Crosser格栅在密相流化床反应器中的工业应用

发布时间：2021-04-10 03:03

　　介绍了中国石油大学（北京）开发的新型密相气固流化床内构件——Crosser格栅的工作原理及其在改善流化床气固接触效果和抑制颗粒返混方面的效果,重点介绍了Crosser格栅作为内构件在催化裂化再生器和汽提器中的应用情况。工业装置中的成功应用结果表明,Crosser格栅可以显著强化流化床内的流化质量,还可以有效抑制颗粒的轴向返混,最终可以有效提升现有催化裂化装置再生器和汽提器的性能。最后,分析了Crosser格栅在甲醇制烯烃装置应用的可能性及其对反应器产品分布和再生器烧焦效果的改善作用。 

【文章来源】：石油炼制与化工. 2020,51(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

Crosser格栅层布置方式示意

图1 Crosser格栅层布置方式示意直径800 mm的大型冷模流化床试验研究结果表明,使用Crosser格栅作为内构件可有效破碎气泡,显著降低床层内气泡的平均尺寸,还可以显著改善气流在整个床层横截面的分布均匀性,并提高床层的操作稳定性[1]。图3反映了Crosser格栅层对大型流化床内流化质量的影响,其中图3(a)中的均一性指数是基于床层净膨胀提出的,是一个无量纲数值,加入Crosser格栅层后,由于气泡直径变小,上升速度变慢,单位高度床层所能容纳的气泡体积变大,因此床层膨胀量更大。图3(b)中的不均匀指数是基于床层压力脉动提出的,它是一个有量纲的参数,其单位和压力单位相同。鉴于流化床中压力脉动主要源于气泡的运动,加入Crosser格栅层后,气泡平均直径减小是压力脉动大幅度降低的根本原因,这也表明床层操作稳定性提高。具体有关图3中均一性指数和不均匀指数的定义可以参考文献[1]。

直径800 mm的大型冷模流化床试验研究结果表明,使用Crosser格栅作为内构件可有效破碎气泡,显著降低床层内气泡的平均尺寸,还可以显著改善气流在整个床层横截面的分布均匀性,并提高床层的操作稳定性[1]。图3反映了Crosser格栅层对大型流化床内流化质量的影响,其中图3(a)中的均一性指数是基于床层净膨胀提出的,是一个无量纲数值,加入Crosser格栅层后,由于气泡直径变小,上升速度变慢,单位高度床层所能容纳的气泡体积变大,因此床层膨胀量更大。图3(b)中的不均匀指数是基于床层压力脉动提出的,它是一个有量纲的参数,其单位和压力单位相同。鉴于流化床中压力脉动主要源于气泡的运动,加入Crosser格栅层后,气泡平均直径减小是压力脉动大幅度降低的根本原因,这也表明床层操作稳定性提高。具体有关图3中均一性指数和不均匀指数的定义可以参考文献[1]。此外,Crosser格栅的加入还可以大幅度抑制床层内颗粒的轴向返混,图4反映了直径800 mm冷模流化床中加入Crosser格栅层后气体轴向扩散系数(Da,g)的变化。由图4可以看出,增设Crosser格栅层后气体轴向扩散系数大幅度减小,尤其是在高气速的湍动流化床中,气体轴向扩散系数下降的幅度尤为显著。鉴于流化床中气体的返混主要源于返混颗粒的夹带效应,因此气体轴向扩散系数的下降也反映了Crosser格栅对颗粒返混的强烈抑制作用。对应工业再生器的操作气速,相当于挡板层上下方颗粒的内循环流量降低了约90%。对于不同的工业应用,对抑制颗粒返混的要求可能不同,可以通过调整叶片间距和叶片倾角进一步优化。

【参考文献】：
期刊论文
[1]再生强化技术在重油催化裂化装置中的应用[J]. 郗艳龙,周帅帅,卢春喜.  中国粉体技术. 2019(05)
[2]CROSSER格栅在催化裂化装置中的应用[J]. 张英,王强.  中外能源. 2010(04)



本文编号：3128829