滴流床加氫裂化反應(yīng)器的數(shù)值模擬.pdf

1、滴流床反應(yīng)器是應(yīng)用廣泛的固定床三相反應(yīng)器之一，尤其在石油加工及化工等領(lǐng)域，例如石油餾分的加氫脫硫、加氫裂化、加氫處理、潤滑油加氫和α-苯乙烯加氫等。近年來，關(guān)于滴流床反應(yīng)器的研究主要集中在反應(yīng)器流體力學(xué)、催化劑的有效潤濕、氣液及液固傳質(zhì)和相互作用、反應(yīng)器模型等方面。本文應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法，基于流體力學(xué)模擬軟件FLUENI、對小型實(shí)驗(yàn)室滴流床加氫裂化反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬，依據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對模擬結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，建立起合理的

2、研究物料流動和反應(yīng)結(jié)果考察的模擬計(jì)算模型。 文中著重考察了催化劑床層區(qū)域氣液固三相動量相互作用模型的選用，網(wǎng)格劃分粗細(xì)的影響及床層催化劑空隙率對流場的影響，計(jì)算為三維模擬計(jì)算。確定了合適的三相動量相互作用模型——雙流體界面力模型，因其考慮了高壓操作條件下氣液兩相間的曳力作用，模擬結(jié)果更符合文獻(xiàn)報(bào)道特征；既保證壓降和持液量計(jì)算結(jié)果精確又保證計(jì)算效率的適宜的網(wǎng)格劃分大??；由于反應(yīng)器直徑/催化劑顆粒直徑(D/dp)大于18，因此設(shè)為常

3、數(shù)的床層空隙率0.384能得到準(zhǔn)確的流場計(jì)算結(jié)果，至此流體流動的模型得以建立。 在流體流動模型的基礎(chǔ)上，使用文獻(xiàn)中的加氫裂化反應(yīng)動力學(xué)模型及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用龍格.庫塔法對反應(yīng)動力學(xué)模型編寫用戶自定義函數(shù)(LIDF)導(dǎo)入反應(yīng)計(jì)算的組分守恒方程中進(jìn)行反應(yīng)結(jié)果的模擬計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果表明，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品收率與實(shí)驗(yàn)相比均有不同程度的誤差，這是由反應(yīng)動力學(xué)模型本身造成的合理誤差。綜合分析可得本文采用的模擬方法及模型設(shè)