石油作为一个国家举足轻重的战略物资,在工业、农业、交通等领域中扮演着不可替代的角色。炼油工业是重要的基础产业和支柱产业,其有序健康的向前发展为社会稳定、经济发展提供了可靠支撑。近年来,随着国家机动车污染物排放标准的升级,车用燃油的硫含量要求控制在10μg/g以下。S Zorb技术是一种重要的汽油产品脱硫手段,气化汽油与专用吸附剂颗粒在S Zorb脱硫反应器中混合、流化、反应。反应器底部的进料分配盘存在气固两相流的冲蚀磨损问题,一旦表面堆焊层冲蚀殆尽,易造成分配盘的高温硫化氢腐蚀,是企业生产的重大安全隐患。目前,S Zorb脱硫反应器分配盘冲蚀磨损机理及反应器内的气固混合机理不明,缺乏相应的状态监测模型,难以实现实时的状态监测。本论文以S Zorb脱硫反应器为研究对象,针对性地搭建了冲蚀磨损实验装置,揭示了变工况下堆焊材料的冲蚀磨损规律,修正了该材料气固两相流下的冲蚀磨损模型;构建了适用于S Zorb反应器的气固两相流模型,研究了S Zorb脱硫反应器分配盘冲蚀磨损失效机理及气固混合机理,提出了冲蚀磨损率表征参数E及气固接触效率CE;以分配盘冲蚀磨损及反应器内气固接触效率的双目标优化设计为目标,构建了目标函数并基于智能优化算法对吸附剂颗粒形状、粒径、堆积高度等工艺参数进行了优化设计,在保证反应器内气固接触效率下,有效降低了分配盘的冲蚀磨损率,为炼化企业的设备改造升级提供理论依据及技术支撑。主要工作如下:（1）实验揭示了347不锈钢气固两相流下的冲蚀磨损特性:以S Zorb脱硫反应器分配盘堆焊材料及专用脱硫吸附剂为实验材料,针对性地搭建了气固两相流下的冲蚀磨损实验装置,开展了在不同冲击角度、冲击速度、磨料量下的冲蚀磨损实验,分析了相对磨损率及宏观冲蚀破坏形貌,揭示了347不锈钢在气固两相流下的冲蚀磨损机理。（2）构建了冲蚀磨损模型修正的CFD-DEM耦合数值模拟模型:构建了适用于S Zorb脱硫反应器的CFD模型及DEM模型,分别描述气相与固相的运动;对比分析了3种典型冲蚀磨损模型对于反应器分配盘冲蚀磨损的适应性,根据冲蚀磨损实验数据修正了Finnie冲蚀磨损经验公式的相关参数,n=2.33,k=1.10*10-8。（3）实现了分配盘冲蚀磨损及气固接触效率的精准预测:根据某炼化企业S Zorb脱硫反应器工艺及结构参数,简化并构建了几何模型,分析了反应器内分配盘的冲蚀磨损及颗粒运动,进一步获得反应器内的气固两相流动特性,确定了分配盘的冲蚀磨损机理及磨损速率表征。对于反应器内的颗粒分布,分析了颗粒分布特性,提出了气固接触效率的表征。此外,讨论了颗粒参数及操作工况对分配盘磨损及气固接触效率的影响。（4）实现了冲蚀磨损和接触效率的双目标函数构建及算法寻优:结合气固两相流建模及分配盘冲蚀磨损和反应器内气固接触的数值预测,筛选了颗粒粒径、入口流速、颗粒球形度、颗粒堆积高度作为设计变量,分别拟合了关于分配盘冲蚀磨损及气固接触效率的代理模型,通过权重分配构建了优化目标函数;分别采用遗传算法（GA）、粒子群算法（PSO）、免疫算法（IA）算法进行寻优,对比发现PSO最为合适,分配盘冲蚀磨损率下降了30.5%左右,反应器内气固接触效率浮动在0.02%以内。本论文的创新点:揭示了S Zorb反应器分配盘冲蚀磨损及气固混合机理,提出了相应的表征模型,实现了基于CFD-DEM耦合的分配盘冲蚀磨损及气固接触效率预测;建立了分配盘冲蚀磨损及气固接触效率的代理模型,构建了的优化目标函数,通过智能优化算法获得最优设计参数,降低了30.5%分配盘冲蚀磨损率。