專利名稱：一種石油加工進(jìn)料霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油加工進(jìn)料霧化設(shè)備。
進(jìn)料噴嘴是許多石油加工裝置所用重要設(shè)備之一，如在催化裂化、催化裂解、渣油預(yù)處理等工藝過程中，進(jìn)料噴嘴的性能直接影響到裝置的操作和目的產(chǎn)品的收率。
中國專利ZL93213297.9公開的一種重油加工進(jìn)料噴嘴是本發(fā)明最相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。該噴嘴由噴頭和嘴體組成，嘴體為管狀圓柱體，噴嘴體內(nèi)空腔由混合段、收縮段、混合喉管段和擴(kuò)散段組成，該噴嘴設(shè)有一個(gè)與嘴體同軸的蒸汽入口和與嘴體斜接的原料油入口。該噴嘴的主要缺點(diǎn)在于只有一個(gè)霧化蒸汽入口，不能根據(jù)不同的工況靈活調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)，因此很難達(dá)到最理想的霧化效果，以滿足加工工藝的需要。
本發(fā)明的目的在于提供一種石油加工進(jìn)料霧化噴嘴，其霧化介質(zhì)可以根據(jù)不同的工況進(jìn)行組合和調(diào)節(jié)，以達(dá)到最理想的霧化效果，滿足加工工藝的需要。
為此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種石油加工進(jìn)料霧化噴嘴，嘴體為管狀圓柱體，其一端設(shè)有噴頭，另一端為進(jìn)料端。噴嘴的體內(nèi)空腔自進(jìn)料端至噴頭端依次劃分為混合段、收縮段、混合喉管段和擴(kuò)散段。其特征在于在噴嘴進(jìn)料端設(shè)有霧化介質(zhì)入口管、蒸汽入口和原料油進(jìn)口，霧化介質(zhì)入口管與嘴體同軸，其出口端一直伸到收縮段內(nèi)或擴(kuò)散段內(nèi)，蒸汽入口和原料油進(jìn)口依次設(shè)于混合段處，蒸汽入口靠近進(jìn)料端。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的顯著優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在由于同時(shí)設(shè)有霧化介質(zhì)入口管和蒸汽入口，使得本發(fā)明的噴嘴可以根據(jù)不同的工況靈活調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)達(dá)到滿意的霧化效果。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)。
附圖及圖面說明附

圖1本發(fā)明噴嘴的一種典型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2本發(fā)明噴嘴的另一種典型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3本發(fā)明噴嘴進(jìn)料端的一種結(jié)構(gòu)圖；附圖4附圖3中A-A向視附圖5本發(fā)明噴嘴進(jìn)料端的另一種結(jié)構(gòu)圖；附圖6附圖5中A-A向視圖。
如附圖1所示，本發(fā)明進(jìn)料噴嘴的嘴體11為管狀圓柱體，其一端設(shè)有噴頭5，另一端為進(jìn)料端；噴嘴的體內(nèi)空腔自進(jìn)料端至噴頭5端依次劃分為混合段1、收縮段2、混合喉管段3和擴(kuò)散段4；在噴嘴進(jìn)料端設(shè)有霧化介質(zhì)入口管6、蒸汽入口7和原料油進(jìn)口8；霧化介質(zhì)入口管6與嘴體11同軸，其出口端一直伸到擴(kuò)散段4內(nèi)；蒸汽入口7垂直與嘴體11設(shè)置，原料油進(jìn)口8斜接于嘴體11上，其軸線與嘴體11軸線的夾角為α，30°≤α≤60°。
本發(fā)明霧化介質(zhì)入口管6所進(jìn)的霧化介質(zhì)可根據(jù)加工原料的性質(zhì)進(jìn)行選擇，當(dāng)加工重油，特別是高殘?zhí)?、高粘度的重油時(shí)，可選用水，此時(shí)噴嘴為水汽聯(lián)合噴嘴。當(dāng)加工輕質(zhì)原料時(shí)可選用蒸汽，此時(shí)噴嘴為雙霧化噴嘴。
當(dāng)為水汽聯(lián)合噴嘴時(shí)，其工作情況足這樣的原料油自原料油進(jìn)口8進(jìn)入混合段1，在此空間內(nèi)原料油先撞擊霧化介質(zhì)入口管6外壁，分散后進(jìn)而被由蒸汽入口7而來的蒸汽打碎成油霧，未被打碎部分在油霧四周形成外部為油膜，中心為蒸汽和油霧混合物的環(huán)狀流，經(jīng)收縮段2進(jìn)入混合喉管段3，環(huán)狀流進(jìn)一步被粉碎，液膜被加速減薄，進(jìn)入擴(kuò)散段4后原料油基本呈油霧狀包圍了在此部位由霧化介質(zhì)入口管6高速噴出的水滴，經(jīng)噴頭5加速噴入反應(yīng)器內(nèi)，與高溫催化劑接觸，水滴吸收熱量汽化，體積膨脹，油霧進(jìn)一步被汽化的水爆破成細(xì)小的液滴。
附圖1中的霧化介質(zhì)入口管6其出口端也可伸到收縮段2內(nèi)，附圖2中就示意出了此種結(jié)構(gòu)，此時(shí)在收縮段2處噴出的水滴被環(huán)狀流包圍，在混合喉管段3、擴(kuò)散段4和噴頭5作用下，使水滴進(jìn)一步分散。
為了使水滴分散更均勻、效果更好，霧化介質(zhì)入口管6的出口端可加工成多孔出口。
當(dāng)噴嘴作為雙霧化噴嘴時(shí)，其工作過程同水汽聯(lián)合噴嘴，只是少了一個(gè)水滴爆破過程。
為了使由蒸汽入口7來的霧化蒸汽在與原料油接觸前在混合段1與霧化介質(zhì)入口管6形成的環(huán)形空隙內(nèi)分布得更均勻，可在蒸汽入口7和原料油進(jìn)口8之間的混合段1與霧化介質(zhì)入口管6形成的環(huán)形空隙內(nèi)，設(shè)蒸汽分布板9。附圖3給出了帶蒸汽分布板9的結(jié)構(gòu)。如附圖3、附圖4所示，蒸汽分布板9為一開有多個(gè)圓孔的環(huán)形板。當(dāng)然蒸汽分布板9的形式可為很多，只要能在環(huán)向空間內(nèi)均勻分布蒸汽即可。
附圖2與附圖1所示本發(fā)明噴嘴的主要不同點(diǎn)在于為了更好地分布原料油，在原料油進(jìn)口8處設(shè)一套筒結(jié)構(gòu)10，在套筒結(jié)構(gòu)10內(nèi)的混合段1外壁上設(shè)有進(jìn)油通道12；進(jìn)油通道12可沿圓周向在混合段1外壁均勻開設(shè)多個(gè)，這樣更有利于將原料油分布到混合段1內(nèi)的環(huán)向空隙內(nèi)。
如附圖5和附圖6所示，進(jìn)油通道12的數(shù)量和蒸汽分布環(huán)9的開孔數(shù)相同，且在嘴體11軸線方向上相互對應(yīng)，用隔板13沿嘴體11軸線方向隔成數(shù)個(gè)油汽混合通道。此種結(jié)構(gòu)使原料油與蒸汽接觸更均勻，霧化效果更好。
附圖2所示本發(fā)明噴嘴與附圖1所示本發(fā)明噴嘴的工作情況完全相同，也可作為油汽聯(lián)合噴嘴或雙霧化噴嘴使用。
本發(fā)明對噴頭5的結(jié)構(gòu)不加限制，推薦使用ZL93213297.9中給出的噴頭形式。
本發(fā)明經(jīng)在催化裂化裝置上工業(yè)試驗(yàn)證明，具有以下有益效果1、本發(fā)明原料不用乳化劑乳化，可直接進(jìn)噴嘴；2、本發(fā)明采用水汽聯(lián)合霧化原料油。因水汽化急劇膨脹具有爆破油霧能力，使油霧粒徑小、分布窄，同時(shí)還有如下好處降低再生催化劑溫度，提高劑油比；降低油汽分壓，減少干氣和焦碳產(chǎn)率；鈍化再生催化劑上的重金屬，改善產(chǎn)品分布，提高輕油收率。
3、霧化方式改變靈活，可按水汽聯(lián)合操作，也可按汽汽霧化操作，其量均可分別控制。
權(quán)利要求
1.一種石油加工進(jìn)料霧化噴嘴，嘴體(11)為管狀圓柱體，其一端設(shè)有噴頭(5)，另一端為進(jìn)料端，噴嘴的體內(nèi)空腔自進(jìn)料端至噴頭(5)端依次劃分為混合段(1)、收縮段(2)、混合喉管段(3)和擴(kuò)散段(4)；其特征在于在噴嘴進(jìn)料端設(shè)有霧化介質(zhì)入口管(6)、蒸汽入口(7)和原料油進(jìn)口(8)；霧化介質(zhì)入口管(6)與嘴體(11)同軸，其出口端一直伸到收縮段(2)內(nèi)或擴(kuò)散段(4)內(nèi)；蒸汽入口(7)和原料油進(jìn)口(8)依次設(shè)于混合段(1)處，蒸汽入口(7)靠近進(jìn)料端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于蒸汽入口(7)與嘴體(11)垂直設(shè)置；原料油進(jìn)口(8)斜接于嘴體(11)上，其軸線與嘴體(11)軸線的夾角為α，30°≤α≤ 60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于在蒸汽入口(7)和原料油進(jìn)口(8)之間的混合段(1)與霧化介質(zhì)入口管(6)形成的環(huán)形空隙內(nèi)，設(shè)有蒸汽分布板(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴嘴，其特征在于原料油進(jìn)口(8)處為一套筒結(jié)構(gòu)(10)，在套筒結(jié)構(gòu)(10)內(nèi)的混合段(1)外壁上設(shè)有進(jìn)油通道(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴嘴，其特征在于進(jìn)油通道(12)的數(shù)量和蒸汽分布板(9)的開孔數(shù)相同，且在嘴體(11)軸線方向上相互對應(yīng)，用隔板(13)沿嘴體(11)軸線方向隔成油汽混合通道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油加工進(jìn)料霧化噴嘴,嘴體為管狀圓狀體,其一端設(shè)有噴頭,另一端為進(jìn)料端,噴嘴的體內(nèi)空腔自進(jìn)料端至噴頭端依次劃分為混合段、收縮段、混合喉管段和擴(kuò)散段,在噴嘴進(jìn)料端設(shè)有霧化介質(zhì)入口管、蒸汽入口和原料油進(jìn)口,霧化介質(zhì)入口管與嘴體同軸,其出口端一直伸到收縮段內(nèi)或擴(kuò)散段內(nèi)。本發(fā)明由于同時(shí)設(shè)有霧化介質(zhì)入口管和蒸汽入口,使得本發(fā)明的噴嘴可以根據(jù)不同的工況靈活調(diào)節(jié)霧化介質(zhì)達(dá)到滿意的霧化效果。
文檔編號B05B7/00GK1304979SQ0012207
公開日2001年7月25日 申請日期2000年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月16日
發(fā)明者李占寶, 韓明學(xué), 高翔, 王兆俊, 李淑青 申請人:中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司