流化催化裂化是石油炼制工业中不可或缺的二次加工工艺,提升管反应器作为该工艺的核心装置,其进料混合段内原料油与催化剂颗粒的接触混合效果将直接影响反应效率及目标产品收率。对于传统单层原料油进料喷嘴的提升管反应器,在其进料混合段内存在油剂分布不均,催化剂颗粒边壁返混剧烈等非理想工况,影响目标产品分布。且近年来,在提升管底部注入汽油/柴油,可有效改善产品分布。为此,本文针对双层喷嘴提升管进料段结构开展研究,即在传统单层30°向上原料喷嘴进料结构基础上,在其下方增设2个对称的“副喷嘴”,副喷嘴设置向上30°、向下30°两种进料角度,考察提升管内气固相流动状况。针对催化裂化提升管反应器进料混合区域内的复杂流场,提出将连续喷嘴进料射流“分块”,利用动量守恒定律,从介观角度分析喷嘴射流与催化剂颗粒之间的混合接触机理,解释了“二次流”从射流主流分离出来的原因。利用空气动力学中的Kutta-Joukowski升力理论,阐明了在提升管内喷嘴射流二次流动后期的发展和扩大过程,实现了对进料射流二次流动全周期演变过程的理论描述。结合附壁射流理论与Kutta-Joukowski升力理论,建立了用于描述提升管内射流二次流动中心流线的模型方程。结果表明,喷嘴向上顺流进料的射流二次流会出现先向边壁后向中心的运动趋势,而喷嘴向下逆流进料的射流二次流则持续向上、向中心运动。在一套中试规模的大型冷模实验装置中进行实验。使用光纤探针和气体示踪技术,得到双层（Up-Up/Down）喷嘴进料段内催化剂颗粒浓度、速度分布,以及喷嘴射流浓度分布。采用射流特征浓度,油剂匹配指数等特征参数来描述双层喷嘴进料段内上下层喷嘴射流之间、射流与催化剂颗粒之间、射流-颗粒-预提升来流三者之间的流动、分布特性,以及双层喷嘴进料段内油剂匹配程度。实验结果表明,与传统单层（Up）喷嘴进料结构相比,双层（Up-Up/Down）喷嘴结构均可显著提高主喷嘴附近油剂匹配程度,有利于油剂间均匀快速混合,其中双层（Up-Up）结构以改善边壁附近油剂匹配为主,双层（Up-Down）结构则以改善中心区域油剂匹配为主。但双层（Up-Up）结构,副喷嘴附近颗粒有向边壁聚集的趋势,为降低结焦风险,副喷嘴进料气速不宜过大（40m/s左右）,同时副喷嘴射流对主喷嘴二次流有加强作用,存在加重主喷嘴附近边壁结焦的风险。而双层（Up-Down）结构副喷嘴射流可以提高预提升气固相湍动程度,促进颗粒向中心运动,同时不直接影响上层主喷嘴区域气固相流动,且主、副喷嘴射流影响区长度相比于传统单层（Up）和双层（Up-Up）结构有所缩短。然而向下的副喷嘴射流会对管内预提升气固相的向上运动产生阻碍,副喷嘴进料气速同样不宜过大（60m/s左右）。