许峻，王智峰，侯凯军，高永福，范怡平，卢春喜

（1中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室，北京 102249；2中国石油重质油加工重点实验室，甘肃兰州 730060）

引 言

提升管反应器以其良好的气固接触混合性能被广泛应用于炼油、化工、环保及能源等领域，尤其在催化裂化工艺中，是重油轻质化的核心装置之一[1]。根据提升管反应器在催化裂化过程中的功能，自下而上可以分为预提升段、进料混合段、快速反应段以及出口分离段[2]。而进料混合段内原料油与催化剂的接触混合效果将直接影响裂化反应效率及目标产品分布[3-5]。前人研究表明，传统单层喷嘴向上进料（进料喷嘴与轴线夹角30°～40°）的提升管反应器，在其进料混合段内存在油剂分布不均，催化剂颗粒边壁返混剧烈等非理想工况[6-8]，使得该区域内油剂接触效率降低，接触时间过长，导致边壁易结焦，目标产品收率下降。针对这些问题，研究人员提出了多种提升管结构改进方案。刘丙超等[9]提出了一种扩大预提升段直径来强化气固接触的变径提升管结构；钟孝湘等[10-11]提出了一种进料喷嘴上方缩颈以形成平推流的变径提升管结构；Mauleon等[12]则提出了一种扩大进料段直径降低颗粒速度来提高颗粒浓度的变径结构。由于缺少对提升管内气固流动、混合规律的深入研究，上述变径结构仅给出了优化思路，缺少定量的优化效果，难以判断扩径与缩径两种相互矛盾结构的优劣。

范怡平等[13-14]通过实验与理论研究发现，提升管进料段喷嘴射流存在二次流现象，加剧了进料段边壁附近颗粒的返混。……