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《催化裂化提升管反应器终止剂注入位置的确定-中国科技论文在线》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、http://www.paper.edu.cn2000年 第24卷 石油大学学报(自然科学版)Vol.24No.6 第6期 JournaloftheUniversityofPetroleum,ChinaDec.2000 文章编号:100025870(2000)0620001203催化裂化提升管反应器终止剂注入位置的确定112112高金森, 郑晓军, 董 伟, 陈新国, 徐春明, 李阳初(石油大学重质油加工国家重点实验室,北京102200;2.石油大学化学化工学院,山东东营257061)4 摘要:应用自
2、行开发的数值模拟软件,对胜利石油化工总厂60×10t/a重油催化装置进行了分析和计算,得到了提升管内催化剂颗粒浓度、温度及产物沿提升管的分布情况。从模拟结果可以看出,在目前的操作情况下,该装置中柴油出现一定程度的过裂化,即轻质油收率最高点不在提升管出口。对产物分布曲线进行了分析,确定出终止剂的注入位置为23.5m,这为下一步的工业试验提供了依据。关键词:催化裂化;提升管;数值模拟;终止剂;注入位置+中图分类号:TE624.41 文献标识码:A结果直接源于模型方程的数值解;③模型计算的结引 言果全面、直观,不仅囊括了冷态参数,如两相
3、的流动随着催化裂化原料的不断加重及反应苛刻度的速度、催化剂的浓度,而且包括了反应结果,如两相不断提高,炼厂均采用高温、短接触时间、大剂油比的温度分布、催化裂化反应产物的浓度分布,既包括的操作条件,以便使原料油与高温催化剂接触后迅流场、温度场、浓度场等的三维分布特征,又包括两速产生气化反应,从而提高轻质油收率,降低焦炭产相温度、汽油和柴油等产物沿提升管高度的平均分率。由于催化裂化反应为平行顺序反应,所需要的布结果。轻质油(汽油和柴油)为催化裂化反应的中间产物,输入工况参数:原料油物性参数、提升管操作高温操作会造成过裂化,以至降低轻质油收
4、率。而参数、提升管反应器的几何参数、催化剂物性采用终止剂技术是解决过裂化问题的强有力手段。实施终止剂技术的关键在于确定终止介质的注入位离散并求解模型方程置、介质种类及注入量。从动力学分析看,终止剂只有注在反应中间产物(汽油和柴油)收率最高的位置输出计算结果:提升管内任一点处催化剂及油气的速度分布、浓度分布、温度分布及反应产物分才能取得最佳的效果。这一位置的确定取决于对工[1]布,汽油、柴油、干气、焦炭的产率以及转化率在提业提升管内沿程反应动力学的详细描述。升管横截面上沿提升管高度的平均分布1 模拟计算软件概况根据计算结果进行优化操作:
5、如终止剂注入位置对催化裂化提升管反应器进行湍流两相流动与及优化方案,不同预提升气量、剂油比条件下的流反应三维微分模拟,能把过去认为很难预测的许多场变化、产品分布变化,喷嘴夹角、射流速度对流有价值的工程参数展示出来,揭示提升管内部流动、场、产品分布的影响传热及反应的基本性质与特点,为工业提升管反应炼厂实际操作器的设计、操作优化及新技术的实施提供理论指导。本研究工作将流动与反应模型相结合,开发出了数图1 模拟软件输入输出简图值模拟软件,其运行概况如图1所示。2 提升管反应器特性该软件具有以下特点:①输入参数包括了几乎所有的操作参数,这些参
6、数便于测量,从炼厂的标定胜利石油化工总厂重油催化装置年处理量为4报告中可以得到全部所需的参数;②各变量的计算60×10t,其原料是胜利原油常压渣油。该装置的收稿日期:2000203219基金项目:中国石油天然气集团公司“九五”重点攻关项目(960020)作者简介:高金森(1964-),男(汉族),山东潍坊人,副教授,博士,主要从事化学工程研究。中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn·2·石油大学学报(自然科学版)2000年12月提升管反应器的结构尺寸如下:提升管直径为0.92.1 催化剂浓度分布m,长度为47.
7、86m,在沉降器中的长度为17.95m,图2给出在不同高度的横截面上催化剂颗粒浓提升管中有2个对称的喷嘴(靶式Φ175),它与轴线度的等值线。由图2可见,提升管反应器下部以及的夹角为30°。边壁区催化剂颗粒浓度变化较大,特别是提升管进在对该装置进行分析并取得基础数据后,利用料喷嘴所处的位置更是如此,同时,该图也表明原料大型数据模拟软件对提升管反应器内流动反应等化气射流核内催化剂颗粒浓度几乎为零。学工程细节作了详细的数值模拟分析。3图2 催化剂颗粒浓度(kg/m)在不同高度横截面上的等值线 提升管反应器内催化剂颗粒分布在中上部表现为中
8、心浓度低、边壁浓度高,而在下部,由于原料气射流的存在使颗粒流向中心区域。这充分体现了提升管下部流动过程的极端复杂性,它是整个提升管反应器内最复杂的部分。2.2 气、固传热状况流场计算结果表明,提升管反应器内的流动是非常复
