催化裂解反应器内的多相反应流动数值模拟

贺翔宇, 王景效, 许建良, 刘海峰, 龚剑洪

催化裂解反应器内的多相反应流动数值模拟

贺翔宇1, 王景效2, 许建良1, 刘海峰1, 龚剑洪2

(1. 华东理工大学 上海煤气化工程技术研究中心, 上海 200237;2. 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院, 北京 100083)

采用欧拉-欧拉方法对催化裂解提升管反应器内的气固两相流动与催化裂解反应过程进行了研究，构建了12集总反应动力学模型模拟裂解反应过程，并使用焦炭生成量与催化剂质量比例函数来模拟催化剂失活动力学；考察了提升管轴向和径向的产物分布特征，分析了剂油比CTO、原料中沥青质含量和入口蒸气量对产物的影响。结果表明：产物和催化剂有壁面富集现象；随着 CTO增大，反应器出口柴油比例减小，烯烃比例增大；原料中沥青质增大，出口烯烃产量降低，但影响较小；入口蒸气量越高，烯烃出口产量越低。

催化裂解；提升管；模拟；计算流体力学

1 前 言

丙烯是仅次于乙烯的重要化工原料，目前全球对丙烯的需求快速增长，甚至超过了对乙烯需求的增长速度。作为蒸气裂解副产物的丙烯已经不能满足市场需求，因而石化/炼油行业正积极研发增产丙烯的方法。中石化开发的深度催化裂解(DCC)技术突破了常规催化裂解(FCC)的工艺限制，可成倍地增加丙烯产率[1]。提升管反应器是催化裂解工艺技术常用的一种反应器类型，是整个装置的核心反应器，具有线速高、停留时间短的特点[2]。催化裂解反应是一个……