周迪锋，刘冬玉

(1.上海仪器仪表自控系统检验测试所有限公司，上海 200233；2.浙江工业大学 机械工程学院，浙江 杭州 310014)

引言

催化裂化是将重油深度加工生产高辛烷值汽油、柴油、液化石油气等高附加值产品的石油炼制过程，催化裂化装置的长周期安全稳定运行一直是炼油工业所追求的目标[1]。

催化裂化装置的活力是靠流化态的催化剂颗粒循环。催化剂是粒径20～100 μm的固体球形颗粒，主要成分是氧化铝。催化剂在整个装置中都处于流化状态，通过气流的输送实现循环流动。由于大量催化剂在催化裂化装置中高速流动和多次循环，使得装置中的许多构件工作在高温、大量固体颗粒不断冲刷、撞击的环境下，会引发2方面的问题：一方面高速运动的催化剂颗粒在循环过程中，经过一些部位时线速度过高，对管壁的撞击引起催化剂颗粒的破碎,使价格昂贵的催化剂大量跑损，同时催化剂颗粒减少会使装置的流化质量恶化，对催化裂化反应有很大影响[2-3]；另一方面由于催化剂颗粒的撞击与冲刷，造成催化裂化装置中的诸多构件冲蚀磨损,对装置的长期运行产生直接威胁，这是造成设备停工停产的最主要原因之一[4]。

为了使催化裂化高效进行，装置内气流的设置显得十分重要。在装置中，气流处于湍流状态，气固两相可压缩气体的湍流问题是流固耦合领域中公认的难题之一，而湍流流动又是自然界和工程中广泛存在的现象，因此很多研究人员在这个领域做了大量的工作。……