不同结构催化裂化沉降器模拟分析

作     者：吕明珠 王栋 赵云鹏 张梦轩 石孝刚 高金森 蓝兴英 刘昱 李传坤 L Mingzhu;WANG Dong;ZHAO Yunpeng;ZHANG Mengxuan;SHI Xiaogang;GAO Jinsen;LAN Xingying;LIU Yu;LI Chuankun

作者机构：中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 中国石化综合管理部北京100728 中石化广州工程有限公司广东广州510620 中石化安全工程研究院有限公司化学品安全控制国家重点实验室山东青岛266071 

出 版 物：《石油学报（石油加工）》 (Acta Petrolei Sinica(Petroleum Processing Section))

年 卷 期：2023年第39卷第3期

页      面：611-621页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 0706[理学-大气科学] 0703[理学-化学] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(220221004)资助。 

主　　题：催化裂化(FCC) 沉降器 旋风分离器 溢流斗 结焦 停留时间分布 

摘      要：随着催化裂化装置掺渣比的提高,沉降器内的结焦现象随之加剧,严重影响了装置的长周期稳定运转。采用计算流体力学(CFD)模拟方法,以旋风分离器敞口式加挡板(装置Ⅰ)和旋风分离器软连接加溢流斗(装置Ⅱ)2种典型沉降器为研究对象,建立了全尺寸的CFD模型,以实际生产过程中的集散控制系统(DCS)数据检验了模型的准确性。通过分析沉降器空间内的流场及温度场分布,以及油气在沉降器内的运动轨迹和停留时间分布,对不同结构沉降器的结焦趋势进行了对比分析。结果表明:相比粗旋敞口结构,软连接能有效降低沉降器穹顶空间的油气浓度;装置Ⅰ的粗旋肩部、粗旋升气管上部挡板和提升管上壁面有较多的催化剂堆积,而装置Ⅱ仅在粗旋肩部有少量的催化剂堆积;同时装置Ⅱ的溢流斗结构可明显降低粗旋底部的泄气率,减少油气平均停留时间,降低了结焦风险。