加氢反应器物料分配的改进——CZ型分配器的工业试验

本文介绍了兰州炼油厂加氢反应器分配内件前后三次改造的情况,以及在大直径、低氢油比等不利的条件下,采用抽吸碎流型(CZ型)分配器在工业装置上所取得的良好效果。     

BL型气液分配器的试验研究

气液分配器是加氢反应器的重要内构件之一。在对国内引进的联合油（Union Oil）型气液分配器结构剖析的基础上,开发出一种具有碎流板结构的BL型气液分配器。在专用的加氢反应器内构件试验装置上,将BL型气液分配器与联合油型气液分配器进行对比试验。结果表明,BL型气液分配器综合分配性能优于联合油型气液分配器。     

管式气液分配器数值模拟研究

气液分配器是固定床加氢反应器的重要内构件。选用欧拉-欧拉多相流模型和RNG k-ε 湍流模型对管式分配器性能进行数值模拟,对比了3种分配器加碎流板和不加碎流板时的分配性能。结果表明,增设碎流板后,分配器的分配性能有了显著的提高,但分配器的压降增加;侧圆孔90°交叉布置加碎流板的斜口管分配器分配性能最佳;增设碎流板后,气体进入分配器的方式及溢流孔的布置方式对分配器分配性能的影响大大降低。     

加氢反应器分配器数值模拟与结构优化

采用Fluent软件对加氢反应器中单个泡罩分配器的流体力学性能进行模拟,以BL型气液分配器为基础构型,通过改进其下降管和碎流板结构进行结构优化。结果表明,改进的气液分配器构型与原BL型气液分配器相比,喷洒面积增大255%,不均匀度减小30.19%,压降增大73.63%,综合性能优于原BL型气液分配器。     

加氢反应器气液分配器数值模拟与结构优化

采用Fluent软件对加氢反应器中单个泡罩分配器的流体力学性能进行模拟,以BL型气液分配器为基础构型,通过改进其下降管和碎流板结构进行结构优化。结果表明,改进的气液分配器构型与原BL型气液分配器相比,喷洒面积增大255%,不均匀度减小30.19%,压降增大73.63%,综合性能优于原BL型气液分配器。     

气液并流上行式反应器中分配器压降特性

在冷模试验装置中对气液并流上行式反应器中两种分配器的压降特性进行研究,考察了气体流量和液体流量对分配器压降的影响,结果表明：采用基准气液分配器和新型气液分配器时,分配器压降都随着气体流量的增大而先减小后增大,随着液体流量的增大而增大;在相同条件下新型气液分配器的压降高于基准分配器。针对两种气液分配器分别建立压降模型,压降计算值包括气液分配器的下部入口压降、中部上升管压降和顶部出口压降三部分,模型计算及验证结果表明：基准气液分配器压降中顶部压降占比最大,下部压降和中部压降占比较小,而中部压降中重力压降占比最大,加速压降可忽略不计;压降的模型计算值与试验值随液相流量变化的趋势基本一致,但是在相同条件下压降的计算值大于试验值,且二者的偏差随着液相流量的增大而逐渐增大,其原因是实际分配器中气液两相的流型会发生变化,导致模型计算值偏差变大。     

抽吸—碎流CZ型分配器的开发研究

本文介绍了我所为炼油厂加氢反应器而试验研究和开发成功的抽吸-碎流CZⅠ型和CZⅡ型两种新型分配器。通过与法国TECHNIP分配器和美国UNIONOIL分配器对比试验证明,这种新的CZ型分配器,具有分布均匀性优良、对气液相负荷变化的适应性强以及操作弹性好等优点,可供设计时选用。     

固定床反应器溢流型气液分配盘的性能模拟

以油品和氢气为原料,选用欧拉-欧拉多相流模型和标准k-ε湍流模型,利用计算流体力学（CFD）软件建立了固定床反应器分配盘数学模型,并在验证模型准确性的基础上对由溢流型分配器组成的分配盘进行性能分析,考察了分配器排列方式、间距、分配盘下方空高等因素对分配盘性能的影响。结果表明,当以正方形形式排列,布点间距为118 mm、分配盘与催化剂床层间距为150 mm时,气液分配盘液相分布的不均匀度最小,仅为1.86%,比基本构型分配盘的液相分布不均匀度降低了42.9%。     

固定床反应器内构件-溢流型分配器的数值模拟与结构优化

采用计算流体力学(CFD)软件作为研究工具,以真实的反应液相和气相为物系,利用欧拉-欧拉多相流模型及标准的k-ε湍流模型建立了固定床反应器内构件-溢流型分配器的数学模型.在与文献中实验数据对比验证数学模型正确的基础上,从气相入口结构、液相入口排布方式和碎流板结构等方面对溢流型分配器进行结构优化和性能分析.结果表明,在模...     

新型加氢反应器内构件的研究

在专用的加氢反应器试验装置上，中国石化集团洛阳石油化工工程公司设备研究所开发了新型加氢反应器内构件：ERI型入口扩散器、ERI型和BL型气液分配器、ERI型和BL型急冷箱，并将这些内构件与美国联合油公司开发的LOC型反应器内构件进行了比较。与UOC型内构件相比，ERI型入口扩散器液体分配曲线较平缓，压力降较低；ERI型和BL型气液分配器的液体分配曲线平缓，在压力降方面ERI型最低、UOC型居中、BL型较高；ERI型和BL型急冷箱的温度分布不均度均比UOC型的低，在压力降方面ERI型最低，UOC型居中，BL型最高。     

Cold Model Study and Commercial Test on Novel Vapor-Liquid Distributor of Hydroprocessing Reactor

A novel vapor-liquid distributor was developed on the basis of sufficient study on the existing distributors applied in hydroprocessing reactors. The cold model test data showed that the fluid distribution performance of the novel vapor-liquid distributor was evidently better than the traditional one. Com- mercial tests of the new distributor were carded out in the 300 kt/a gas oil hydrotreating reactor at SINOPEC Changling Branch Company, showing that the new vapor-liquid distributor could improve the fluid distribution, promote the hydrotreating efficiency and lead to better performance than the traditional one.     

下行床入口分布器的计算流体力学模拟研究

针对下行床入口分布器难以兼顾颗粒浓度增加（增浓）和均匀分布的问题,基于下行床中气固两相流动机制提出了一种适用于下行床颗粒增浓的新型入口分布器,利用已开发的结构曳力模型耦合CFD软件考察了下行床流体力学性能。模拟结果表明,结构曳力模型模拟结果与试验结果一致,说明该模型能够准确预测下行床床层固含率的分布;相对于传统入口分布器,采用了分区流化、文丘里式溢流管和漏斗式设计的新型入口分布器的轴向固含率分布更加均匀;在新型入口分布器颗粒循环量为700 kg/(m².s)的条件下,下行床反应器床层平均固含率可达6%,且均匀分布;气速和颗粒循环量对下行床颗粒增浓的程度不同,颗粒循环量是床层内颗粒增浓更为关键的调控因素。     

两再生器同轴布置FCC装置再生器料位控制难的原因

中国石油化工股份有限公司武汉分公司第二套催化裂化装置的两个再生器为同轴重叠式布置,第一再生器(一再)在第二再生器(二再)之上,一再、二再间用凸状分布板隔开.催化剂再生系统自1995年开工以来多次出现流化失常现象,一再料位难以控制,严重影响装置正常生产,通过对一再密相床层温度的分析,初步认为是由于一再流化床风速分布不均,一再至二再的半再斜管入口风速过高,催化剂难以流入半再斜管所致.2005年装置改造时将一再主风分布环改为双环并在半再斜管入口处增设溢流斗后,该问题基本得到解决.     

Fractal液体分布器

提出了 1种以分形几何为理论基础的新型液体分布器———Fractal液体分布器。从流体动力学角度解释了Fractal液体分布器在理论上的分布均匀性 ,通过实验验证了Fractal液体分布器具有Klemas分布质量良好、能够均匀分布小流率的液体及操作弹性较大等优点     

气体分布器对浆态床环流反应器内流体流动特性影响的研究

基于一种浆态床环流反应器冷模试验装置,采用3种不同的气体分布器,考察了分布器结构对环流反应器流体力学特性的影响,为费托合成浆态床反应器及其内构件的设计和放大提供依据。试验结果表明:金属烧结板气体分布器的分布均匀性最好,但容易堵塞,不能满足长期稳定运行的要求。通过对不同开孔方向的两种双环管分布器进行比较,发现开孔向下时,总平均气含率高、气/液(浆)相界比表面积大,更适合应用于浆态床环流反应器。     

乙腈法C4抽提丁二烯中流体力学状况的分析

根据乙腈法C_4抽提丁二烯装置2次扩产改造前后的实际生产状况,通过分析和比较萃取精馏塔的性能负荷图,考察了塔内的流体力学状况。结果表明:第一次改造,由于塔板开孔率和板间距偏低,设计负荷点接近溢满液泛线,即使在低负荷下运行,操作点也在液泛线附近,精馏塔弹性很小,极易受到溶液发泡、流量波动的影响而液泛;第二次改造,在塔板开孔率和板间距上的调整,显著地提高了第一萃取精馏塔和第二萃取精馏塔的操作弹性和生产能力。但是各塔的能力仍不均衡,第二萃取精馏塔的提馏段可能是整个装置生产的“瓶颈”。