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高低并列式重油催化裂化汽提器挡板的结构优化

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过程工程学报 2022年第1期22卷 22-31页

作者：刘彪姚秀颖孟振亮刘梦溪中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249 陕西延长石油(集团)有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心陕西西安710065

催化裂化汽提器的汽提效果对装置产品收率、能耗和长周期平稳高效运行有重要影响。高效的汽提器不仅可以提高轻质油品的收率、改善产品分布,更能降低再生器的烧焦负荷、减少催化剂的水热失活。当前常用的汽提器主要呈现两种结构形式,其... 详细信息

催化裂化汽提器的汽提效果对装置产品收率、能耗和长周期平稳高效运行有重要影响。高效的汽提器不仅可以提高轻质油品的收率、改善产品分布,更能降低再生器的烧焦负荷、减少催化剂的水热失活。当前常用的汽提器主要呈现两种结构形式,其一为填料结构汽提器,该汽提器空间利用率和汽提效率很高,但填料容易被焦块堵塞,不易清理,因而不适宜于重油催化裂化装置;另一种汽提器为挡板结构汽提器,该汽提器结构简单、汽提效率高、运行周期长,应用非常广泛。开孔挡板结构汽提器作为挡板结构汽提器中应用最广一种,其挡板区内气固流动特征及流场分布特点目前还研究较少,同时受实验条件和测量方法的限制,工业尺度开孔挡板结构汽提器更是鲜有研究报道。本研究将运用双流体模型结合分段曳力模型对一套工业规模催化裂化装置的锥环形挡板汽提器进行模拟,考察其流场特点和气固流体力学行为。发现模拟所得床层密度与工业实测值能较好吻合。模拟结果表明:挡板区内蒸汽并不严格呈“S”形穿过各块挡板向上流动,相邻环形挡板0.85

关键词：催化裂化汽提器挡板结构数值模拟双流体模型气固两相流鼓泡床

开孔形式对盘环形挡板汽提器特性影响的模拟分析

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化工进展 2021年第11期40卷 5949-5960页

作者：石孝刚姜源张梦轩蓝兴英高金森张永民中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

采用CFD方法对安置盘环挡板的汽提器进行了模拟计算,对比了盘环挡板上有无开孔情况下的颗粒流动分布。结果表明,在盘环挡板上进行开孔可有效减少“气垫”区域,使气体与颗粒更顺利地穿透挡板进行高效接触。此外,通过对比不同开孔形式下... 详细信息

采用CFD方法对安置盘环挡板的汽提器进行了模拟计算,对比了盘环挡板上有无开孔情况下的颗粒流动分布。结果表明,在盘环挡板上进行开孔可有效减少“气垫”区域,使气体与颗粒更顺利地穿透挡板进行高效接触。此外,通过对比不同开孔形式下的催化剂颗粒流动与气泡分布特性,可以发现均匀开孔时,随着开孔尺寸的增加,气相流动阻力下降,可以携带颗粒更加均匀地穿过盘环挡板,使得挡板以下的“气垫”区域减小,颗粒在汽提器内分布更加均匀,有利于汽提蒸汽与催化剂颗粒之间的接触。但是,随着开孔尺寸增加,汽提器内气泡的平均尺寸有所增加,气泡数量减小,气泡所占的总体积及气泡所能提供的相界面积有所减少。对比均匀开孔与非均匀开孔的颗粒流动与气泡特性,结果表明,在盘形挡板顶部附近开孔12mm,其他区域均匀开孔9mm的非均匀开孔形式在确保催化剂颗粒流动的均匀性分布、汽提蒸汽与催化剂颗粒之间的接触效果的同时,容易产生更小的气泡,可以提供更高的气固相界面积,更加有利于汽提器性能的改善,因此是比较优选的开孔方式。本文关于挡板开孔形式影响的模拟分析对设计高性能的汽提器内构件具有重要意义。

关键词：汽提器盘环挡板开孔气泡计算流体力学

工业催化裂化汽提器内气固停留时间的数值模拟

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高校化学工程学报 2010年第5期24卷 770-775页

作者：刘英杰蓝兴英刘旭阳徐春明高金森中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 中海炼化惠州炼油分公司广东广州516084

在双流体模型以及团聚修正曳力模型的基础上,采用停留时间分布(RTD)模型,对工业催化裂化装置汽提器内气体和催化剂的停留时间进行了模拟计算,得到了人字型挡板、盘环型挡板和两段环流汽提器内气固两相的RTD特征。三种结构汽提器中气体的... 详细信息

在双流体模型以及团聚修正曳力模型的基础上,采用停留时间分布(RTD)模型,对工业催化裂化装置汽提器内气体和催化剂的停留时间进行了模拟计算,得到了人字型挡板、盘环型挡板和两段环流汽提器内气固两相的RTD特征。三种结构汽提器中气体的RTD曲线都呈现很不平滑的多峰分布,而催化剂颗粒的RTD曲线则呈现平滑的单峰分布,气体及催化剂颗粒的RTD曲线都出现了拖尾现象。模拟结果表明,三种汽提器内气体及颗粒的流动明显偏离平推流,催化剂的返混程度比气体强。与人字型挡板相比,盘环型挡板改善了汽提器内气固接触效果,从而提高汽提效率;与人字型挡板和盘环型挡板相比,两段环流汽提器不但改善了气固接触效果,还延长了催化剂颗粒的停留时间,并且降低催化剂的返混程度,模拟结果解释了工业两段环流汽提器汽提效率最高的原因。

关键词：流化催化裂化汽提器停留时间分布汽提效率计算流体力学

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催化剂汽提器内气固传质特性的研究

高校化学工程学报 2004年第4期18卷 409-413页

作者：张永民卢春喜时铭显石油大学北京102249

采用氧气示踪的方法在f 486×8000mm的有机玻璃床内对普通流化床汽提器和盘环形挡板汽提器进行了系统的气固相传质冷态模拟实验,得出了不同汽提线速和催化剂质量流率下上述两种催化剂汽提器内油气浓度轴向分布的变化规律。根据其油气浓... 详细信息

采用氧气示踪的方法在f 486×8000mm的有机玻璃床内对普通流化床汽提器和盘环形挡板汽提器进行了系统的气固相传质冷态模拟实验,得出了不同汽提线速和催化剂质量流率下上述两种催化剂汽提器内油气浓度轴向分布的变化规律。根据其油气浓度轴向分布的特点,结合鼓泡流化床两相理论以及一系列的假设,提出了针对这两种汽提器的一维传质模型。由实验结果待定了一维传质模型的模型参数,获得了计算两种汽提器轴向油气浓度分布的半经验的指数关联式。该关联式和实验数据比较吻合,相对误差均在10%以内。由该关联式可进一步计算出汽提器的汽提效率,可以为工业汽提器工艺参数的优化以及工程设计提供参考。

关键词：汽提器传质模型催化裂化流态化

催化裂化汽提器内颗粒停留时间分布的数值模拟

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石油化工 2010年第11期39卷 1215-1220页

作者：刘英杰蓝兴英徐春明高金森中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249

采用计算流体力学数值模拟方法对空筒型和人字形挡板汽提器内的气固两相流动进行模拟,模拟中采用示踪技术得到了催化剂出口处颗粒的停留时间分布,采用死区模型对停留时间分布曲线进行分析,得到了两种汽提器内的死区、活塞流区及全混流... 详细信息

采用计算流体力学数值模拟方法对空筒型和人字形挡板汽提器内的气固两相流动进行模拟,模拟中采用示踪技术得到了催化剂出口处颗粒的停留时间分布,采用死区模型对停留时间分布曲线进行分析,得到了两种汽提器内的死区、活塞流区及全混流区的体积分数。模拟结果表明,人字形挡板汽提器的死区体积约为10%,活塞流区体积大于40%,全混流区体积小于50%;空筒型汽提器的死区体积占反应器体积的15%～35%,活塞流区体积为10%～25%,全混流区体积为50%～60%;人字形挡板汽提器能够减小死区体积及全混流区体积,增大活塞流区体积,从而提高汽提器体积的利用率,降低颗粒的返混程度,提高汽提效率。

关键词：催化裂化汽提器停留时间分布死区模型汽提效率

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FCC待生催化剂多级组合式汽提器的开发

炼油技术与工程 2006年第9期36卷 12-16页

作者：张振千田耕中国石化集团洛阳石油化工工程公司工程研究院河南省洛阳市471003

从冷模试验入手,以提高汽提器汽提效率为目标,开发了催化裂化沉降器待生催化剂多级组合式结构汽提器。该技术在着眼于加大汽固接触面积、提高汽固接触效率的同时,在汽提器内用间隔距离较大的挡板实现多级串联式汽提,以减小各区内汽固的... 详细信息

从冷模试验入手,以提高汽提器汽提效率为目标,开发了催化裂化沉降器待生催化剂多级组合式结构汽提器。该技术在着眼于加大汽固接触面积、提高汽固接触效率的同时,在汽提器内用间隔距离较大的挡板实现多级串联式汽提,以减小各区内汽固的返混程度,提高传质效率,从而提高汽提效率。冷模试验研究对比结果表明,新开发的汽提器汽提效率较普通环形挡板式汽提器汽提效率提高10百分点以上。在济南分公司重油催化裂化装置的工业应用结果表明,投用新汽提器后,焦炭中氢质量分数为6％～7％,降低了18．3％,焦炭产率下降0．5百分点。

关键词：流化催化裂化装置待生催化剂汽提器多级组合试验室规模工业应用

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催化裂化装置高效汽提器技术的工业应用

炼油设计 2001年第11期31卷 39-40页

作者：罗勇余致刚中国石化股份有限公司荆门分公司湖北省荆门市448002

中国石化股份有限公司荆门分公司 0 .8Mt/a重油催化裂化装置应用洛阳石油化工工程公司设备研究所的专利技术 ,将原反应沉降汽提器改造成高效汽提器。工业应用结果表明 :在汽提蒸汽量下降 16 %的情况下 ,待生催化剂上焦炭的氢碳比值 (H/C... 详细信息

中国石化股份有限公司荆门分公司 0 .8Mt/a重油催化裂化装置应用洛阳石油化工工程公司设备研究所的专利技术 ,将原反应沉降汽提器改造成高效汽提器。工业应用结果表明 :在汽提蒸汽量下降 16 %的情况下 ,待生催化剂上焦炭的氢碳比值 (H/C)同比降低了 43 % ;再生器烧焦量同比下降了 1个百分点 ,每年可少烧焦 80 0 0t,年经济效益 85 0× 10 4RMB

关键词：催化裂化装置再生焦炭汽提器工业应用重油

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催化裂化新型环流汽提器的大型冷模实验

高校化学工程学报 2004年第3期18卷 377-380页

作者：张永民卢春喜时铭显石油大学北京102249

采用氧气示踪的方法在φ486mm×8000mm的有机玻璃床内对三种不同结构的催化裂化用催化剂汽提器(空筒结构、盘环形挡板结构和两段环流结构)在不同的工况下进行了系统的汽提效率模拟冷态对比实验。最终发现在实验条件下,新型环流汽提器具... 详细信息

采用氧气示踪的方法在φ486mm×8000mm的有机玻璃床内对三种不同结构的催化裂化用催化剂汽提器(空筒结构、盘环形挡板结构和两段环流结构)在不同的工况下进行了系统的汽提效率模拟冷态对比实验。最终发现在实验条件下,新型环流汽提器具有更高的汽提效率,和空筒结构相比,最多可减少82%的可汽提焦炭量;和现有工业装置最常用的盘环形汽提结构相比,最多也可以减少48%的可汽提焦炭量。同时该型汽提器还具有结构简单的优点,易于在现有工业装置上改造和推广。

关键词：汽提器催化裂化流态化对比实验

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催化裂化汽提器的流体动力学数值模拟

计算机与应用化学 2008年第4期25卷 449-452页

作者：任鹏朱丙田候栓弟许克家石油化工科学研究院北京100083

提出了一种新型填料式汽提器,并采用气固双流体模型模拟了新型汽提器和传统汽提器内气固流体流动行为。模拟结果显示新型填料式汽提器在改善颗粒流动,提高颗粒分布均匀性和汽提器空间利用率方面要优于传统盘环挡板汽提器。

关键词：汽提器流态化气固两相流计算流体力学颗粒动理学