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1、石油學(xué)報(石油加工)ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第31卷第6期2O15年12月文章編號：1001—8719(2015)061408—082種重油懸浮床加氫反應(yīng)器流體力學(xué)特性的比較薄守石，王劍，白飛，孫蘭義(中國石油大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，山東青島266580)摘要：以重油懸浮床加氫常用的鼓泡床和環(huán)流反應(yīng)器為研究對象，選用歐拉兩相流模型和RNGk-e湍流模型對其在重油一氫氣實際操作體系和工況下進行計算流體力學(xué)(CFD)模擬，考察不同表觀氣速下(O．01n0．1m／s)2種反應(yīng)器內(nèi)整體氣含率、氣含率和液速徑向分布的異同。結(jié)果表明
2、，2種反應(yīng)器內(nèi)均形成了液相循環(huán)流動，但環(huán)流反應(yīng)器的流動特性優(yōu)于鼓泡床反應(yīng)器，因此在模擬工況下環(huán)流反應(yīng)器更適合重油懸浮床加氫工藝。關(guān)鍵詞：懸浮床加氫；鼓泡床反應(yīng)器；環(huán)流反應(yīng)器；CFD模擬；流體力學(xué)中圖分類號：TQO21．1；TE621文獻標識碼：Adoi：10．3969／j．issn．100i-8719．2015．06．023ComparisonofHydrodynamicCharacteristicsinTwoHeavyOilSlurryBedHydr0crackingReactorsBOShoushi，WANGJian，BAIFei，SUNLanyi(CollegeofChemi
3、calEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：two—dimensionalaxisymmetricCFD(ComputationalFluidDynamics)simulationsOfbubblecolumnandairliftreactorswereperformedbasedonEulerianmuhiphasemodelandRNG肛￡turbulencemode1．Thehydrodynamiccharacteristicsofbubblecolumnandairliftre
4、actors，includingtotalgasholdup，gasholdupandliquidvelocitydistribution，operationwithaheavyoil—hydrogensystem，werecomparedinarangeofsuperficialgasvelocities(0．01—0．1m／s)．Theresultsindicatedthatliquidcirculationflowwasformedinthetwoslurrybedreactors．Andairliftreactorisbettersuitedforslurrybedhydr
5、ocrackingprocessthanbubblecolumnreactorbecauseofitslargergasholdupandliquidvelocity．Keywords：slurrybedhydrocracking；bubblecolumnreactor；airliftreactor；CFDsimulation；hydrodynamics重油懸浮床加氫技術(shù)由于其原料適應(yīng)性強、產(chǎn)權(quán)的重油懸浮床加氫技術(shù)，并在撫順石化公司進行品收率高、質(zhì)量好等優(yōu)點被看作是解決劣質(zhì)重油深了3個階段的工業(yè)化試驗，所得標定數(shù)據(jù)為進一步度加工問題的最有效途徑之一。在能源危機日趨嚴工業(yè)放大奠定了基
6、礎(chǔ)。重的背景下，各國都加大對懸浮床技術(shù)的開發(fā)力度，在該技術(shù)的開發(fā)、研究過程中，反應(yīng)器的研究國外也相繼有工業(yè)化的報道。在國內(nèi)，中國石油天一直是關(guān)鍵問題之一。目前，對反應(yīng)器形式的選擇然氣集團公司聯(lián)合中國石油大學(xué)等對該技術(shù)進行了基本上達成共識，即采用鼓泡床反應(yīng)器或環(huán)流反應(yīng)為期十多年的探索，目前已開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)器。鼓泡床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部沒有內(nèi)構(gòu)件，物收稿日期：2014—0704基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(21276279)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金項目(27R1204008A)；高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金新教師類資助課題(20120133120004)資助第一作者：
7、薄守石，男，講師，博士，從事加氫反應(yīng)器模擬、設(shè)計、優(yōu)化等研究通訊聯(lián)系人：孫蘭義，男，教授，博士，從事加氫反應(yīng)器設(shè)計、過程模擬與優(yōu)化等研究；E—mail：sunlanyi@163．corn第6期2種重油懸浮床加氫反應(yīng)器流體力學(xué)特性的比較1409料在反應(yīng)器內(nèi)形成循環(huán)流動，傳熱、傳質(zhì)系數(shù)高，力、升力、虛擬質(zhì)量力等，研究表明[4-5,12]，僅考慮因此被廣泛應(yīng)用[1]。由于其傳熱、傳質(zhì)方面的優(yōu)越曳力即可獲得較滿意的結(jié)果．因此筆者也只考慮曳性使重油加氫反應(yīng)不易結(jié)焦，操作周期長而
