油剂逆流接触进料段内流动特性的实验研究及结构优化

发布时间：2020-08-02 22:34

【摘要】：催化裂化在我国石油炼制工业中起到了举足轻重的作用;研究和工业应用表明,传统催化裂化提升管混合进料段内油、剂实际流动状况与理想条件存在明显差异。中国石油大学(北京)提出了一种新型提升管进料段结构,即将传统倾斜向上进料的喷嘴改为倾斜向下安装。该结构可使油剂两相分布更趋均匀,相互“匹配”也得到了一定程度的改善。但已有研究中的结构尺寸单一,缺少对比,仍有进一步优化的潜力。为此,本文考察了进料段不同结构尺寸条件下,油剂逆流接触提升管进料段内两相流动及混合特性。在一套大型冷模实验装置,通过引入缩径、扩径和缩小均直段内径进料段结构形式,设计了喷嘴在扩径段以上、喷嘴在扩径段以下和均直小内径三种结构。采用多种现代多相流测试技术,对这三种进料段结构内两相流动及混合特性进行实验考察,并与已有新型进料段结构进行对比。对比四种进料段结构中固含率、颗粒速度、射流浓度在不同轴向位置的径向分布、固含率径向不均匀指数及截面平均油剂匹配指数沿轴向的变化等参数,发现喷嘴在扩径段下的进料段结构内两相分布最均匀,油剂浓度“匹配”最优。根据实验结果,将此最优结构内两相混合流场分为上游缩径区、油剂混合区及下游恢复区。在实验操作范围内,在预提升气速(U_r=2.4 m/s)、射流气速(U_j=78.5 m/s)下油、剂匹配最好。综合各种影响参数,对最优结构内截面平均油剂匹配指数沿轴向分布进行了经验关联,所得的计算值与实验值吻合较好,可为工业设计提供参考。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE96

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