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催化裂化装置沉降器跑剂原因分析及对策

炼油技术与工程 2023年第7期53卷 32-35页

作者：文鹏严超宇魏耀东中国石化北海炼化有限责任公司广西北海536000 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京市102249

对某炼油厂1.7 Mt/a催化裂化装置催化剂藏量和沉降器二级旋风分离器(顶旋)压力降快速下降及油浆固体含量快速上升等问题的原因进行了分析,并提出了解决措施。受台风过境的影响,该装置操作发生了波动,总催化剂藏量突然开始下降,沉降器顶... 详细信息

对某炼油厂1.7 Mt/a催化裂化装置催化剂藏量和沉降器二级旋风分离器(顶旋)压力降快速下降及油浆固体含量快速上升等问题的原因进行了分析,并提出了解决措施。受台风过境的影响,该装置操作发生了波动,总催化剂藏量突然开始下降,沉降器顶旋压力降由正常的10.19 kPa降至8.98 kPa,油浆固体含量(油浆中固体颗粒的质量浓度)由正常的2~3 g/L增至28.41 g/L,最高上升至92.38 g/L。停工检查发现,顶旋的6个翼阀中有4个翼阀阀板被焦块卡住,翼阀不能正常开启和关闭,导致料腿堵塞不能排料,发生催化剂大量跑损的故障。经分析判断,堵塞料腿和翼阀的焦块是顶旋升气管外壁脱落的焦块。分析这些焦块产生的原理:重组分油气液滴沉积在器壁表面,发生脱氢缩合反应形成焦,后与催化剂颗粒结合逐渐增大、增厚。综合分析各种防焦措施,采用防焦导流片技术解决了顶旋升气管外壁结焦脱落的问题,保障了装置的长周期运行。

关键词：催化裂化装置沉降器跑剂顶旋结焦料腿堵塞干扰构件导流板

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气固环流燃烧器内颗粒流动行为

化工学报 2010年第6期61卷 1357-1366页

作者：严超宇卢春喜中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

针对石油焦及气化余焦的燃烧特点和流态化特性,提出了一种采用气固密相环流烧焦与快速床管式烧焦技术相组合的新型燃烧器结构。在不同操作条件(导流筒区表观气速0.772～1.674m.s-1,环隙区表观气速0.223～0.519m.s-1,装置系统的颗粒外循... 详细信息

针对石油焦及气化余焦的燃烧特点和流态化特性,提出了一种采用气固密相环流烧焦与快速床管式烧焦技术相组合的新型燃烧器结构。在不同操作条件(导流筒区表观气速0.772～1.674m.s-1,环隙区表观气速0.223～0.519m.s-1,装置系统的颗粒外循环强度40.8～229.4kg.m-2.s-1)及两类颗粒体系下,采用光纤测量仪对组合燃烧器环流段内颗粒流动特性进行了系统的实验研究。结果表明,两类颗粒体系的固含率和颗粒轴向速度在导流筒区、底部区和颗粒分流区床层内沿径向的分布规律为中心区小、边壁区大的环-核型分布,体现了气固流化床典型聚式流态化的非均一性特征;在环隙区,受环流段结构的影响,两类颗粒体系的固含率和颗粒轴向速度参数沿床层径向的分布相对较均匀;混合颗粒体系的固含率、颗粒轴向速度较单一石英砂颗粒体系的要小,细颗粒的加入在一定程度上能改善气固混合的均匀程度;两类颗粒体系在底部区和颗粒分流区的径向流动具有剪切破碎气泡的作用,有利于环流段内气固的充分混合接触。

关键词：流化床燃烧器环流气固两相流动行为

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大气汞来源、去向与形态分布研究概述

现代化工 2015年第8期35卷 18-22页

作者：王立辉严超宇中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249

大气汞来源主要有自然来源、人为来源、大气汞再释放。本文对大气汞主要去向——干湿沉降进行介绍,综述了大气汞形态与行为,指出大气汞形态转化主要为元素态汞和颗粒态总汞之间的转化,大气汞形态受地域因素、季节变化、昼夜更替、气象... 详细信息

大气汞来源主要有自然来源、人为来源、大气汞再释放。本文对大气汞主要去向——干湿沉降进行介绍,综述了大气汞形态与行为,指出大气汞形态转化主要为元素态汞和颗粒态总汞之间的转化,大气汞形态受地域因素、季节变化、昼夜更替、气象条件、光化学活性的影响,对今后大气汞研究方向进行了展望。

关键词：大气汞来源形态气态单质汞

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一种新型气固分离器内两相流动的数值模拟

高校化学工程学报 2009年第3期23卷 375-380页

作者：周婵卢春喜严超宇中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究。计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做... 详细信息

采用数值模拟的方法对带有切向开缝中心管式气固分离器的气固两相流进行了研究。计算中对气相采用了雷诺应力模型,对颗粒相采用了Lagrange坐标系下的随机轨道模型。结果表明:气相流场总体特征为拱形空间内气流以切向速度为主绕排气管做旋转运动,切向气速随径向位置的增加而减小。大部分气体通过开缝进入中心排气管而从中心管排出,少部分气体由排气管下方空间返回入口区。颗粒相的引入对气相流场有显著的影响,分离器拱形空间内同一径向位置的气体切向速度明显降低。颗粒由于自身惯性向边壁运动的趋势改变了气相流场分布,使气体更易向中心管内运动,从而达到较高的分离效率。计算得到的分离效率与实测值吻合较好,证明了数学模型的合理性,为进一步优化分离器结构提供了可靠依据。

关键词：气固分离器流场数值模拟雷诺应力模型随机轨迹模型

提升管加床层反应器提升管段下行颗粒的分布及其对流动的影响

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石油学报（石油加工） 2011年第1期27卷 69-76页

作者：王德武卢春喜严超宇河北工业大学化工学院天津300130 中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249

在提升管加床层大型冷态实验装置上,采用PV-4A光纤速度仪测量了提升管段颗粒流动状况,考察了下行颗粒分布及其对流动的影响。结果表明,沿提升管轴向向上,在中下部的加速区和充分发展区,下行颗粒主要分布在无量纲半径r/R≥0.90的近壁区,... 详细信息

在提升管加床层大型冷态实验装置上,采用PV-4A光纤速度仪测量了提升管段颗粒流动状况,考察了下行颗粒分布及其对流动的影响。结果表明,沿提升管轴向向上,在中下部的加速区和充分发展区,下行颗粒主要分布在无量纲半径r/R≥0.90的近壁区,下行颗粒分率主要受固/气比影响,大固/气比时的截面平均下行颗粒分率大于小固/气比时的截面平均下行颗粒分率;在出口约束区,下行颗粒主要分布区域扩大为r/R≥0.70,下行颗粒分率增加,且主要受出口约束阻力影响,随出口约束阻力增加而增大。从径向看,下行颗粒主要影响近壁区的颗粒速度,考虑下行颗粒影响后,充分发展区的截面平均颗粒速度约为未考虑时的0.8倍,在约束区和加速区较0.8倍略有增大。通过对实验数据的分析,得到了提升管段局部和截面平均颗粒速度在考虑下行颗粒前后的定量换算关联式。

关键词：耦合反应器提升管加床层提升管下行颗粒颗粒速度

提升管与气-固环流床层耦合反应器的流体力学特性及流动模型

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化工学报 2010年第9期61卷 2235-2242页

作者：王德武卢春喜严超宇河北工业大学化工学院天津300130 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

针对催化汽油辅助反应器改质降烯烃技术,在一套提升管与气-固环流床层耦合反应器大型冷模实验装置上,研究了上部环流床层的流体力学特性。结果表明,在环流床层与提升管耦合操作的情况下,床层内颗粒环流存在两种推动力,分别为静压差推动... 详细信息

针对催化汽油辅助反应器改质降烯烃技术,在一套提升管与气-固环流床层耦合反应器大型冷模实验装置上,研究了上部环流床层的流体力学特性。结果表明,在环流床层与提升管耦合操作的情况下,床层内颗粒环流存在两种推动力,分别为静压差推动力和颗粒喷射推动力;环隙与导流筒之间的整体平均固含率差随导流筒表观气速增加而增加,随颗粒外循环强度增加而降低;颗粒环流速度随导流筒表观气速和颗粒外循环强度增加而增加。通过对环流床层进行动量衡算,建立了提升管与环流床层耦合流动的数学模型,模型平均相对误差在15.95%以内。

关键词：耦合反应器气-固环流床流体力学特性环流推动力流动模型

垂直锐边孔口的自由出流特性(Ⅱ)孔前流动影响区的流场特性

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化工学报 2008年第11期59卷 2741-2749页

作者：曹睿刘艳升严超宇仵浩中国石油大学(北京)化学科学与工程学院北京102249

孔前流动引起的阻力损失是孔流机械能损失的重要组成部分。本文提出了孔前流动影响区的概念,首先通过悬浮颗粒示踪实验,考察了水通过垂直锐边孔口自由出流的孔前流动影响区的范围和主要影响因素,然后用计算流体力学软件Fluent 6.2对孔... 详细信息

孔前流动引起的阻力损失是孔流机械能损失的重要组成部分。本文提出了孔前流动影响区的概念,首先通过悬浮颗粒示踪实验,考察了水通过垂直锐边孔口自由出流的孔前流动影响区的范围和主要影响因素,然后用计算流体力学软件Fluent 6.2对孔流进行了模拟,孔前区范围的模拟结果与实验结果基本吻合。此外,还将孔流系数的模拟值与前期实验值进行了对比,两者基本吻合,说明了模拟的可靠性。藉此讨论了孔前流动影响区的范围、速度分布、压力分布和流动状态随操作条件、孔结构条件的变化,并对"大孔机理"和"小孔机理"的孔前能量损失进行了对比分析。

关键词：孔前流动影响区孔流系数颗粒示踪计算流体力学液层高孔径

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非球形颗粒旋风分离特性试验研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2016年第3期40卷 143-148页

作者：陈建义李真发刘丰严超宇中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 中国石油大学过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

为了考察非球形颗粒的分离特征,采用对比试验的方法,以非球形的硅微粉和球形的粉煤灰为介质,测量其分离特性。结果表明:对于这两种颗粒,分离效率均随入口气速增加先升高后下降,压降随入口气速的增加持续上升,且分离效率和压降均随温度... 详细信息

为了考察非球形颗粒的分离特征,采用对比试验的方法,以非球形的硅微粉和球形的粉煤灰为介质,测量其分离特性。结果表明:对于这两种颗粒,分离效率均随入口气速增加先升高后下降,压降随入口气速的增加持续上升,且分离效率和压降均随温度升高而降低;尽管硅微粉的密度更大、颗粒偏粗,但在相同条件下,其分离效率却比更轻、更细的粉煤灰的低,且压降也更低,原因在于硅微粉所形成的灰层在器壁上"滑动"困难,器壁摩擦损失较大,会削弱旋流强度,导致离心分离能力下降,加上非球形颗粒在离心沉降过程中的绕流阻力更大,故分离效率变得更低。对于压降,虽然器壁摩擦损失增大会导致压降升高,但旋流强度的减弱又使旋转动能耗散减少,压降降低,综合结果是分离硅微粉时压降比分离粉煤灰时的低。

关键词：非球形颗粒旋风分离器分离效率压降

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提升管出口T型弯头压降特性的实验分析

化工学报 2014年第2期65卷 555-560页

作者：汪贵磊陈勇严超宇魏耀东中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

在大型循环流化床装置上,以FCC催化剂颗粒为实验物料,针对提升管出口T型弯头用动态压力传感器测量了操作参数和结构尺寸变化对其压降的影响,系统地分析了T型弯头的压降特性。实验结果表明T型弯头的压降与颗粒浓度呈线性关系,与入口速度... 详细信息

在大型循环流化床装置上,以FCC催化剂颗粒为实验物料,针对提升管出口T型弯头用动态压力传感器测量了操作参数和结构尺寸变化对其压降的影响,系统地分析了T型弯头的压降特性。实验结果表明T型弯头的压降与颗粒浓度呈线性关系,与入口速度(提升表观气速)呈二次方关系;T型弯头出口管截面积的减小使得压降显著增大;T型弯头盲管高度的增加可使T型弯头的压降降低,但是当盲管高度增加到一定值时,压降减小不明显。盲管高度对压降的影响是由于盲管高度的增加改变了提升管上部压力的分布,使T型弯头入口压力减小,导致T型弯头的压降降低;同时盲管高度的增加也使提升管出口区域的负压约束区长度增加。盲管所形成的负压约束区构成了对提升管出口的约束作用,T型弯头的盲管高度越大负压约束区越长,约束作用越强。

关键词：循环流化床提升管 T型弯头出口结构两相流