催化裂化是炼油工业中最重要的工艺之一,而提升管反应器是催化裂化的核心装备。在提升管内,进料混合段作为原料油与催化剂的初始接触区,该区域内二者的混合与接触状况将会直接影响到整个裂化反应的进程。在传统的提升管进料段结构中,存在着原料油雾滴和催化剂颗粒分布不均匀、油剂浓度不匹配导致的接触效率低等诸多问题,不利于实现油、剂间快速而均匀的混合与反应。鉴于传统提升管进料段所存在的弊端,设计新型提升管进料段结构势在必行。中国石油大学(北京)提出了一种进料喷嘴向下倾斜、使喷嘴油雾滴与催化剂颗粒实现逆流接触的新型提升管进料段结构,并初步考察了颗粒相的流动特征。为了更进一步研究新型提升管进料段结构内的气固流动特性及油剂间的混合特性,本文采用大型冷模实验,结合脉冲气体示踪技术,考察了喷嘴射流与催化剂逆向接触的新型提升管进料段内喷嘴射流相的分布特征,并分析了喷嘴气速、预提升气速的影响。在此基础上,结合新型进料段结构内气、固两相的分布特征,提出局部和平均油剂匹配指数,用以量化油剂间的浓度“匹配”。最后与传统提升管进料段结构进行了对比。根据气固相的分布特征以及油剂间的匹配特点,沿轴向由下至上可以将新型提升管进料段结构分为喷嘴上游过渡区,喷嘴射流控制区及喷嘴下游过渡区。在新型提升管进料段内,喷嘴射流在逆流接触的预提升两相来流作用下产生方向偏折,与预提升气相混合,并逐渐运动至边壁。因此进料段密相区沿提升管轴向方向,首先由边壁移至提升管中心,再“运动”至边壁。与传统结构相比,在油剂混合速度、初始测量截面油气及催化剂颗粒浓度分布、各截面平均油剂浓度“匹配”等方面均有较大优势。随着喷嘴与轴向夹角的增大,射流相对喷嘴以下的影响区域减小,与预提升来流的混合速度增加,各截面油气分布更为均匀。为了获得较好的油、剂混合效果,新型进料段结构应采用适宜的喷嘴气速(Uj=78.5 m/s)和较高预提升气速(Ur=4.1 m/s)。根据实验结果,给出了新型进料段中不同区域喷嘴射流浓度、局部油剂匹配指数沿径向分布的经验模型,计算值与实验值吻合较好,结果可供工程设计参考。