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TMP(两段提升管多产丙烯)技术是在中国石油股份公司的支持下,由中国石油大学(华东)在两段提升管催化裂化(TSRFCC)技术基础上开发的多产丙烯兼顾轻油的重油催化转化技术。中石油大庆炼化分公司快速流化床TMP反应器在运行过程中,出现了催化剂磨损严重和反应气体与催化剂混合效果差的问题。本文首先自建了小型TMP反应器,实验测定不同反应器结构时催化剂碰撞磨损的严重程度,利用CFD模拟TMP反应器内的流场分布,查找催化剂碰撞磨损的主要区域和大致速度,分析反应器结构对催化剂磨损的影响。将试验结果和模拟分析相比较,发现两者具有一致性,证实了所选Eulerian-Eulerian模型的正确性和模拟结果与实际流场情况的相符合。通过对流场内的催化剂的空间分布进行分析,得到气固混合效果,发现混合C4流线图形呈现的湍动效果越强,气固混合效果越好。反应器改造及其优化要兼顾混合效果和催化剂的磨损程度,综合分析不同的结构方案,对混合C4进口结构进行优化设计,初步确定,混合C4进口采用分布器的进料方式:分布器紧贴反应器壁面,均布9个斜向上成30°的喷嘴。选用小型TMP反应器模拟所用的Eulerian-Eulerian模型,利用CFD模拟工业中以前、现用和优化后的TMP反应器内的流场,分析反应器内的催化剂碰撞磨损状况和气固混合效果。结果表明,现用反应器与以前的反应器相比,混合效果有很大提高,催化剂的磨损也有很大的减少,这与工业实际情况相符。将小试的实验和模拟结果建议的混合C4进口结构用于工业TMP反应器,模拟结构优化后的工业TMP反应器内的流场,模拟结果表明反应器内催化剂平均体积分率约为0.06,主要反应区域的催化剂体积分率在0.025至0.035之间,催化剂体积分率在0.01至0.1之间的区域占整个反应空间的98.13%,表明气固混合效果很好。催化剂碰撞主要区域面积约为0.23m2,速度为2.78m/s,与现在所用TMP相比很接近;但是整个TMP壁面附近的平均催化剂颗粒速度为7.90m/s,比现用结构速度10.05m/s有所下降,因此催化剂的磨损会与现用结构接近或有所下降。