催化裂化提升管進料段結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和動態(tài)壓力的實驗研究
發(fā)布時間:2021-05-07 07:35
催化裂化是我國石油煉制工業(yè)中最重要的二次加工過程。提升管進料段作為油劑初始接觸區(qū)域,其內(nèi)兩相流動、混合特性對裂化反應(yīng)的產(chǎn)品收率和分布具有重要的影響。研究表明,壓力脈動信號是氣固之間相互作用的綜合反映。本文旨在探究壓力脈動信號與提升管進料段內(nèi)氣固流動特性間的關(guān)系,為工業(yè)操作和設(shè)計提供參考。通過大型冷模實驗,考察了不同尺寸的等徑進料段結(jié)構(gòu)和不同進料位置的變徑進料段結(jié)構(gòu)——共四種油劑逆流接觸提升管進料段內(nèi)的氣固兩相流動狀況。實驗采用現(xiàn)代多相流測試技術(shù)獲得了不同操作條件下不同結(jié)構(gòu)提升管進料段內(nèi)固含率、顆粒速度、射流相特征濃度及壓力脈動標準偏差的軸-徑向分布特性。結(jié)合進料段內(nèi)氣固流動特性,詳細分析了壓力脈動標準偏差分布的主要影響因素。結(jié)果表明,提升管進料段的軸向分區(qū)為噴嘴進氣上游影響段、噴嘴進氣控制段及噴嘴進氣上游影響段。提升管進料段各截面的徑向分區(qū)不同,主要有顆粒相控制區(qū)、預(yù)提升氣相控制區(qū)、射流相控制區(qū)、混合氣相控制區(qū)及氣固兩相共同作用區(qū)。預(yù)提升氣體與噴嘴進氣流量比和顆粒循環(huán)強度的改變均會對壓力脈動強度分布形態(tài)及流動分區(qū)產(chǎn)生影響。相同固體循環(huán)量條件下,進料段直徑的減小及進料段縮徑增大了顆粒循環(huán)...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻綜述
1.1 催化裂化提升管反應(yīng)器
1.2 傳統(tǒng)提升管進料混合段內(nèi)氣固兩相流動特征
1.3 提升管進料混合段結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究進展
1.4 氣固流化床壓力脈動信號的研究
1.4.1 壓力脈動的來源和傳播
1.4.2 壓力脈動信號的分析方法
1.5 本章小結(jié)
第2章 研究內(nèi)容及實驗裝置
2.1 研究目的
2.2 研究內(nèi)容
2.3 實驗裝置及操作條件
2.3.1 實驗裝置及流程
2.3.2 提升管進料段結(jié)構(gòu)
2.3.3 實驗介質(zhì)及操作條件
2.4 測量儀器及數(shù)據(jù)處理方法
2.4.1 表觀氣速的測定
2.4.2 顆粒循環(huán)強度的測定
2.4.3 壓力脈動強度的測定
2.4.4 局部顆粒濃度及速度的測定
2.4.5 射流相濃度的測定
2.4.6 油劑匹配指數(shù)
2.5 測點布置
第3章 等徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布特征
3.1 大直徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布特征
3.1.1 不同軸向截面壓力脈動強度的徑向分布
3.1.2 壓力脈動標準偏差的軸向分布
3.1.3 壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
3.2 小直徑提升管進料段壓力脈動強度分布
3.2.1 無噴嘴進氣時壓力脈動強度的徑向分布
3.2.2 不同軸向截面壓力脈動強度的徑向分布
3.2.3 壓力脈動標準偏差的軸向分布
3.2.4 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差分布的影響
3.2.5 油劑匹配指數(shù)與壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
3.3 本章小結(jié)
第4章 縮徑段進料變徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布
4.1 無噴嘴進氣時壓力脈動強度的徑向分布
4.2 壓力脈動強度的軸-徑向分布
4.2.1 不同軸向截面壓力脈動強度的徑向分布
4.2.2 壓力脈動標準偏差的軸向分布
4.3 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差分布的影響
4.3.1 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差軸向分布的影響
4.3.2 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差徑向分布的影響
4.4 油劑匹配指數(shù)與壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
4.5 本章小結(jié)
第5章 縮徑段以上進料變徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布
5.1 無噴嘴進氣時壓力脈動強度的徑向分布
5.2 提升管進料段壓力脈動強度軸-徑向分布
5.2.1 不同軸向位置壓力脈動強度的徑向分布
5.2.2 壓力脈動強度的軸向分布
5.3 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差分布的影響
5.3.1 顆粒循環(huán)強度對各參數(shù)軸向分布的影響
5.3.2 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差徑向分布的影響
5.4 油劑匹配指數(shù)與壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 主要符號表
附錄B 小直徑進料段內(nèi)各流動參數(shù)徑向分布(Uj=41.8 m/s)
致謝
個人簡歷及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]油劑逆流接觸FCC提升管進料段內(nèi)噴嘴射流濃度的分布[J]. 邊京,趙鳳靜,范怡平,盧春喜. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2017(06)
[2]提升管進料射流對氣固兩相流動混合的影響[J]. 陳昇,閆子涵,王維,范怡平,盧春喜. 過程工程學(xué)報. 2016(04)
[3]新型催化裂化提升管進料段油、劑兩相混合特性[J]. 閆子涵,王釗,陳昇,范怡平,盧春喜. 化工學(xué)報. 2016(08)
[4]循環(huán)流化床提升管T形彎頭動態(tài)壓力的小波分析[J]. 周發(fā)戚,陳勇,魏志剛,嚴超宇,孫國剛,魏耀東. 化工學(xué)報. 2015(05)
[5]快速流化床內(nèi)氣固兩相流動態(tài)壓力的實驗研究[J]. 徐俊,顧松園,鐘思青,俞志楠,趙玲. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(05)
[6]油劑逆流接觸提升管進料段固含率及顆粒速度的徑向分布[J]. 閆子涵,秦小剛,陳昇,范怡平,盧春喜. 過程工程學(xué)報. 2014(05)
[7]流化催化裂化提升管進料段混合研究進展[J]. 崔剛,劉夢溪. 廣州化工. 2014(16)
[8]基于EMMS曳力模型的提升管進料混合段模擬[J]. 陳昇,王維,閆子涵,盧春喜,范怡平. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(01)
[9]循環(huán)流化床提升管壓力瞬時波動的功率譜分析[J]. 劉寶勇,魏緒玲,郭慶杰,王良成,楊西. 應(yīng)用化工. 2012(05)
[10]矢量優(yōu)化技術(shù)在FCC進料霧化噴嘴開發(fā)中的應(yīng)用(Ⅱ)——噴嘴“內(nèi)部矢量”的優(yōu)化[J]. 范怡平,鄂承林,盧春喜,許棟五. 煉油技術(shù)與工程. 2011(05)
碩士論文
[1]新型變徑提升管反應(yīng)器實驗研究[D]. 宮海峰.中國石油大學(xué) 2010
本文編號:3173008
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻綜述
1.1 催化裂化提升管反應(yīng)器
1.2 傳統(tǒng)提升管進料混合段內(nèi)氣固兩相流動特征
1.3 提升管進料混合段結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究進展
1.4 氣固流化床壓力脈動信號的研究
1.4.1 壓力脈動的來源和傳播
1.4.2 壓力脈動信號的分析方法
1.5 本章小結(jié)
第2章 研究內(nèi)容及實驗裝置
2.1 研究目的
2.2 研究內(nèi)容
2.3 實驗裝置及操作條件
2.3.1 實驗裝置及流程
2.3.2 提升管進料段結(jié)構(gòu)
2.3.3 實驗介質(zhì)及操作條件
2.4 測量儀器及數(shù)據(jù)處理方法
2.4.1 表觀氣速的測定
2.4.2 顆粒循環(huán)強度的測定
2.4.3 壓力脈動強度的測定
2.4.4 局部顆粒濃度及速度的測定
2.4.5 射流相濃度的測定
2.4.6 油劑匹配指數(shù)
2.5 測點布置
第3章 等徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布特征
3.1 大直徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布特征
3.1.1 不同軸向截面壓力脈動強度的徑向分布
3.1.2 壓力脈動標準偏差的軸向分布
3.1.3 壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
3.2 小直徑提升管進料段壓力脈動強度分布
3.2.1 無噴嘴進氣時壓力脈動強度的徑向分布
3.2.2 不同軸向截面壓力脈動強度的徑向分布
3.2.3 壓力脈動標準偏差的軸向分布
3.2.4 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差分布的影響
3.2.5 油劑匹配指數(shù)與壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
3.3 本章小結(jié)
第4章 縮徑段進料變徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布
4.1 無噴嘴進氣時壓力脈動強度的徑向分布
4.2 壓力脈動強度的軸-徑向分布
4.2.1 不同軸向截面壓力脈動強度的徑向分布
4.2.2 壓力脈動標準偏差的軸向分布
4.3 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差分布的影響
4.3.1 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差軸向分布的影響
4.3.2 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差徑向分布的影響
4.4 油劑匹配指數(shù)與壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
4.5 本章小結(jié)
第5章 縮徑段以上進料變徑提升管進料段內(nèi)壓力脈動強度分布
5.1 無噴嘴進氣時壓力脈動強度的徑向分布
5.2 提升管進料段壓力脈動強度軸-徑向分布
5.2.1 不同軸向位置壓力脈動強度的徑向分布
5.2.2 壓力脈動強度的軸向分布
5.3 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差分布的影響
5.3.1 顆粒循環(huán)強度對各參數(shù)軸向分布的影響
5.3.2 顆粒循環(huán)強度對壓力脈動標準偏差徑向分布的影響
5.4 油劑匹配指數(shù)與壓力脈動標準偏差徑向分布的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 主要符號表
附錄B 小直徑進料段內(nèi)各流動參數(shù)徑向分布(Uj=41.8 m/s)
致謝
個人簡歷及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]油劑逆流接觸FCC提升管進料段內(nèi)噴嘴射流濃度的分布[J]. 邊京,趙鳳靜,范怡平,盧春喜. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2017(06)
[2]提升管進料射流對氣固兩相流動混合的影響[J]. 陳昇,閆子涵,王維,范怡平,盧春喜. 過程工程學(xué)報. 2016(04)
[3]新型催化裂化提升管進料段油、劑兩相混合特性[J]. 閆子涵,王釗,陳昇,范怡平,盧春喜. 化工學(xué)報. 2016(08)
[4]循環(huán)流化床提升管T形彎頭動態(tài)壓力的小波分析[J]. 周發(fā)戚,陳勇,魏志剛,嚴超宇,孫國剛,魏耀東. 化工學(xué)報. 2015(05)
[5]快速流化床內(nèi)氣固兩相流動態(tài)壓力的實驗研究[J]. 徐俊,顧松園,鐘思青,俞志楠,趙玲. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(05)
[6]油劑逆流接觸提升管進料段固含率及顆粒速度的徑向分布[J]. 閆子涵,秦小剛,陳昇,范怡平,盧春喜. 過程工程學(xué)報. 2014(05)
[7]流化催化裂化提升管進料段混合研究進展[J]. 崔剛,劉夢溪. 廣州化工. 2014(16)
[8]基于EMMS曳力模型的提升管進料混合段模擬[J]. 陳昇,王維,閆子涵,盧春喜,范怡平. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2014(01)
[9]循環(huán)流化床提升管壓力瞬時波動的功率譜分析[J]. 劉寶勇,魏緒玲,郭慶杰,王良成,楊西. 應(yīng)用化工. 2012(05)
[10]矢量優(yōu)化技術(shù)在FCC進料霧化噴嘴開發(fā)中的應(yīng)用(Ⅱ)——噴嘴“內(nèi)部矢量”的優(yōu)化[J]. 范怡平,鄂承林,盧春喜,許棟五. 煉油技術(shù)與工程. 2011(05)
碩士論文
[1]新型變徑提升管反應(yīng)器實驗研究[D]. 宮海峰.中國石油大學(xué) 2010
本文編號:3173008
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