压罐设计的难点。本文对热压罐保温最差的开门处进行传热分析,对开门处的典型结构进行介绍,利用cosmos软件进行传热分析,提出改善热压罐开门处传热的措施,初步建立适合热压罐传热分析的简单方法,为以后传热设计提供参考和依据。     

Heat transfer of a liquid-film-covered bubble

Translated from Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 3, pp. 22–25, March, 1995.     

Heat transfer coefficient during deep-fat frying

The heat transfer coefficient is significant in the design of equipment and processes which must be carefully evaluated and used. For example, the coefficient value defines to a great extent the equipment size and also establishes the contacts between phases and processing time. The value of the heat coefficient is traditionally obtained by calculation or experimentation. It is the average of the precise coefficients throughout equipment. The evaluation of the heat transfer coefficient by calculation involves a dimensional relationship obtained by geometry and determined thermal and flow conditions. Sometimes, these have been determined originally by mass transfer and others by heat transfer.The heat transfer coefficient during frying is relevant in the modeling and calculation of the fryer systems of foods. The methods found in the literature to measure the heat transfer coefficient during deep-fat frying have some limitations such as the lack of standard techniques. The mass transfer neither the packing effects are not considered. To our knowledge, few studies, if any, on the heat transfer coefficient based on the position of the material are available. The present paper has been devoted to explore the main effects of deep-fat frying on fried material and to review the most important methods used to measure the convective heat transfer coefficient.     

硫传递模型的工业应用

原油加工过程的硫传递规律对企业管理者进行原油选择、计划排产、产品调合或技术改造,实现企业现代化管理是至关重要的,洛阳石化工程公司工程研究院开发的硫传递模型可预测催化裂化、延迟焦化、溶剂脱沥青、加氢裂化、加氢精制、渣油加氢、减粘裂化、催化重整等二次加工过程产品的硫含量、硫分布、硫传递系数和全厂硫平衡,为企业现代化管理提供技术支撑。