湍动流化床颗粒流动特性的数值模拟

王 坤，朱丽云，李安俊，王振波，王国涛

(中国石油大学(华东)新能源学院，山东 青岛 266580)

当前我国的重油催化裂化工艺(RFCC)经过不断改革创新，逐渐趋于科学化、高效化，已经成为石油加工的核心技术和重质油轻质化的主要手段。随着原油日益重质化、劣质化，对再生器等设备的考验越来越大。催化裂化反应使焦炭沉积在催化剂表面上，导致催化剂活性急剧下降【1】，而再生器则通过烧去结焦催化剂上的焦炭来恢复催化剂的活性。为了提高目标产品收率、降低焦炭产率，工艺上通过提高系统催化剂循环量、改变再生器内气固流化形式来提高催化剂再生效率，促进裂化反应，保证催化剂活性。系统催化剂循环量增加和再生器内流化形式的变化均需要更高的流化气速，随着再生器内操作气速的提高，床层内气体夹带能力大大提高，大量的催化剂被带入稀相空间，降低了再生效率；同时气固分离设备入口浓度增大，分离负荷增加，设备效率降低，也降低了催化剂的回收率。针对上述问题，在深入研究湍动流化床内颗粒流动特性的基础上，对流化床及旋风分离器的结进行优化、改善催化裂化条件是十分必要的。

湍动流化床因其固含率高、气固接触良好、热质传递高效等独有的特点在目前FCC再生器中的应用已十分广泛【2-3】，而由于湍动流化床内气固运动复杂、各种测量技术的局限及实验条件存在限制，目前针对湍动流化床中颗粒运动规律的研究仍较少。……