基于多孔介质加氢裂化反应器多相流数值模拟.pdf

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1、石油学报(石油加工)2012年4月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECT10N)第28卷第2期文章编号：1001—8719(2012)02—0260—08基于多孔介质加氢裂化反应器多相流数值模拟刘小波，毛羽，王娟，王江云(中国石油大学重质油国家重点实验室，北京102249)摘要：采用欧拉多相流模型，通过建立多孔介质能量守恒模型、热量传递模型和质量传递模型，对加氢裂化反应器内的多相流动、传热和传质进行了数值模拟计算，得到了反应器内多孔介质床层的速度场、温度场、浓度场和压力分布。结果表明，

2、多相流模型的选取、传热传质模型的建立、油品物性的计算和边界条件的设置能够较准确地描述三相流动状态及其分布状态。反应器入口处的流动状况将直接向内部传递，壁面流随流动而发展，其宏观描述为：在出口床层处径向体积分率曲线出现拐点，进而使流体在催化剂床层径向和轴向分布不均匀，气化率得到提升。为了获得反应介质与催化剂充分混合的流体分布状态，有效利用催化剂，反应器人口处的流动状态必须得到优化。关键词：计算流体力学；加氢裂化；模拟计算；多孔介质；传热与传质中圈分类号：TE624．43；TQO18文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．

3、1001—8719．2012．02．016ComputationalFluidDynamicsofMultiphaseFlowinHydrocrackingReactorBasedonPOFOHSMediaLIUXiaobo，MA0Yu，WANGJuan，WANGJiangyun(StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China)Abstract：TheEulerianmultiphaseflowmodel，t

4、heenergyconservationmodel，heattransferandmasstransfermode1wereusedtonumericallysimulatethemultiphaseflow，theheatandmasstransferwithintheporousmediaofthehydrocrackingreactor．Theoverallflowfieldintheporousmediabed，temperaturedistribution，masstransferandthepressuredistri

5、butionofthehydrocrackingreactorwereobtained．Theresultsshowedthatthemultiphaseflowmodelselection，heatandmasstransfermodelsandcomputationalmodelcouldmoreaccuratelydescribethestateanddistributionofthree—phaseflow．Theflowconditionsattheentranceofthereactorwillbepasseddire

6、ctlytotheinterior，surfaceflowofthereactorwillbethecurrentdeveloped，fromthemacroview．whichcouldbedescribedastheradialbedintheexportvolumefractioncurveinflectionpoint．andthenthefluidintheradialandaxialdirectionofthecatalystbedunevendistributionofgasificationratemayberai

7、sed．Finallyinordertogetabetterbedfluiddistributioninthereactor，andgetafullusedofthecatalystefficiency，thereactormustbeoptimizedattheentranceboundaryconditions．Keywords：computationalfluiddynamics；hydroeraeking；simulation；porousmedia；heatandInasstransfer[1]一加氢裂化技术集炼油技术、

8、高压技术和催化技。目前，国内外学者研究多孔介质床层的模型术于一体，是重质馏分油深度加工的主要技术之最主要的方法多数局限于数学理论的推导引，兼顾收稿日期：201I-02—02基金项目：国家重点基础研究发展规划“973计划”项目(2010CB22690