喷嘴布置对提升管内气-固流动特性及传热传质的影响

石油炼制与化工 ›› 2024, Vol. 55 ›› Issue (9): 52-61.

喷嘴布置对提升管内气-固流动特性及传热传质的影响

王松江,崔凌云,李国智,刘璐

中石化炼化工程（集团）股份有限公司洛阳技术研发中心

收稿日期:2024-01-18 修回日期:2024-05-16 出版日期:2024-09-12 发布日期:2024-08-28
通讯作者: 崔凌云 E-mail:cuily.segr@sinopec.com
基金资助:
催化裂化油剂混合区传递与反应规律研究

EFFECT OF NOZZLE ARRANGEMENT ON GAS-SOLID FLOW CHARACTERISTICS AND HEAT AND MASS TRANSFER INSIDE THE RISER

Received:2024-01-18 Revised:2024-05-16 Online:2024-09-12 Published:2024-08-28

摘要/Abstract

摘要： 催化裂化提升管内良好的相间传热与传质、气-固流动特性可为催化裂化装置提供有利的反应环境。以某炼油厂1.80 Mt/a催化裂化装置的提升管为模型，通过数值模拟方法研究了4种不同喷嘴布置对提升管内气-固流动特性及传热传质的影响。模拟结果显示：喷嘴数量为8、喷嘴倾角为30°的布置（布置B）下提升管内催化剂固含率分布和原料油的油气分布均优于其他布置；提升管内相间传热非常迅速，4种喷嘴布置下气-液-固三相温度场分布几乎一致，其中布置B下原料油雾滴分布相对较为均匀。通过对原料油雾滴蒸发情况进行评估，发现布置B具有最好的蒸发效果，有利于催化裂化反应的进行和改善产品分布。

关键词: 催化裂化, 提升管, 喷嘴, 气-固流动特性, 传质传热

Abstract: Good interphase heat and mass transfer and gas-solid flow characteristics in the catalytic cracking riser can provide a favorable reaction environment for the catalytic cracking unit. The effects of 4 different nozzle arrangements on gas-solid flow characteristics and heat and mass transfer in the riser of a 1.80 Mt/a FCC unit were studied by numerical simulation. The simulation results showed that the distribution of solid holdup of catalyst and oil-gas in the riser of arrangement B with 8 nozzles and 30° nozzle inclination was better than other arrangements;the heat transfer between phases in the riser was very rapid, the temperature distribution of gas-liquid-solid three-phase was almost the same under 4 nozzle arrangements, and the distribution of feedstock oil droplets was relatively uniform in arrangement B. Through the evaluation of feedstock oil droplet evaporation, it is found that arrangement B has the best evaporation effect, which is beneficial to the FCC reaction and the improvement of product distribution.

Key words: catalytic cracking, riser, nozzle, gas-solid flow characteristics, heat and mass transfer

王松江崔凌云李国智刘璐. 喷嘴布置对提升管内气-固流动特性及传热传质的影响[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(9): 52-61.

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