催化裂化(FCC)技术在我国炼油工业中占有举足轻重的地位,是炼油企业获取经济效益的重要手段。随着原料的日益重质化和劣质化,如何充分利用石油资源,提高轻质产品收率一直是炼油企业关注的热点之一。在这一趋势下,中国石化石油化工科学研究院在MIP工艺基础上研发了降低干气和焦炭产率的催化裂化技术(简称MIP-DCR技术)。此技术的显著特点是增加了预混合器,通过外取热器将部分低温待生剂与高温再生剂作为两股进料在预混合器内充分混合后进入提升管,实现了“低温接触、大剂油比操作”。随着国内许多大型企业对MIP-DCR技术的引进,通过研究预混合器内部的流动、传热及混合行为,对冷热催化剂的混合过程进行深入剖析,以指导该技术的工业运行显得尤为重要。本研究采用计算颗粒流体力学(CPFD)数值模拟方法研究了A类颗粒鼓泡床内气固流动特性,考察了曳力模型、网格尺寸、颗粒打包数、法向及切向动量保留系数对模拟结果的影响,基于实验数据,证实了使用Modified Gibilaro曳力关联式修正FCC颗粒曳力的可行性,选取了合理的模型参数。在对A类颗粒气固鼓泡床的流体动力学特性进行准确描述的基础上,研究了FCC预混合器内气固流动特性、传热特性及混合特性,详细剖析了冷热催化剂在预混合器内的混合过程。发现预混合器内气泡的上升和破裂促使冷热颗粒不断实现纵向混合与横向混合。与边壁区和过渡区相比,中心区生成的气泡较多使颗粒能够较好的混合均匀。从床层整体的混合情况来看,冷热两股催化剂在温度上达到混合均匀所需要的时间比在浓度上达到混合均匀所需的时间长。最后,研究了流化气体量、冷热催化剂量比例、催化剂颗粒藏量和颗粒粒径分布对预混合器内颗粒混合效果的影响,结果表明,流化气体量越大、冷热催化剂量比例越小、催化剂颗粒藏量越小、颗粒粒径分布越宽,冷热颗粒达到浓度上的均匀混合与浓度上均匀混合所需时间越短,混合效果越好。流化气体量较小时,冷热催化剂量比例越大,温度上达到均匀混合所需时间与浓度上达到均匀混合所需时间的差值越大。催化剂颗粒藏量越大,因流化气体量的减小对混合效果的阻碍所带来的影响越大。