發(fā)布時(shí)間：2017-12-01 17:15

  本文關(guān)鍵詞：渣油加氫沸騰床冷模多相流流動(dòng)特性模擬

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【摘要】：石油作為一種重要的戰(zhàn)略性一次性消耗能源,向來被視為工業(yè)的血液。然而隨著石油不斷的開采,石油重質(zhì)化越來越嚴(yán)重。由于世界政治經(jīng)濟(jì)的原因我國進(jìn)口的石油中很大一部分都是高硫,高殘?zhí)康牧淤|(zhì)石油。因此加快推進(jìn)我國對重質(zhì)渣油的加工技術(shù)的研究刻不容緩。國外,比較典型的渣油加氫工藝有H-Oil工藝和LC-Fining工藝。國內(nèi),由中石化撫順院與洛陽工程技術(shù)公司聯(lián)合研發(fā)的STRONG沸騰床渣油加氫技術(shù),由于其催化劑采用微球顆粒,不使用高溫高壓循環(huán)泵,采用自帶的三相分離器等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了高效、安全環(huán)保等目標(biāo),并且有完全的自主知識產(chǎn)權(quán),因而有非常良好的發(fā)展前景。目前關(guān)于STRONG沸騰床的研究主要集中在催化劑的開發(fā),操作條件的控制等方面,關(guān)于其內(nèi)部流動(dòng)狀況的研究則少有報(bào)道。由于STRONG沸騰床渣油加氫反應(yīng)器中存在著非常復(fù)雜的三相流流動(dòng),很難用實(shí)驗(yàn)測試的方法對其內(nèi)部的流動(dòng)狀況進(jìn)行測試。計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的發(fā)展為觀察反應(yīng)器內(nèi)部流動(dòng)狀況提供了新的手段。本文通過商業(yè)開發(fā)計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對STRONG沸騰床的冷模模型進(jìn)行了模擬,主要工作如下：1.通過建立多相流流動(dòng)的E/E/E三相流模型,考慮氣-液、液-固、氣-固的曳力作用力,液-固間作用力模型采用Syamlal-O'Brien模型,氣-液間與氣-固間采用Schiller-Naumann模型。建立了STRONG沸騰床的物理模型,并對模型進(jìn)行離散化。2.模擬表明,STRONG反應(yīng)器內(nèi)的氣液固三相分布比較均勻,氣相含率大于水含率和固相含率,這表明在標(biāo)準(zhǔn)操作條件下STRONG沸騰床反應(yīng)器內(nèi)存在著相對較高的氣相壓力和氣相分率,這非常有利于加氫催化反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)器上端的三相分離器工作效率良好,能夠?qū)崿F(xiàn)氣液固三相的分離。分離器局部結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜,不利于氣液固三相分離。3.考察了氣液兩相速度同比例增加時(shí)對反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)狀況的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明由于氣相的增加量遠(yuǎn)大于液相的增加量,使得反應(yīng)器內(nèi)的空氣含率增大,液相含率降低,固相的催化劑含率呈現(xiàn)先增加然后減少的趨勢。反應(yīng)器在反應(yīng)器的進(jìn)料量增加,使得反應(yīng)器內(nèi)的湍流程度增加,流動(dòng)死區(qū)面積降低。4.考察了液相進(jìn)料量增加對反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)狀況的影響。模擬結(jié)果表明液相的速度增加,使得反應(yīng)器內(nèi)氣相含率降低,催化劑含率增加。這表明過高的液體流速不利于反應(yīng)的進(jìn)行。5.以渣油為液相進(jìn)料,考察了渣油粘度變化對反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)狀況的影響。模擬結(jié)果表明粘度對反應(yīng)器內(nèi)的氣液固含率的分布影響并不是很明顯,但是當(dāng)粘度增大時(shí),阻力增加反應(yīng)器的局部會形成漩渦。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE624

【參考文獻(xiàn)】

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2 李玲;陳永燦;李永紅;;三維VOF模型及其在溢洪道水流計(jì)算中的應(yīng)用[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2007年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳錦坤;鼓泡流化床流動(dòng)特性的直接數(shù)值模擬[D];浙江大學(xué);2006年

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本文編號：1241847