随着原料油重质化、劣质化的趋势日益严重，以及面临石油化工产品质量和结构不断变化和提高的新要求，提升管作为高效重质油催化裂化反应器的局限性日益突出。研究FCC提升管反应器内气固两相流动行为及其相互作用规律，剖析反应器不同位置处的反应特征，为强化催化裂化反应过程提供理论指导具有重要意义。　　本文以FCC提升管反应器内气固两相流动行为的多尺度特性为着眼点。首先从单个催化剂颗粒这一介观尺度出发，建立FCC商业催化剂的单颗粒模型。在此基础上，将其与FCC提升管反应器常规的CFD模型进行耦合，并引入颗粒粒群衡算模型，建立了同时考虑颗粒团聚、破碎及颗粒内部传递行为的气固两相流多尺度模型。多尺度模型模拟研究表明:以减压瓦斯油为原料进行裂化反应时，在提升管底部区域，颗粒内部传递效应显著，中上部区域逐渐减小。根据颗粒内部传递对FCC反应的影响，可沿提升管轴向划分为三个不同的反应区域:传递控制区，中间过渡区及反应控制区。并且，与以往常规的CFD模型模拟相比，本文建立的多尺度模拟可获得更为详细的流场分布信息，更深入的剖析热、质传递及化学反应之间的相互作用及其对最终产品分布、产品选择性的影响，其对反应器的优化设计具有更机理性的指导作用。　　最后，本文针对广泛存在的催化剂颗粒静电效应，建立了FCC提升管反应器的静电耦合CFD模型，详细考场了静电效应对FCC提升管反应器流体力学的影响，并且对不同颗粒带电量、操作压力、表观气速、固体循环量等相关工程因素影响下的静电效应进行模拟分析。研究表明:FCC体系静电效应明显，存在如催化剂颗粒径向分离、额外静电压力梯度等现象;工艺操作条件在某些范围内对静电场强度都有较为显著的影响，其中表观气速的影响最为明显，固体循环量居中，操作压力的影响相对较小。居于上述分析，本文最后就如何利用静电进行流场优化提出了初步方案，为工业反应器的优化和放大设计提供理论参考依据。