催化裂化提升管进料段结构的优化和动态压力的实验研究

发布时间：2021-05-07 07:35

　　催化裂化是我国石油炼制工业中最重要的二次加工过程。提升管进料段作为油剂初始接触区域,其内两相流动、混合特性对裂化反应的产品收率和分布具有重要的影响。研究表明,压力脉动信号是气固之间相互作用的综合反映。本文旨在探究压力脉动信号与提升管进料段内气固流动特性间的关系,为工业操作和设计提供参考。通过大型冷模实验,考察了不同尺寸的等径进料段结构和不同进料位置的变径进料段结构——共四种油剂逆流接触提升管进料段内的气固两相流动状况。实验采用现代多相流测试技术获得了不同操作条件下不同结构提升管进料段内固含率、颗粒速度、射流相特征浓度及压力脉动标准偏差的轴-径向分布特性。结合进料段内气固流动特性,详细分析了压力脉动标准偏差分布的主要影响因素。结果表明,提升管进料段的轴向分区为喷嘴进气上游影响段、喷嘴进气控制段及喷嘴进气上游影响段。提升管进料段各截面的径向分区不同,主要有颗粒相控制区、预提升气相控制区、射流相控制区、混合气相控制区及气固两相共同作用区。预提升气体与喷嘴进气流量比和颗粒循环强度的改变均会对压力脉动强度分布形态及流动分区产生影响。相同固体循环量条件下,进料段直径的减小及进料段缩径增大了颗粒循环... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文献综述
    1.1 催化裂化提升管反应器
    1.2 传统提升管进料混合段内气固两相流动特征
    1.3 提升管进料混合段结构优化的研究进展
    1.4 气固流化床压力脉动信号的研究
        1.4.1 压力脉动的来源和传播
        1.4.2 压力脉动信号的分析方法
    1.5 本章小结
第2章 研究内容及实验装置
    2.1 研究目的
    2.2 研究内容
    2.3 实验装置及操作条件
        2.3.1 实验装置及流程
        2.3.2 提升管进料段结构
        2.3.3 实验介质及操作条件
    2.4 测量仪器及数据处理方法
        2.4.1 表观气速的测定
        2.4.2 颗粒循环强度的测定
        2.4.3 压力脉动强度的测定
        2.4.4 局部颗粒浓度及速度的测定
        2.4.5 射流相浓度的测定
        2.4.6 油剂匹配指数
    2.5 测点布置
第3章 等径提升管进料段内压力脉动强度分布特征
    3.1 大直径提升管进料段内压力脉动强度分布特征
        3.1.1 不同轴向截面压力脉动强度的径向分布
        3.1.2 压力脉动标准偏差的轴向分布
        3.1.3 压力脉动标准偏差径向分布的经验关联
    3.2 小直径提升管进料段压力脉动强度分布
        3.2.1 无喷嘴进气时压力脉动强度的径向分布
        3.2.2 不同轴向截面压力脉动强度的径向分布
        3.2.3 压力脉动标准偏差的轴向分布
        3.2.4 颗粒循环强度对压力脉动标准偏差分布的影响
        3.2.5 油剂匹配指数与压力脉动标准偏差径向分布的经验关联
    3.3 本章小结
第4章 缩径段进料变径提升管进料段内压力脉动强度分布
    4.1 无喷嘴进气时压力脉动强度的径向分布
    4.2 压力脉动强度的轴-径向分布
        4.2.1 不同轴向截面压力脉动强度的径向分布
        4.2.2 压力脉动标准偏差的轴向分布
    4.3 颗粒循环强度对压力脉动标准偏差分布的影响
        4.3.1 颗粒循环强度对压力脉动标准偏差轴向分布的影响
        4.3.2 颗粒循环强度对压力脉动标准偏差径向分布的影响
    4.4 油剂匹配指数与压力脉动标准偏差径向分布的经验关联
    4.5 本章小结
第5章 缩径段以上进料变径提升管进料段内压力脉动强度分布
    5.1 无喷嘴进气时压力脉动强度的径向分布
    5.2 提升管进料段压力脉动强度轴-径向分布
        5.2.1 不同轴向位置压力脉动强度的径向分布
        5.2.2 压力脉动强度的轴向分布
    5.3 颗粒循环强度对压力脉动标准偏差分布的影响
        5.3.1 颗粒循环强度对各参数轴向分布的影响
        5.3.2 颗粒循环强度对压力脉动标准偏差径向分布的影响
    5.4 油剂匹配指数与压力脉动标准偏差径向分布的经验关联
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
附录A 主要符号表
附录B 小直径进料段内各流动参数径向分布(Uj=41.8 m/s)
致谢
个人简历及在学期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]油剂逆流接触FCC提升管进料段内喷嘴射流浓度的分布[J]. 边京,赵凤静,范怡平,卢春喜.  高校化学工程学报. 2017(06)
[2]提升管进料射流对气固两相流动混合的影响[J]. 陈昇,闫子涵,王维,范怡平,卢春喜.  过程工程学报. 2016(04)
[3]新型催化裂化提升管进料段油、剂两相混合特性[J]. 闫子涵,王钊,陈昇,范怡平,卢春喜.  化工学报. 2016(08)
[4]循环流化床提升管T形弯头动态压力的小波分析[J]. 周发戚,陈勇,魏志刚,严超宇,孙国刚,魏耀东.  化工学报. 2015(05)
[5]快速流化床内气固两相流动态压力的实验研究[J]. 徐俊,顾松园,钟思青,俞志楠,赵玲.  化学反应工程与工艺. 2014(05)
[6]油剂逆流接触提升管进料段固含率及颗粒速度的径向分布[J]. 闫子涵,秦小刚,陈昇,范怡平,卢春喜.  过程工程学报. 2014(05)
[7]流化催化裂化提升管进料段混合研究进展[J]. 崔刚,刘梦溪.  广州化工. 2014(16)
[8]基于EMMS曳力模型的提升管进料混合段模拟[J]. 陈昇,王维,闫子涵,卢春喜,范怡平.  化学反应工程与工艺. 2014(01)
[9]循环流化床提升管压力瞬时波动的功率谱分析[J]. 刘宝勇,魏绪玲,郭庆杰,王良成,杨西.  应用化工. 2012(05)
[10]矢量优化技术在FCC进料雾化喷嘴开发中的应用（Ⅱ）——喷嘴“内部矢量”的优化[J]. 范怡平,鄂承林,卢春喜,许栋五.  炼油技术与工程. 2011(05)

硕士论文
[1]新型变径提升管反应器实验研究[D]. 宫海峰.中国石油大学 2010



本文编号：3173008