第33卷第4期化学反应工程与工艺V ol 33, No 4 2017年8月 Chemical Reaction Engineering and Technology Aug. 2017
文章编号：1001—7631 ( 2017 ) 04—0349—07 DOI: 10.11730/j.issn.1001-7631.2017.04.0349.07
加氢反应器气液分配盘数值模拟
范 勇1，荣 蕾2，聂永广3，范书虎1，周 琳1
1.中国石油管道局工程有限公司设计分公司，河北廊坊 065000；
2.中石油北京天然气管道有限公司华北储气库分公司，河北廊坊 065000；
3.新奥科技发展有限公司，河北廊坊 065000
摘要：以加氢反应器UOC（Union Oil Company）型气液分配盘为对象，利用计算流体力学（CFD）方法对
分配盘内的气液两相流动进行了研究。根据某工厂数据确定了分配盘的几何尺寸，应用原油和氢气为介质，
使用群体平衡模型（PBM）等多种计算模型进行计算。计算结果表明，UOC型气液分配盘是依据分配盘上
单个分配器的内外压力差作为动力，氢气与原油在分配器内外进行充分的碰撞，达到混合及分配效果。原油
通过分配盘后以多个点状峰值状态存在，分配器存在中心聚集现象，消除分配器的中心汇聚现象为其结构改
进的主要方向。
关键词：加氢反应器模拟计算气液分配器群体平衡模型
中图分类号：TE966 文献标识码：A
加氢裂化装置主要有固定床、沸腾床、移动床和悬浮床加氢裂化装置。从近几年国内的应用情况来看，固定床加氢裂化装置约占83％，沸腾床加氢裂化装置约占15％，移动床加氢裂化装置约占2％，悬浮床加氢裂化装置目前还处在工业应用的初级阶段[1,2]。固定床加氢反应器是固定床加氢裂化装置的核心设备，其工作条件苛刻，制造困难且价格昂贵，且其内部反应物料的分布和混合情况直接影响着加氢裂化装置的生产效率。
固定床加氢反应器的内部通常设置有入口扩散器、气液分配盘、积垢篮筐、冷氢箱、催化剂床层和出口收集器等内部构件。其中，气液分配盘是加氢反应器内起气液分配作用的关键内构件。气液分配盘内的气液两相流动较为复杂，目前国内外报道中多为对气液分配盘单个气液分配器的实验与模拟研究，对整个分配盘内气液流动的研究甚少。本工作采用FLUENT软件对国内加氢反应器内应用较多的UOC（Union Oil Company）型气液分配盘进行了全尺寸数值模拟计算，通过数值模拟的方法来研究分配盘内气液流动及分布状况，为进一步的结构优化指明方向。
1 数学模型
1.1 反应器内多相流动的数学模型
反应器内流体的流动情况都是以质量、动量和能量这3大守恒定律来作为基础的[3]。本工作的计算中仅考虑流体的流动，未考虑流体的传热及反应，因此流体在欧拉坐标下需满足以下基本方程。
收稿日期：2017-07-10；修订日期：2017-07-24。
作者简介：范 勇（1984—），男，硕士，工程师。E-mail: 309993356@https://www.doczj.com/doc/f611949112.html,。
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