湍動流化床顆粒流動特性的數值模擬

王 坤，朱麗云，李安俊，王振波，王國濤

(中國石油大學(華東)新能源學院，山東 青島 266580)

當前我國的重油催化裂化工藝(RFCC)經過不斷改革創新，逐漸趨于科學化、高效化，已經成為石油加工的核心技術和重質油輕質化的主要手段。隨著原油日益重質化、劣質化，對再生器等設備的考驗越來越大。催化裂化反應使焦炭沉積在催化劑表面上，導致催化劑活性急劇下降【1】，而再生器則通過燒去結焦催化劑上的焦炭來恢復催化劑的活性。為了提高目標產品收率、降低焦炭產率，工藝上通過提高系統催化劑循環量、改變再生器內氣固流化形式來提高催化劑再生效率，促進裂化反應，保證催化劑活性。系統催化劑循環量增加和再生器內流化形式的變化均需要更高的流化氣速，隨著再生器內操作氣速的提高，床層內氣體夾帶能力大大提高，大量的催化劑被帶入稀相空間，降低了再生效率；同時氣固分離設備入口濃度增大，分離負荷增加，設備效率降低，也降低了催化劑的回收率。針對上述問題，在深入研究湍動流化床內顆粒流動特性的基礎上，對流化床及旋風分離器的結進行優化、改善催化裂化條件是十分必要的。

湍動流化床因其固含率高、氣固接觸良好、熱質傳遞高效等獨有的特點在目前FCC再生器中的應用已十分廣泛【2-3】，而由于湍動流化床內氣固運動復雜、各種測量技術的局限及實驗條件存在限制，目前針對湍動流化床中顆粒運動規律的研究仍較少。……