催化裂化沉降器VQS系统内三维气体速度分布的改进

用智能型5孔探针对催化裂化沉降器内多臂式(A型)旋流快分系统封闭罩内的气体流场进行了测试，在此基础上，对旋流快分的结构进行了改进：在旋流头上插入了一个筒状物(B型)，并对其进行了流场测试。测试结果表明，B型的旋流头结构消除了旋流头喷出口的短路流，因而更有利于提高分离效率，但在筒状物的底部附近呈短路流现象，是下一步继续改进结构的重点。     

面向计划的炼化装置模型研究靠

从面向对象角度将炼化装置模型分为面向计划的装置模型和面向操作的装置模型两大类,并对两类模型的特点进行了探讨;提出了建立面向计划装置模型比较合适的方法是回归分析方法;以某丙烯腈装置为例,建立了一组面向计划的丙烯腈装置模型,并对模型的应用进行了分析.结果表明模型的建立对于装置的计划优化有重要的现实意义.     

科研成果向《化工原理》课程内容的二次转化

为了发挥石油院校的行业特色,结合本校在精馏技术及设备、流态化工程及装备等方面的科研成果,对化工原理课程内容进行了更新,对丰富教材内容、激发学生的求知欲、培养师资队伍等方面起到了积极作用。     

双组分大差异颗粒在气固流化床内混合/分离特性

实验考察了FCC催化剂(d_p=90 μm)和分子筛(d_p=1875 μm)构成的双组分大差异颗粒体系在流化床内的混合/分离特性。结果表明,在密相床层,随着大颗粒初始比例X₀逐渐增加,床层稀密相界面处的单位高度压降逐渐上升。双组分混合颗粒完全流化时密相床层内大颗粒质量分数在径向上总体分布均匀,但随着表观气速的增加大颗粒在径向上呈现出边壁高中心低的“U”形分布。全床混合均匀性在X₀<20.0%时较佳,且均匀性会随着表观气速u_g增加和X₀的增加而逐渐减小。在稀相空间,被夹带到稀相空间的大颗粒随着表观气速u_g增加逐渐增大,随着X₀的增大先增大后减小,当X₀=68.5%时夹带量最大。稀相空间内大颗粒质量分数在径向上呈“M”形分布,并且随着轴向高度的增加逐渐由“M”形分布转变为倒“U”形分布。基于实验结果,给出了计算完全混合高度和分级效率的经验关联式。     

环流预汽提组合旋流快分系统粒级效率的三区计算模型

在大型提升管冷模实验装置上,系统地考查了带有环流预汽提的旋流快分(CVQS)系统的气相流场和粒级效率。结果表明,随着旋流快分系统喷出口气速的增加,粒径小于7 μm颗粒的粒级效率的变化较小,7～20 μm颗粒的粒级效率逐渐变小,而超过20 μm颗粒的粒级效率则逐渐增大。根据CVQS快分系统的气固分离原理和结构特点,建立了计算CVQS系统粒级效率的三区模型。计算结果表明,在颗粒粒径大于20 μm时,模型预测的粒级效率与实验值吻合较好,其最大相对偏差不超过6.1%;在颗粒粒径小于20 μm时,模型计算的粒级效率与实验值相差较大,其相对偏差在45.7%～80.3%之间变化,并且随着颗粒粒径的减小,其相对偏差逐渐增加。模型对于主要用于分离20 μm以上颗粒的CVQS系统的工程设计,具有重要参考价值。     

提升管与气-固环流床层耦合反应器颗粒相循环比的模型及预测

引言Geldart A类颗粒气-固环流技术是一种利用气-液环流原理,并结合气-固聚式流化体系特点而开发的一种新型流态化技术[1],具有气固接触效率高、传质传热性能好等优点,被广泛用于石油炼制领域中的催化裂化汽提器、提升管出口粗旋快分的预汽提器、外取热器、石油焦燃烧器和降烯烃反应器等装备中[2]。     

气固环流反应器内颗粒返混特性

采用光纤测量与数据处理方法,在不同操作条件下,对一套大型组合流化床燃烧器环流段内固体颗粒的局部返混及截面返混特性进行了测定. 结果表明,以颗粒局部返混比Rmix,L表征的局部返混特性规律为在环隙区的径向分布较均匀、而在其他区域(导流筒区、底部区和颗粒分流区)呈中心区小边壁区大的不均匀分布形态. 在环流反应器的整个流动区域内,Rmix,L变化范围为0~0.9,颗粒截面返混比Rmix,T变化范围为0.1~0.6.     

催化裂化（裂解）集总反应动力学模型研究进展

分别从催化裂化集总反应动力学模型、催化裂解集总反应动力学模型、集总反应 流动耦合的催化裂化模型、集总反应 催化剂性质耦合的催化裂化模型、催化剂失活模型、建模数据来源、参数估算方法和集总动力学模型的关联模型等方面,系统地介绍了催化裂化(裂解)集总反应动力学模型的研究进展。在分析总结的基础上,针对催化裂化(裂解)集总反应动力学模型研究的后续发展提出了几点建议。     

催化裂化提升管末端旋流快分系统消涡板结构的数值模拟

在大型冷模实验基础上,采用RNG k-ε湍流模型对一套φ572 mm×3000 mm的旋流快分系统（SVQS）装置上部气体引出空间加设消涡板前后的气相流场进行了模拟研究。结果表明：在旋流快分上部空间加设两种不同结构消涡板都可以有效缓解边壁处的高速旋涡区。通过对比发现：在沉降器内壁面加装消涡板可以有效降低压降,降低消涡板上方气流即螺旋程度。直型消涡板压降较小,优于加装弯型消涡板。     

入口粉尘浓度对新型旋流-颗粒床耦合分离器特性的影响

通过大型冷模实验,考察了入口粉尘浓度对某连续操作新型旋流-颗粒床耦合分离器压降和除尘效率的影响特性。结果表明,入口粉尘浓度越大,达到平衡时分离器的压降越大,压降增速越快,入口粉尘浓度为59.13 g/m3时,分离器平衡压降最大为1.2 kPa;入口粉尘浓度越低,分离器分离效率越高。分离器颗粒床层内捕集颗粒含尘量与再生效率有关,再生尘源浓度越小,分离器压降达到平衡越快。当再生尘源浓度由58.18%降至23.67%,装置压降由1.5 kPa降至1.2 kPa;随着再生尘源浓度降低,分离器除尘效率略微下降。入口粉尘浓度和再生尘源浓度对分离器压降影响的结果一致,对分离器效率影响的结果不同。