催化裂化沉降器粗旋氣固兩相流特性及性能的數(shù)值模擬的開題報告

催化裂化沉降器粗旋氣固兩相流特性及性能的數(shù)值模擬的開題報告一、研究背景及意義催化裂化沉降器（FCC）是常用的煉油設備，其主要功能是將裂解產(chǎn)生的油氣混合物進行沉降和分離，同時進行催化反應，提高燃料的質量和產(chǎn)量。FCC內復雜的氣固兩相流特性對其性能有著重要影響，因此對其進行數(shù)值模擬研究，可以有助于探究其內部流體動力學機理，優(yōu)化裝置結構，提高其生產(chǎn)效率和減少能源消耗。二、研究內容和方法本研究旨在利用CFD數(shù)值模擬方法，研究FCC內氣固兩相流的特性及其性能，具體研究內容包括：1.建立FCC的數(shù)值模型，包括進氣管道、旋風分離器、FCC反應器和分離器等組成部分，并設置邊界條件和物理參數(shù)。2.開展FCC內氣固兩相流的數(shù)值計算，基于Euler-Euler雙流體模型，模擬氣相非定常流動、固相的運動和催化反應等物理過程。3.分析FCC內氣固兩相流的特性，包括固相流動軌跡、氣相流場分布、催化劑顆粒的填充狀態(tài)及油氣混合物的分離情況等，并探究不同操作條件對流動特性的影響。4.基于數(shù)值模擬結果，評估FCC的性能，包括裂解產(chǎn)率、選擇性及副反應物生成量等指標，分析不同工藝參數(shù)對性能的影響。三、預期成果及意義本研究旨在通過數(shù)值模擬方法，深入探究FCC內氣固兩相流的特性和其對設備性能的影響，為優(yōu)化FCC的生產(chǎn)效率和能源利用做出實質性貢獻，具有重要的理論和實際意義。預期成果包括：1.建立了FCC內氣固兩相流的數(shù)值模型，預測了不同工藝和流動條件下FCC內的氣固兩相流行為和物質轉化特性。2.分析了FCC內氣固兩相流的特性，并預測了不同工藝參數(shù)的影響。3.評估了FCC的性能，并提出了優(yōu)化建議，為實現(xiàn)高效、節(jié)能的工業(yè)生產(chǎn)提供技術支持。四、論文結構本論文將分為以下幾個部分：第一章：緒論，介紹研究背景、意義和研究內容。第二章：文獻綜述，介紹有關FCC的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀以及數(shù)值模擬在催化裂化中的應用及研究進展。第三章：數(shù)值模型建立，詳細介紹建立FCC的數(shù)值模型及設置邊界條件。第四章：計算方法和實驗驗證，介紹氣固兩相流動計算方法及模擬結果的驗證。第五章：結果分析，分析模擬結果及不同工藝條件對FCC性能的影響。第六章：結論和展望，總結研究成果，并對未來的研究方向進行展望。五、參考文獻[1]石鐵軍.催化裂化技術及應用[J].石油化工,2016(7):22-25.[2]張偉,常慶偉,柴俊杰,等.催化裂化重整反應器數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化[J].石油學報,2017(5):1197-1206.[3]陳海軍,艾麗,于文輝.催化裂化裝置研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].石油化工應用,2017(1):22-28.[4]Li.W,Jin.N,Guan.X.SimulationofHydrodynamicsandMassTransferinFCCRiserUsingEulerian-EulerianApproach[J].EnergyFuels,2014(28):4659-4667.[5]何