提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煉油中催化裂化裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，進(jìn)料混合段為腔體結(jié)構(gòu)，腔體結(jié)構(gòu)的外層為金屬材料，內(nèi)層為襯里材料，腔體結(jié)構(gòu)的中間為柱形空腔，柱形空腔由內(nèi)層的襯里材料向圓柱形空腔內(nèi)形成的若干條凸條形成，柱形空腔分別縮徑后形下圓臺和上圓臺與預(yù)提升段和最終反應(yīng)段的通道同軸連通，在預(yù)提升段與進(jìn)料混合段的連接位置設(shè)有若干個(gè)進(jìn)料噴嘴，在進(jìn)料噴嘴的出口端上方的柱形空腔內(nèi)壁上設(shè)置蒸汽盤管，蒸汽盤管的盤面垂直于進(jìn)料混合段的軸線，蒸汽盤管的開孔上下設(shè)置。本發(fā)明明顯改善了顆粒相的徑向濃度分布，進(jìn)料混合段的結(jié)構(gòu)消除了傳統(tǒng)提升管原料油噴射面形成的未覆蓋區(qū)。
【專利說明】提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉油中催化裂化裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段。

【背景技術(shù)】
[0002]提升管反應(yīng)器是催化裂化裝置的核心設(shè)備，它至下而上分為預(yù)提升段、進(jìn)料混合段、最終反應(yīng)段以及出口快分系統(tǒng)。而進(jìn)料混合段的催化劑與油霧之間的接觸與混合直接影響反應(yīng)結(jié)果，可見進(jìn)料混合段是核心設(shè)備的重要組成部分。而有關(guān)進(jìn)料混合段新型結(jié)構(gòu)的報(bào)導(dǎo)文獻(xiàn)并不多。
[0003]參見附圖1，傳統(tǒng)提升管反應(yīng)器進(jìn)料混合段I的結(jié)構(gòu)使進(jìn)料端存在原料油經(jīng)進(jìn)料噴嘴10噴射后，存在一個(gè)噴射的不覆蓋區(qū)100，導(dǎo)致催化劑從該區(qū)通過，降低與原料油混合效果。
[0004]中國專利“一種用于催化裂化提升管反應(yīng)器的油劑混合室”(申請?zhí)?CN01118430.2)所公開的油劑混合室結(jié)構(gòu)，雖能改善油霧與催化劑的流動狀態(tài)，提升管的反應(yīng)性能得到一定的提高。但混合段內(nèi)的油霧與催化劑未能實(shí)現(xiàn)均勻而充分的混合，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作變量也多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，通過改變混合段的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使油霧與催化劑充分混合。
[0006]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，用于連接下端的預(yù)提升段和上端的最終反應(yīng)段，其特征是，所述進(jìn)料混合段為腔體結(jié)構(gòu)，所述腔體結(jié)構(gòu)的外層為金屬材料，內(nèi)層為襯里材料，所述腔體結(jié)構(gòu)的中間為柱形空腔，所述柱形空腔由所述內(nèi)層的襯里材料向圓柱形空腔內(nèi)形成的若干條凸條形成，所述柱形空腔分別縮徑后形成下圓臺和上圓臺與所述預(yù)提升段和所述最終反應(yīng)段的通道同軸連通，在所述預(yù)提升段與所述進(jìn)料混合段的連接位置設(shè)有若干個(gè)進(jìn)料噴嘴，所述進(jìn)料噴嘴的出口端位于所述柱形空腔與所述預(yù)提升段的通道連接處相鄰兩個(gè)凸條之間，在所述進(jìn)料噴嘴的出口端上方的所述柱形空腔內(nèi)壁上設(shè)置蒸汽盤管，所述蒸汽盤管的盤面垂直于所述進(jìn)料混合段的軸線，所述蒸汽盤管的開孔上下設(shè)置。
[0007]進(jìn)一步，所述下圓臺上底邊直徑與所述柱形空腔的直徑相等，所述下圓臺下底邊直徑與預(yù)提升段的直徑相等，所述下圓臺上底邊直徑是下底邊直徑的1.2至1.5倍。
[0008]進(jìn)一步，所述上圓臺下底邊直徑與所述柱形空腔的直徑相等，所述下圓臺上底邊直徑與最終反應(yīng)段的直徑相等。
[0009]進(jìn)一步，所述凸條延升至所述上圓臺的上底邊和下圓臺的下底邊。
[0010]進(jìn)一步，所述凸條均布在柱形空腔的內(nèi)壁上，數(shù)量為2至8條。
[0011]進(jìn)一步，所述進(jìn)料噴嘴的數(shù)量與所述凸條的數(shù)量相等。
[0012]進(jìn)一步，所述若干個(gè)進(jìn)料噴嘴的噴嘴角度相等，所述若干個(gè)進(jìn)料噴嘴的噴射線聚集在一個(gè)對噴焦點(diǎn)上，所述蒸汽盤管位于所述對噴焦點(diǎn)的上方0.5至2m，所述蒸汽盤管的上下開孔孔徑為2至5mm。
[0013]進(jìn)一步,所述對噴焦點(diǎn)位于所述下圓臺上底邊上方300至700mm。
[0014]進(jìn)一步，所述凸條的外側(cè)邊與擴(kuò)散油霧投影交點(diǎn)的距離為5至20mm為宜，所述凸條的兩端部距相鄰進(jìn)料噴頭的噴嘴部中心線的距離為50-150mm。
[0015]進(jìn)一步，所述上下圓臺內(nèi)的凸條的高度與上下圓臺的上底邊和下底邊的半徑差相坐寸ο
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
(O明顯改善了顆粒相的徑向濃度分布，使環(huán)核之間的濃度梯度和濃環(huán)的范圍均減小;
(2)原料油噴入密度較大的直徑逐漸增大的下圓臺內(nèi)，明顯改善了原料油噴入環(huán)境；
(3)進(jìn)料混合段的結(jié)構(gòu)消除了傳統(tǒng)提升管原料油噴射面形成的未覆蓋區(qū)，使油相與催化劑相混合的更均勻、更充分，近似于平推流向上運(yùn)動；
(4)進(jìn)料混合段的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1是傳統(tǒng)提升管反應(yīng)器中原料油噴射覆蓋示意圖；
附圖2是本發(fā)明的進(jìn)料混合段結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3是附圖2中的A-A剖視圖；
附圖4是附圖3中的B-B剖視圖。
[0018]附圖中的標(biāo)號分別為:
1.進(jìn)料混合段；2.預(yù)提升段；
3.最終反應(yīng)段；4.外層；
5.內(nèi)層；6.腔體結(jié)構(gòu)；
7.下圓臺；8.上圓臺；
9.凸條；10.進(jìn)料噴嘴；
I1.對噴焦點(diǎn)；12.蒸汽盤管；
100.不覆蓋區(qū)。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0020]為了讓本發(fā)明易于理解，本說明書中使用了一些方向性用語。需要說明的是，本說明書中所提到的方向性用語，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等，是參考附圖的方向，使用的方向性用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]參見附圖2、3，提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段I的下端連接預(yù)提升段2，上端連接最終反應(yīng)段，進(jìn)料混合段I中間的腔體結(jié)構(gòu)6的直徑大于預(yù)提升段2和最終反應(yīng)段3的通道直徑。進(jìn)料混合段I的腔體結(jié)構(gòu)的外層4為金屬材料，內(nèi)層5為襯里材料，腔體結(jié)構(gòu)6為柱形空腔，柱形空腔的兩端分別縮徑后形成下圓臺7和上圓臺8，下圓臺7用于連接進(jìn)料混合段I的柱形空腔和預(yù)提升段2的通道，上圓臺8用于連接進(jìn)料混合段I的柱形空腔和最終反應(yīng)段3的通道。進(jìn)料混合段I的柱形空腔與預(yù)提升段2和最終反應(yīng)段3的通道同軸連通。下圓臺7上底邊直徑與柱形空腔的直徑相等，下圓臺7下底邊直徑與預(yù)提升段2的直徑相等，下圓臺7上底邊直徑是下底邊直徑的1.2至1.5倍。上圓臺8下底邊直徑與柱形空腔的直徑相等，下圓臺7上底邊直徑與最終反應(yīng)段3的直徑相等。
[0022]進(jìn)料混合段的內(nèi)層向圓柱形空腔內(nèi)形成的若干條凸條9，使柱形空腔為非圓形空腔，凸條9的數(shù)量為2至8個(gè)，優(yōu)選偶數(shù)2、4、6、8個(gè)，凸條9均布在柱形空腔的內(nèi)壁上。凸條9可延升至上圓臺8的上底邊和下圓臺7的下底邊。
[0023]在預(yù)提升段2與進(jìn)料混合段I的連接位置設(shè)有若干個(gè)進(jìn)料噴嘴10，進(jìn)料噴嘴10的數(shù)量與凸條9的數(shù)量相等。進(jìn)料噴嘴10的出口端位于柱形空腔與預(yù)提升段2的通道連接處相鄰兩個(gè)凸條9之間，若干個(gè)進(jìn)料噴嘴10的噴嘴角度相等，若干個(gè)進(jìn)料噴嘴10的噴射線聚集在一個(gè)對噴焦點(diǎn)11上，對噴焦點(diǎn)11位于下圓臺?上底邊上方300至700mm處。在對噴焦點(diǎn)11上方0.5至2米處的柱形空腔內(nèi)壁上設(shè)置蒸汽盤管12，蒸汽盤管12的盤面垂直于進(jìn)料混合段I的軸線，蒸汽盤管12的開孔上下設(shè)置，開孔孔徑為2至5_。蒸汽盤管進(jìn)一步降低進(jìn)料噴嘴10上方邊壁區(qū)域催化劑向下過多的返混，另外，蒸汽盤管噴出的蒸汽起到屏蔽噴嘴噴出油霧與進(jìn)料混合段內(nèi)壁接觸的作用，可防止內(nèi)壁結(jié)焦。
[0024]凸條的寬度以與外側(cè)邊與擴(kuò)散油霧投影交點(diǎn)的距離為5_20mm為宜，擴(kuò)散油霧投影交點(diǎn)是指兩相鄰噴嘴噴射油霧投影邊沿的交點(diǎn)。凸條的兩端部距兩端相鄰進(jìn)料噴頭的噴嘴部中心線的距離為50-150mm。
[0025]參見附圖3、4，上下圓臺內(nèi)的凸條9的高度與上下圓臺的上底邊和下底邊的半徑差基本相等。
[0026]進(jìn)料混合段I內(nèi)的凸條9、上下圓臺7結(jié)構(gòu)均可采用與進(jìn)料混合段I 一體成型制造完成，凸條9的材料與內(nèi)層襯里材料相同。
[0027]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，用于連接下端的預(yù)提升段和上端的最終反應(yīng)段，其特征在于:所述進(jìn)料混合段為腔體結(jié)構(gòu)，所述腔體結(jié)構(gòu)的外層為金屬材料，內(nèi)層為襯里材料，所述腔體結(jié)構(gòu)的中間為柱形空腔，所述柱形空腔由所述內(nèi)層的襯里材料向圓柱形空腔內(nèi)形成的若干條凸條形成，所述柱形空腔分別縮徑后形成下圓臺和上圓臺與所述預(yù)提升段和所述最終反應(yīng)段的通道同軸連通，在所述預(yù)提升段與所述進(jìn)料混合段的連接位置設(shè)有若干個(gè)進(jìn)料噴嘴，所述進(jìn)料噴嘴的出口端位于所述柱形空腔與所述預(yù)提升段的通道連接處相鄰兩個(gè)凸條之間，在所述進(jìn)料噴嘴的出口端上方的所述柱形空腔內(nèi)壁上設(shè)置蒸汽盤管，所述蒸汽盤管的盤面垂直于所述進(jìn)料混合段的軸線，所述蒸汽盤管的開孔上下設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述下圓臺上底邊直徑與所述柱形空腔的直徑相等，所述下圓臺下底邊直徑與預(yù)提升段的直徑相等，所述下圓臺上底邊直徑是下底邊直徑的1.2至1.5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述上圓臺下底邊直徑與所述柱形空腔的直徑相等，所述下圓臺上底邊直徑與最終反應(yīng)段的直徑相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述凸條延升至所述上圓臺的上底邊和下圓臺的下底邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述凸條均布在柱形空腔的內(nèi)壁上，數(shù)量為2至8條。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述進(jìn)料噴嘴的數(shù)量與所述凸條的數(shù)量相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述若干個(gè)進(jìn)料噴嘴的噴嘴角度相等，所述若干個(gè)進(jìn)料噴嘴的噴射線聚集在一個(gè)對噴焦點(diǎn)上，所述蒸汽盤管位于所述對噴焦點(diǎn)的上方0.5至2m，所述蒸汽盤管的上下開孔孔徑為2至5mm ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述對噴焦點(diǎn)位于所述下圓臺上底邊上方300至700mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述凸條的外側(cè)邊與擴(kuò)散油霧投影交點(diǎn)的距離為5至20mm為宜，所述凸條的兩端部距相鄰進(jìn)料噴頭的噴嘴部中心線的距離為50-150mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提升管反應(yīng)器的進(jìn)料混合段，其特征在于:所述上下圓臺內(nèi)的凸條的高度與上下圓臺的上底邊和下底邊的半徑差相等。
【文檔編號】B01J8/08GK104046377SQ201410215967
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】李占寶, 程高鋒, 王瑞星, 邵國輝 申請人:洛陽瑞昌石油化工設(shè)備有限公司