流化床反应器仿真培训系统
流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态， 并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。
本模型讲解的催化裂化装置为循环流化床。反应和再生分别在两个设备中进行， 其原理与移动床相似，只是在反应器和再生器内，催化剂与油气或空气形成与沸 腾的液体相似的流化状态为了便于流化，催化剂制成直径为20～100μm的微球由 于在流化状态时，反应器或再生器内温度分布均匀，而且催化剂的循环量大，可 以携带的热量多，减少了反应器和再生器内温度变化的幅度。
催化裂化反应是在催化剂表面上进行的，原料进入反应器后，经过七个步骤才变成产品离开催化剂。
第一步：气态原料分子从主气流中扩散到催化剂表面；
第二步：原料分子沿催化剂孔道向催化剂内部扩散；
第三步：靠近催化剂表面的原料分子，被催化剂活性中心吸附，原料分子变的活泼，某些化合键开始松动；
第四步：被吸附的原料分子在催化剂内表面进行化学反应；
第五步：反应产物分子从催化剂内表面上脱附下来；
第六步：反应产物分子沿催化剂孔道向外进行扩散；
第七步：反应产物分子扩散到主气流中去。从催化裂化反应过程来看， 原料分子首先是被催化剂活性中心吸附才能进行化学反应，因此原料中 各类烃分子的反应结果不仅取决于反应速度，而且很重要的是取决于吸附 能力，对碳原子数相同的烃类分子，吸附能力按强弱顺序大致如下：稠环 芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷基侧链的单环芳烃>环烷烃>烷烃。
在同一族烃中，大分子吸附能力比小分子强。如果按化学反应速度的高低顺序排列，大致情况如下：
烯烃>大分子单烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃及环烷烃>小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃。
显然，烃类的吸附能力与化学反应速度的排列顺序并不一致。吸附在催化剂表面上各类烃分子的多少，
除与吸附能力有关，也和原料中含各种烃类多少有关，如果原料中含芳烃较多，特别是稠环芳烃和小分
子单烷基侧链(
来自装置外的渣油加氢裂化尾油分六路经原料油雾化喷嘴进入提升管反应器进 料汽化段，与预提升段整流后的680~690℃高温催化剂接触完成原料的升温、 气化及反应。控制一反出口温度在515℃左右，通过优化的短反应时间的一段催 化裂化反应产生高浓度的丙烯和富含烯烃的高辛烷值汽油。原料在一反经气化、 反应后油气和催化剂的混合物通过二反大孔分布板进入采用快速流化床型式的提 升管第二反应区进一步反应，通过二反在相对低的反应温度、长接触时间条件下， 发生氢转移反应和异构化反应，降低汽油烯烃，505℃的油气与待生催化剂经提升 管出口三组粗旋分离催化剂后，通过粗旋升气管进入沉降器六组单级旋风分离器， 再进一步除去携带的催化剂细粉，反应油气离开沉降器，经内集气室进入分馏塔的下部。
积炭的待生催化剂经沉降器粗旋料腿进入汽提段，在此与汽提蒸汽逆流接触，以汽提催化剂 中所携带的油气。汽提后的催化剂沿待生斜管下流经待生滑阀进入再生器的烧焦罐下部，与 自二密相来的再生催化剂混合开始烧焦，在催化剂沿烧焦罐向上流动的过程中，烧去约90%左 右的焦炭，同时温度升至约690℃。较低含炭的催化剂在烧焦罐顶部经大孔分布板进入二密相， 在700℃条件下最终完成焦炭及CO的燃烧过程。再生催化剂经再生斜管及再生滑阀进入提升管反 应器底部，在干气的提升下，完成催化剂加速、分散过程，然后与雾化原料接触。另一部分待生 催化剂通过待生外循环管和待生循环滑阀返回到第二反应区的下部，以降低二反的重时空速。在 第二反应区的入口处设有急冷汽油注入点。急冷汽油的注入与否取决于汽油产品的烯烃含量和分 馏塔顶油气系统冷却能力。
再生器烧焦所需的主风由主风机提供，主风自主风机升压后经主风分布管进入再生器。
本装置再生部分过剩热量较大，装置总取热负荷74370（正常）/94200（最大）kW， 除在再生器稀相设置过热盘管将1.4MPa蒸汽5.3t/h由250℃过热至450℃后供装置防 焦、汽提使用外，还设计一台外取热器以取走再生部分过剩热量，热催化剂自再生器二 密相进入外取热器，冷催化剂返回到分布管上方。取热器返回管设置单动滑阀以调节取热量。
开工用的催化剂由边界阀可送入再生器。为保持催化剂活性，需从再生器内不定期卸出部分催化剂。
工艺流程图如下：
DCS站提供DCS自动控制和控制操作。模拟操作员级别的操作，以操作员级别进入DCS站。
流化床反应器操作单元标准工艺流程仿真模型DCS站画面如下图：
现场站：提供装置现场的交互就地操作。
（1） 二维现场站
流化床反应器操作单元标准工艺流程仿真模型现场站画面如下图：
（2） 三维现场站
三维现场站可作为OTS（OperatorTrainingSimulator，操作仿真培训系统）现场选择方案， 可实现3D环境漫游、交互操作、声色效果等功能。
主要包括3DFOD（FieldOperateDevices，现场操作站）的运行环境要求、界面与功能、操作说明等内容。 具体包括：3DFOD运行环境要求、界面、查找、连接、定位、协同、分数、设置、地图以及操作说明。
3DFOD作为OTS的组成之一，提高了对计算机显卡的要求。为了获得最佳的用户体验，建议在如下环境中运行：
内存：8GB
显卡配置：NvidiaGeForce8600GTS或更高
操作系统：Windows7/10
有线网卡：10/100/1000M
显示器：最佳效果1366*768
