催化裂化提升管进料段内气、固两相混合流动特性及其改进 被引量：24

1

作者 范怡平 蔡飞鹏 +1 位作者 时铭显 徐春明 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期13-19,共7页

通过冷模实验,揭示了在传统结构的催化裂化提升管进料混合段内存在两个问题,即颗粒相返混严重以及反应管中各处催化剂在油、剂混相中浓度分布不一致。提出了利用和控制二次流,改进进料段结构的原则,设计了两种新型进料段结构。通过引入... 通过冷模实验,揭示了在传统结构的催化裂化提升管进料混合段内存在两个问题,即颗粒相返混严重以及反应管中各处催化剂在油、剂混相中浓度分布不一致。提出了利用和控制二次流,改进进料段结构的原则,设计了两种新型进料段结构。通过引入径向局部密度分布均匀系数(η)、颗粒相相对返混比()以及特征剂/油浓度比(ηi/CEi)3个参数,可清楚地显示新型进料结构的改进效果。 展开更多

关键词 催化裂化工艺 两相流 提升管 催化裂化装置 裂化反应 密度系数

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纤维液膜萃取分离器的流动、传质规律研究 被引量：5

2

作者 范怡平 尤明扬 +4 位作者 鄂承林 李涛子 卢春喜 顾春来 时铭显 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期107-111,共5页

在一直径为70mm，高为2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上考察了操作参数及结构参数对其传质性能和流动特征的影响。通过考察体积传质系数，确定了纤维液膜萃取分离器的最佳填充密度和最佳流量比。建立了流动模型，提出... 在一直径为70mm，高为2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上考察了操作参数及结构参数对其传质性能和流动特征的影响。通过考察体积传质系数，确定了纤维液膜萃取分离器的最佳填充密度和最佳流量比。建立了流动模型，提出了以无量纲准则数雷诺数为设计纤维液膜萃取分离器的准则。实验结果表明，其最佳填充密度为2．8％～3％，最佳操作流量比为5。 展开更多

关键词 纤维液膜 萃取分离器 流动 传质 填充密度 流量比 雷诺数 设计

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催化裂化提升管预提升段气固两相流动特性的研究 被引量：13

3

作者 范怡平 晁忠喜 +2 位作者 卢春喜 孙国刚 时铭显 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 1999年第9期43-47,共5页

针对工业上催化裂化提升管预提升段的实际操作条件，在高 １４ ｍ 、直径 １８６ ｍ ｍ 的有机玻璃提升管上对轴向、径向密度及速度分布进行冷态试验，根据得到的一系列试验数据，将整个预提升段分为混合加速区、均匀加速区、充分发展... 针对工业上催化裂化提升管预提升段的实际操作条件，在高 １４ ｍ 、直径 １８６ ｍ ｍ 的有机玻璃提升管上对轴向、径向密度及速度分布进行冷态试验，根据得到的一系列试验数据，将整个预提升段分为混合加速区、均匀加速区、充分发展区。通过理论分析得到简化计算模型，确定了平均空隙率与下滑速度、轴向位置之间的关系。 展开更多

关键词 催化裂化 反应器 流体流动 气固两相流 炼油

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矢量优化技术在FCC进料喷嘴开发中的应用(Ⅰ)——“外部矢量”的优化 被引量：7

4

作者 范怡平 鄂承林 +1 位作者 卢春喜 许栋五 《炼油技术与工程》 CAS 2011年第4期28-33,共6页

采用大型冷模实验，结合多种现代多相流测试技术，考察了FCC提升管内催化剂和原料油的流动、混合状况。通过引入4个新参数：射流相无量纲特征浓度（反映射流的扩散速度）、颗粒密度分布均匀性指标（反映催化剂颗粒分布的均匀程度）、颗... 采用大型冷模实验，结合多种现代多相流测试技术，考察了FCC提升管内催化剂和原料油的流动、混合状况。通过引入4个新参数：射流相无量纲特征浓度（反映射流的扩散速度）、颗粒密度分布均匀性指标（反映催化剂颗粒分布的均匀程度）、颗粒相返混比（反映催化剂颗粒的返混）和特征浓度剂油比（反映剂油的浓度“匹配”），定量比较了不同喷嘴出口射流速度对提升管内多相流场的影响。从优化提升管内油．剂流动、混合效果的角度出发，对进料雾化喷嘴的两个“外部矢量”进行了优化：一是喷嘴出口射流速度应控制在65～70m／s，二是采用“气体内构件”来调控提升管内流场。工业应用的效果表明，进料雾化喷嘴“外部矢量”的优化切实有效。 展开更多

关键词 FCC 提升管 CS喷嘴 矢量 优化

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矢量优化技术在FCC进料雾化喷嘴开发中的应用(Ⅱ)——喷嘴“内部矢量”的优化 被引量：5

5

作者 范怡平 鄂承林 +1 位作者 卢春喜 许栋五 《炼油技术与工程》 CAS 2011年第5期29-34,共6页

分析了液体雾化的微观和宏观过程,为了使FCC进料喷嘴取得较好的雾化效果,在喷嘴内部流道中,可采用多级雾化技术,对各级雾化蒸汽进行"矢量优化",确定各级雾化蒸汽的速度和喷出角度,并结合计算机数值模拟以及冷模实验,提高油、... 分析了液体雾化的微观和宏观过程,为了使FCC进料喷嘴取得较好的雾化效果,在喷嘴内部流道中,可采用多级雾化技术,对各级雾化蒸汽进行"矢量优化",确定各级雾化蒸汽的速度和喷出角度,并结合计算机数值模拟以及冷模实验,提高油、汽两相速度的矢量差,以获得较大雷诺数和韦伯数。CS型进料雾化喷嘴在实际应用中取得了很好的效果。液体收率明显增加,提升管内焦炭、干气等不良副产物的产率得到了有效地抑制,证明了喷嘴内部"矢量优化"的设计方法行之有效。 展开更多

关键词 FCC CS喷嘴 矢量 优化 雾化 多级

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提升管预提升段内颗粒径向密度分布的特点 被引量：3

6

作者 范怡平 卢春喜 时铭显 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 1999年第11期56-59,共4页

在冷态试验的基础上通过理论分析，说明了在催化裂化提升管反应器预提升段内，混合加速区、均匀加速区、充分发展区分别可以看作是三维流场、二维流场及一维流场。针对充分发展区提出了无量纲因数α表示径向密度分布的不均匀特征，并根... 在冷态试验的基础上通过理论分析，说明了在催化裂化提升管反应器预提升段内，混合加速区、均匀加速区、充分发展区分别可以看作是三维流场、二维流场及一维流场。针对充分发展区提出了无量纲因数α表示径向密度分布的不均匀特征，并根据分析α的增减性，验证了采用增加气速、边壁注气。 展开更多

关键词 提升管反应器 流体流动 密度分布 催化裂化

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催化裂化反应系统关键装备技术研究进展 被引量：14

7

作者 卢春喜 范怡平 +1 位作者 刘梦溪 姚秀颖 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期441-454,共14页

通过详细分析催化裂化反应系统内不同区域的流动和反应特点,提出了"多区协控强化"的技术理念,形成了一种简单高效的催化裂化反应系统技术。该技术主要包括提升管进料段的"内置式气体内构件技术"和"油-剂逆流... 通过详细分析催化裂化反应系统内不同区域的流动和反应特点,提出了"多区协控强化"的技术理念,形成了一种简单高效的催化裂化反应系统技术。该技术主要包括提升管进料段的"内置式气体内构件技术"和"油-剂逆流接触的新型进料段技术"、预提升区的"灵活调控剂/油比的混合预提升技术"、提升管出口油-剂快速分离区的"气-固旋流分离强化(SVQS)技术"以及汽提区的"组合环流汽提(MSCS)技术"。重点阐述了各项创新技术的研究进展,分析了创新技术与传统技术的差异,揭示了创新技术的优势所在。1.40 Mt/a重油催化裂化反应系统工业应用结果表明,该技术能够有效提高轻油收率,降低干气和焦炭产率,减少CO_2排量,提高企业经济效益。 展开更多

关键词 流态化 催化裂化 反应系统 装备 研究进展

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催化裂化提升管原料油进料喷嘴位置的确定 被引量：4

8

作者 曹东学 范怡平 +1 位作者 时铭显 徐春明 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期28-32,共5页

在内径186mm、高14m的催化裂化提升管冷模实验装置上对提升管预提升段颗粒速度、空隙率、滑落系数等流动参数进行了详细的测试。根据气固两相的流动特征,提升管预提升段可以划分为底部的空隙率梯度缓慢变化区,中部的空隙率梯度剧变区以... 在内径186mm、高14m的催化裂化提升管冷模实验装置上对提升管预提升段颗粒速度、空隙率、滑落系数等流动参数进行了详细的测试。根据气固两相的流动特征,提升管预提升段可以划分为底部的空隙率梯度缓慢变化区,中部的空隙率梯度剧变区以及顶部空隙率梯度恒定区。证明了原料油喷嘴最适合的安装位置应在空隙率梯度剧变区内,并给出了空隙率梯度剧变区高度的计算方法。 展开更多

关键词 催化裂化 喷嘴 速度 流体流动 提升管 原料油 进料喷嘴 预提升段 空隙率 颗粒速度

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催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段新结构及其流场研究 被引量：6

9

作者 蔡飞鹏 范怡平 时铭显 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期37-41,共5页

针对催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段催化剂颗粒不均匀分布的现象,提出了一种新型结构的进料混合段,并在内径为186 mm,高14 m的大型提升管冷模装置上测量了在这种结构中的颗粒速度及空隙率径向分布的特征,并同传统进料混合结构进行... 针对催化裂化提升管反应器喷嘴进料混合段催化剂颗粒不均匀分布的现象,提出了一种新型结构的进料混合段,并在内径为186 mm,高14 m的大型提升管冷模装置上测量了在这种结构中的颗粒速度及空隙率径向分布的特征,并同传统进料混合结构进行了对比。实验结果表明,采用这种结构时颗粒速度径向分布较平缓;固体颗粒浓度分布虽仍呈现中心稀、边壁浓的环核结构,但环核之间的浓度梯度减小,浓环的范围也减小很多,颗粒相的流场得到了较大改善。 展开更多

关键词 进料混合段 提升管反应器 催化裂化 喷嘴 大型 空隙率 固体颗粒 颗粒速度 冷模 流场

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气液洗涤器内喷嘴结构与操作优化研究 被引量：4

10

作者 李萌 范怡平 《炼油技术与工程》 CAS 2016年第11期40-44,共5页

利用数值模拟的方法,模拟了气液逆流接触洗涤器内两相流场并进行了实验验证,主要分析了洗涤器内两相速度,气含率等参数。结果表明,气液撞击区域内气液两相切向速度较大,且此区域内气相分布均匀,气含率在0.80-0.90。撞击区相间相对速度很... 利用数值模拟的方法,模拟了气液逆流接触洗涤器内两相流场并进行了实验验证,主要分析了洗涤器内两相速度,气含率等参数。结果表明,气液撞击区域内气液两相切向速度较大,且此区域内气相分布均匀,气含率在0.80-0.90。撞击区相间相对速度很大,为传递提供了极佳的条件,此区域为有效传质区,可用气含率表征。＂有效传质区＂占整个流场的比例随气液质量流量比的增大呈先增大后减小的趋势,在0.375左右达到峰值;且其随着进液轴-切质量流量比的增大,先增大后减小,在0.66左右达到峰值。 展开更多

关键词 洗涤喷嘴 有效传质 气含率

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催化裂化提升管进料混合区内固含率的动态特征及聚团行为 被引量：2

11

作者 闫子涵 范怡平 +1 位作者 卢春喜 徐春明 《石油科学通报》 2020年第1期122-131,共10页

在大型冷模实验装置中,采用PV-6D型光纤颗粒浓度测量仪获得催化裂化提升管进料混合区内固含率的动态数据,结合提升管内颗粒聚团的传统分析方法,获得进料混合段内颗粒聚团时间分率的分布,以此为基础对比分析油剂并流和逆流接触两种条件... 在大型冷模实验装置中,采用PV-6D型光纤颗粒浓度测量仪获得催化裂化提升管进料混合区内固含率的动态数据,结合提升管内颗粒聚团的传统分析方法,获得进料混合段内颗粒聚团时间分率的分布,以此为基础对比分析油剂并流和逆流接触两种条件下的颗粒聚团特征。结果表明,当射流斜向上时(油剂并流接触),主射流影响区和二次流影响区内的瞬时固含率存在较大波动,且聚团时间分率较高,表明射流二次流对该区域的气固流动产生较大影响;反之,当射流斜向下时(油剂逆流接触),各径向位置瞬时固含率的波动均不大,表明油剂间的混合较为均匀,原料射流容易与催化剂颗粒充分接触,同时聚团相的时间分率显著降低,有利于提高油剂间的接触和反应效率。 展开更多

关键词 催化裂化 提升管 进料混合区 固含率 聚团

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逆流变径耦合催化裂化提升管进料段内固含率及颗粒速度的径向分布 被引量：4

12

作者 边京 赵凤静 +1 位作者 范怡平 卢春喜 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1117-1126,共10页

优化现有的油、剂逆流接触催化裂化提升管进料段结构,将进料喷嘴倾斜向下与内径变化相耦合。通过大型冷模实验装置,考察了在逆流变径耦合催化裂化提升管进料段不同轴向高度,固含率和颗粒速度的径向分布及操作条件对其产生的影响,并分别... 优化现有的油、剂逆流接触催化裂化提升管进料段结构,将进料喷嘴倾斜向下与内径变化相耦合。通过大型冷模实验装置,考察了在逆流变径耦合催化裂化提升管进料段不同轴向高度,固含率和颗粒速度的径向分布及操作条件对其产生的影响,并分别与前人所用的同径结构内的分布结果进行比较。结果表明,与对应的油、剂逆流接触催化裂化提升管进料段同径结构相比,变径结构进料段内,射流控制区域范围约缩短45.2%,且变径结构进料段内局部固含率分布更加均匀,有利于油、剂两相均匀混合。在实验操作范围内,提高预提升气速和适当提高进料喷嘴气速可使催化剂颗粒在径向分布更加均匀。 展开更多

关键词 催化裂化提升管 进料段 逆流变径 固含率 颗粒速度

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纤维膜萃取分离技术的工业应用 被引量：2

13

作者 李涛子 范怡平 +2 位作者 顾春来 卢春喜 时铭显 《炼油技术与工程》 CAS 北大核心 2007年第5期23-26,共4页

将国产化纤维膜技术应用到中国石化集团荆门石油化工总厂RFCC装置进行工业试验,取得了理想的效果:在稳定汽油硫醇质量分数80～250μg/g随机变化的情况下,精制后汽油硫醇质量分数保持在10μg/g左右,平均脱臭率达到90%以上;验证了冷态试... 将国产化纤维膜技术应用到中国石化集团荆门石油化工总厂RFCC装置进行工业试验,取得了理想的效果:在稳定汽油硫醇质量分数80～250μg/g随机变化的情况下,精制后汽油硫醇质量分数保持在10μg/g左右,平均脱臭率达到90%以上;验证了冷态试验结果和理论研究得出的结论,并进一步完善了核心设备和配套工艺的设计准则,说明该技术具备了工业化应用推广的条件。 展开更多

关键词 纤维膜 萃取 分离 RFCC 汽油 脱硫醇 工业试验

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催化裂化提升管进料段的优化 被引量：6

14

作者 陈昌辉 范怡平 +1 位作者 许栋五 时铭显 《石油化工设计》 CAS 2007年第1期18-20,共3页

通过分析冷模实验的结果,并结合催化裂化提升管的实际操作情况,揭示了催化裂化提升管进料混合段内存在的问题:由于射流二次流的产生,在进料段内局部区域催化剂颗粒相返混严重并且油剂两相浓度分布并不匹配——在油相浓度高(低)的位置,... 通过分析冷模实验的结果,并结合催化裂化提升管的实际操作情况,揭示了催化裂化提升管进料混合段内存在的问题:由于射流二次流的产生,在进料段内局部区域催化剂颗粒相返混严重并且油剂两相浓度分布并不匹配——在油相浓度高(低)的位置,剂相浓度却较低(高)。并介绍了一种能够有效地利用和控制二次流的CS型雾化喷嘴,工业应用的结果表明CS喷嘴对提升管内油、剂两相流动、混合状况有明显地改善,可有效地提高液收、降低结焦。 展开更多

关键词 催化裂化 提升管 喷嘴 进料段 气固两相流

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新型旋流-颗粒床耦合分离设备的三维气相流场分布 被引量：1

15

作者 李永祺 常明 +2 位作者 付金壮 卢春喜 范怡平 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期84-92,共9页

采用五孔球探针测量了无尘负荷条件下新型旋流-颗粒床耦合分离设备内复杂的三维气相流场,分析了内部流场特点。结果表明:在不同入口气速条件下,无量纲切向速度与无量纲轴向速度的分布形态基本类似;切向速度分布轴对称性较好,旋流中心与... 采用五孔球探针测量了无尘负荷条件下新型旋流-颗粒床耦合分离设备内复杂的三维气相流场,分析了内部流场特点。结果表明:在不同入口气速条件下,无量纲切向速度与无量纲轴向速度的分布形态基本类似;切向速度分布轴对称性较好,旋流中心与几何中心基本重合;切向速度沿轴向呈减小趋势,沿径向的分布则与常规旋风分离器不同;在入口环形空间内,切向速度在0°~180°方位区间内增大,而在180°~270°方位区间内减小;旋流空间内轴向速度整体方向向下,局部螺旋上升气流集中在筒-锥连接段270°方位;径向速度分布的规律不明显,在直筒段径向速度数值与轴向速度在同一数量级,且对气流方向有重要影响;在排气管入口截面处,外旋流方向与入口气速密切相关。各截面平均静压沿轴向呈增大趋势,结合动压场分布可判断出筒-锥连接段气体流量显著减小,部分气体螺旋向上进入颗粒床,在实际操作过程中可能会导致粉尘堆积。由于内置颗粒床的影响,设备内部的气相整体呈螺旋向下的旋流运动,内外旋流边界不太明显。排气管口处短路流、顶灰环与返混现象消失。 展开更多

关键词 旋风分离器 颗粒床 耦合 气相流场 分布

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催化裂化反应系统耦合强化装备技术的开发

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作者 卢春喜 范怡平 +3 位作者 王龙延 张振千 刘梦溪 许栋五 《石油炼制与化工》 2025年第5期156-168,共13页

催化裂化反应系统相关装备的开发需要满足“高-快协同”,即应实现流动-传递环境的“三高”[油气-催化剂(简称油-剂)高效接触、油-剂高效分离、催化剂高效汽提]与反应动力学所要求的“快”的相互协同。基于将单一非均匀流化区域分解-重... 催化裂化反应系统相关装备的开发需要满足“高-快协同”,即应实现流动-传递环境的“三高”[油气-催化剂(简称油-剂)高效接触、油-剂高效分离、催化剂高效汽提]与反应动力学所要求的“快”的相互协同。基于将单一非均匀流化区域分解-重构的方法,开发了新型预提升装备和汽提装备;将空气动力学理论用于多相流分析,形成了可调控多股受限射流-多相流的进料装备技术;通过强化有效切向速度,开发了全新理念的提升管出口油-剂快速分离装备。这些装备不仅具备优良的性能,还可实现催化裂化反应系统内两相流型的快速转捩,获得了广泛的工业应用。 展开更多

关键词 耦合装备 预提升 进料 快速分离 汽提

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