摘要

作为煤焦油悬浮床加氢技术的核心设备—煤焦油悬浮床加氢反应器,中上部温度骤升问题已经成为制约该技术实际应用的技术瓶颈之一。为了解决温度骤升问题,本研究采用计算流体力学方法,基于Fluent软件,对加氢反应器内温度变化进行了数值模拟,并对温度控制措施展开了研究。结果表明,煤焦油悬浮床加氢反应器在3.0 m高度处出现温度骤升,而在温度骤升处增设冷氢管后,冷氢的通入不仅可有效控制反应器中上部温度,解决温度骤升问题,还使得反应器内温度的轴向和径向分布趋于均匀,且冷氢的适宜温度为41 °C~43 °C,最佳温度为43 °C;在此基础上,还研究了冷氢通入前后反应器内流场的变化。根据流速分布模拟结果,结合温度分布云图,可推测出无冷氢通入时,反应器在3.5 m高度左右处出现局部结焦现象,当高度达到5.0 m时,反应器内开始出现因结焦而导致的局部堵塞,当高度到达5.5 m左右处因结焦而出现严重堵塞;而43 °C冷氢的通入不仅解决了温度骤升问题,还抑制了反应器内的轴向流,促进了反应物料的径向流动及混合,使得流速以及气含率的分布更加均匀,有利于反应器内传质及煤焦油加氢反应的进行。

  • 出版日期2023
  • 单位延安大学; 陕煤集团榆林化学有限责任公司