刘美丽，毛 羽，王江云，王 娟

(中国石油大学重质油国家重点实验室，北京 102249)

催化裂化沉降器内流场数值模拟与连接结构优化

刘美丽，毛 羽，王江云，王 娟

(中国石油大学重质油国家重点实验室，北京 102249)

对一种催化裂化(FCC)沉降器内的流动状况进行全尺寸数值模拟，考察粗旋与顶旋采用不同连接方式时沉降器内的油气流动规律，应用雷诺应力模型模拟单个旋风分离器内的气相流场。通过标量输运方程计算简单圆管内气体的停留时间，并与经验公式进行比较，验证采用标量输运方程计算停留时间的可靠性。在此基础上，考察粗旋与顶旋的两种连接结构对沉降器内流动状况以及油气停留时间的影响。结果表明：计算结果与实验数据吻合较好，雷诺应力模型可以用于FCC沉降器内气相流动研究;改进粗旋出口与顶旋入口的相对位置，绝大部分油气直接进入顶旋，可以减少进入沉降器空间的油气量，降低油气结焦的几率。

催化裂化沉降器;相对位置;标量输运方程;停留时间;数值模拟

催化裂化反应沉降系统(含油浆系统)的结焦问题是制约催化裂化装置长周期安全运行的主要因素之一［1-4］。由于沉降器尺寸庞大、结构复杂，难以用实验测量的方法获得其内部油气流动和催化剂分布的详细情况。王娟等［5］利用数值模拟的方法获得了工业尺度下沉降器全部空间内的流场，发现现有结构下粗旋出口与顶旋入口的连接状况是造成大量油气进入沉降器空间的主要原因;王江云等［6-7］在此基础上改进了粗旋与顶旋的连接方式，提出了带导流段的连接结构，并考察了导流段长度对油气流动规律的影响。……