为从非石油路线缓解我国丙烯市场供需矛盾,同时满足清洁汽油环保要求,本课题组开发了PGFM(甲醇制丙烯联产清洁汽油)工艺。由于该工艺所使用的ZSM-11催化剂具有优良的抗结焦性能,加之其对积碳不敏感,需开发出一种配套的双路循环流化床反应器来实现该过程的连续反应-再生。双路循环流化床运行机制如下,一方面,大量待生剂经副循环回路直接引至提升管底部,在循环过程中持续进行催化反应和发生焦炭沉积,另一方面,满足烧焦要求的少量待生剂经主循环回路引入再生器,实现再生循环。本论文的研究工作在实验室现有的冷态模拟循环流化床装置上开展。首先对该装置进行改建,使其能够满足主、副两路颗粒的循环流动要求。副循环立管内颗粒的稳定流动是双路循环平稳运转的前提,研究发现,松动气体的引入能够消除立管的振动,调节立管内的流态,但松动气量要适当,而本装置在0.15 m3/h为最佳,气量过小或过大均不利于颗粒循环量的稳定,立管内颗粒应维持在近密相流化状态下操作,如此能够为副循环流动提供充足的推动力。在两路循环能够稳定运行的基础上,对两路循环的调节规律和相互作用机制进行了探索。研究表明,主、副两路循环受到系统压力平衡限制,并非独立可调,二者存在明显的相互抑制关系,一路颗粒循环量的增加将导致另一路的减小。表观气速和沉降器底部流化风量均是调节两路颗粒循环量的有效手段,主、副颗粒循环量均随表观气速的增大而增大,沉降器底部流化风量则能辅助调节两路颗粒循环量的比例;在操作范围内,主、副两路循环的下料阀压降沿颗粒流动方向均为正值,消除了系统发生“窜气”的可能,能够维持整个循环系统的正常运转。对单、双侧下料形式下提升管内的流动特性进行了研究,并定义了气固两相接触效率。结果表明,单、双侧下料结构差异的影响主要体现在颗粒浓度的径向分布均匀度和颗粒浓度分布的轴对称性上,主、副两路颗粒循环量越接近1:1,颗粒浓度径向分布越均匀,轴对称性越好,气固两相接触效率越高。表观气速和总颗粒循环速率的增加均有利于提高颗粒浓度分布的轴对称性。表观气速增大,气固接触效率降低;总颗粒循环速率增加,气固接触效率增大。