FCC环管进料喷嘴对提升管中气固流动结构的影响

在循环流化床冷模实验装置上对安装2种环管喷嘴提升管的气固流动结构进行研究,根据气体和颗粒的分布情况,计算了使用2种喷嘴情况下的提升管相对气固接触效率(RCE)和截面平均气固接触效率(CCE),并进行了比较。结果表明:使用喷嘴B时,提升管的颗粒浓度、气固接触效率均优于使用喷嘴A时,但随着提升管高度的增加,使用2种喷嘴时的情况趋于一致。     

FCC环管进料喷嘴对提升管中气固流动结构的影响

在循环流化床冷模实验装置上对安装2种环管喷嘴提升管的气固流动结构进行研究,根据气体和颗粒的分布情况,计算了使用2种喷嘴情况下的提升管相对气固接触效率(RCE)和截面平均气固接触效率(CCE),并进行了比较。结果表明:使用喷嘴B时,提升管的颗粒浓度、气固接触效率均优于使用喷嘴A时,但随着提升管高度的增加,使用2种喷嘴时的情况趋于一致。     

催化裂化预提升工艺研究进展

催化剂的预分配状况对提升管内气固接触效率、轻质油收率、焦炭和干气产率等起着重要的作用。文中结合气固两相在提升管内的流动特点,从气固流动规律、结构形式、预提升介质等方面对近年来国内外普遍使用的催化裂化提升管预提升段的结构特点、预提升效果等进行了分析,阐述了近年来预提升结构的研究进展。     

双循环流化床提升管中气固流动特性及接触效率研究

以催化裂化平衡剂和常温空气为介质,在新型双循环流化床冷态模拟装置上,考察了单、双侧下料结构、双路循环颗粒循环速率比例对提升管内气固流动状态的影响,并提出了一种新的气固接触效率的定义。结果表明：单、双侧下料结构的不同对提升管内颗粒浓度的分布影响不大,其差异主要体现在提升管预提升区和底部反应区;双侧下料时的颗粒浓度径向分布均匀性明显优于单侧下料,且两路颗粒循环速率越接近,颗粒浓度径向分布越均匀,轴对称性越好,气固接触效率越高;降低表观气速或增大颗粒循环速率均有利于提高气固接触效率。     

多层进气提升管扩径预提升段流动特性研究

以催化裂化平衡剂和常温空气为介质,在多层进气底部扩径提升管冷模实验装置上,考察了不同操作条件对预提升段内颗粒浓度轴径向分布、概率密度分布及气固接触效率的影响,结果表明：对比预提升段不同轴向区域气固流动特性可以发现,在底部入口区和上部缩颈区,流动行为受气体影响较大,颗粒浓度、径向分布均匀性及气固接触效率降低,中部发展区气固接触效率较高,颗粒浓度的分布效果较好。同时与传统等径预提升结构相比,扩径预提升段内气固流动行为类似于湍动床,颗粒浓度显著提高,径向颗粒浓度分布的均匀性得到明显改善,气固分离现象得到有效抑制,气固湍动剧烈,接触效率高,有利于强化气固两相的接触和混合过程。     

变径提升管反应器扩径段内气固流动特性研究

在变径提升管冷模装置上,以空气和催化裂化平衡剂为介质,考察了颗粒浓度的轴径向分布情况,并对扩径段内的微观流动特性进行了分析。结果表明,变径提升管内颗粒浓度整体上呈“上稀下浓”的分布形式,且沿轴向高度径向不均匀指数逐渐减小。与传统提升管底部相比,扩径段内颗粒浓度及间歇性指数显著增大,且沿径向分布更均匀,说明气固作用力显著增强,并且气固微观流动行为沿径向变化梯度减小。气固微观流动行为受反应器结构影响显著,变径提升管扩径段内气固流动行为类似湍流床,颗粒浓度波动幅度大,频率高,稀相和浓相分布相对均匀,有利于强化气固两相的接触及混合过程。     

变径提升管反应器扩径段内固含率分布研究

以催化裂化平衡催化剂为固体介质，空气为流化介质，在变径提升管流态化实验装置上，考察了扩径段内固含率的轴径向分布情况及操作条件的影响，并对瞬时固含率信号进行了概率密度分析。结果表明，变径提升管内截面平均固含率沿轴向大致呈S形分布，扩径段固含率高于等径提升管底部；扩径段径向固含率呈中心稀、边壁浓的不均匀分布，相对于等径提升管底部，径向不均匀程度得到有效改善；截面平均固含率及各径向位置固含率均随颗粒循环速率的提高和表观气速的降低而增大。扩径段各径向位置瞬时固含率信号波动强度大，频率高，概率密度分布均匀，有利于强化气固混合并改善两相间接触情况。     

催化裂化提升管反应器气液固3相流动反应的数值模拟 Ⅰ.气液固3相流动反应模型的建立

在已建立的催化裂化提升管反应器气固两相流动反应模型基础上,把原料油液雾的流动、传热、气化过程及其对反应结果的影响全部纳入模型中,对催化裂化提升管反应器进行了３维微分模拟,考察了原料液雾流动气化过程及其影响,建立了提升管反应器气液固３相流动反应模型、数值模拟方法及相应的程序,利用该模型对工业提升管反应器进行数值模拟研究,可获得原料液雾流动气化过程的重要信息     

催化裂化提升管反应气液固3相流动反应的数值模拟：Ⅰ.气？…

在已建立的催化裂化提升管反应器气固两相流动反应模型的基础上,把原料油液雾的流动,传热,气化过程及其对反应结果的影响全部纳入模型中,对催化裂化提升管反应器进行了３维微分模拟,考察了原料液雾流动气化过程及其影响,建立了提升管反应器气液固３相流动反应模型,数值模拟方法及相应的程序,利用该模型对工业提升管反应器进行数值模拟研究,可获得原料液雾流动气化过程的重要信息。     

提升管反应器气固两相流动反应模型及数值模拟Ⅳ.进料段消除回流的数值模拟

由已建立的催化裂化提升管反应器流动反应模型及其程序对提升管反应器进料段改进操作、优化流动状况等方面进行了数值模拟研究，从气固两相流动机理对提升管进料段内的流动状态进行了分析，从而可定量地掌握这一过程操作改进的实质。结果表明，提高预提升蒸汽量，可改善提升管反应器进料段内的流动状态。优化气固两相的接触，减少回流引起的油气与催化剂的返混，且随着预提升蒸汽量的提高，轻质油收率增加，气体和焦炭产率下降，产物分布得到改善。     

重油催化裂化反应历程数值模拟Ⅰ.模型建立及流体力学性能模拟

在气、固两相流体动力学模型的基础上，采用基于机理反应的14集总模型，考虑了反应温度、局部固体浓度变化以及流动对重油催化裂化反应的影响，建立了重油催化裂化流动-反应耦合模型；采用该模型计算了提升管反应器内气、固两相流动形态。结果表明．提升管内气、固两相沿轴向、径向和切线方向的流动不均匀，并非完全对称流动，而以S型螺旋形上升流动。受喷嘴区高速射流的影响，喷嘴上方固体颗粒呈向下流动趋势，形成一个诱导回流区域。     

催化裂化提升管末端旋流式快速分离系统的研究

在实验室冷模装置上开发了一种催化裂化提升管末端气固快速分离系统（快分），即旋流式快速分离系统。它利用气团混合物沿快分头的切向开口喷出时产生的旋转惯性实现高效、快速的气固分离，并通过特殊的气体引出方式进一步增强分离效果和缩短气体停留时间。当提升管内气体线速在６～２０ｍ／ｓ时，冷态下的气固分离效率可达９９％以上。     

格栅填料式催化裂化高效汽提段技术的应用

介绍了新型格栅填料式催化裂化待生催化剂高效汽提段技术在广州分公司1号催化裂化装置的工业应用情况.该技术以提高汽提效率为目标,着眼于加大气固接触面积、提高气固接触效率,在汽提段内放置了5层格栅填料内件,在汽提段中部、下部设置了两段汽提蒸汽.应用该技术后,与应用前相比,在原料油变重和总汽提蒸汽用量下降25%的条件下,待生催化剂焦炭中氢质量分数下降了35.7%,以焦炭中氢质量分数为3%～6%的水平来看,该技术处于国内先进水平.     

提升管反应器不同喷嘴角度的气固流动特性研究

在大型循环流化床冷态模拟试验装置上对喷嘴与提升管竖直方向的不同夹角进行了考察。对3种不同夹角结构下的颗粒浓度轴径向分布、瞬时颗粒浓度信号以及概率密度进行了分析研究，结果表明：在预提升段和输送段3种结构并无明显差别，颗粒浓度以及瞬时信号波动的差别主要集中在喷嘴上方附近区域；相比于传统等径提升管而言，变径提升管内床层固含率增加，颗粒浓度分布更加均匀，颗粒浓度梯度减小，有利于气固两相的混合与接触；在变径提升管内，随着喷嘴角度的增大，气体在整个截面上的扩散速度增加，径向分布更加均匀，气固分离现象得到了有效抑制，气固湍动剧烈，接触效率较高。     

进气喷嘴位置对循环流化床反应器循环量的影响

在高10.6m、内径100mm的循环流化床冷态模拟实验装置上研究了底部预提升气以及喷嘴进气量对循环流化床反应器循环量的影响,对比了3种不同喷嘴位置结构下系统循环量的变化情况以及提升管底部和喷嘴附近气固流动行为的差异,描述了预提升段内气体分布及流动结构。结果表明:预提升气和喷嘴进气是颗粒向上输送的重要推动力,随着喷嘴进气口高度的提高,预提升气对颗粒循环速率的作用效果愈加明显;对于喷嘴进气口位置最低的结构,其系统循环量、喷嘴附近颗粒浓度以及气固接触状况均优于其它结构;在提升管底部,气体多次形成逆流接触,内循环流动和局部涡流作用有效促进了颗粒沿径向混合,有利于颗粒循环量的提高。     

Process Simulation and Modeling of Fluidized Catalytic Cracker Performance in Crude Refinery

The simulation of fluidized catalytic cracking (FCC) process was performed using Aspen HYSYS. The effect of crude flow rate on naphtha flow, coke yield, and catalyst to oil ratio in FCC were simulated. The interaction effects of riser height, inlet crude flow rate and operating temperature on naphtha mass flow, catalyst to oil ratio, and coke yield were studied by Box-Behnken design. The maximum yield of naphtha (100000 kg/h) was obtained for FCC operating temperature within 520–600°C and riser height greater than 30 m. The catalyst to oil ratio of above 12 was obtained for operating temperature beyond 590°C for the entire riser height variation of 10 to 60 m in FCC. The increase in riser height resulted in increase production of naphtha, but beyond 60 m of riser height secondary cracking occurs resulting in reduction in yield of naphtha.