一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]噴嘴是催化裂化，特別是重油催化裂化重要設(shè)備之一。噴嘴作用是將原料霧化，霧化的目的將原料油變成均勻小顆粒的液霧以增加油與催化劑之間的接觸面積，促進(jìn)油全部體快速氣化(蒸發(fā))，從而使蒸發(fā)成氣體的液霧得到充分有效的反應(yīng)。而且霧化越細(xì)，反應(yīng)的越充分。所以，進(jìn)料噴嘴性能好壞，在催化裂化工藝中就顯得格外重要。噴嘴良好的霧化，能提高輕油收率、降低焦炭產(chǎn)率、改善產(chǎn)品分布，裝置能否長(zhǎng)周期運(yùn)行也與此密切相關(guān)。
[0003]為此，催化裂化進(jìn)料噴嘴得到了迅速發(fā)展，并不斷有新的重油催化進(jìn)料噴嘴問世。國(guó)外，有Kellogg公司和Mobil公司研宄出ATWAX型噴嘴，UOP公司研宄出Optimix型噴嘴，Texaco公司開發(fā)出名為Micro-Jet型噴嘴。國(guó)內(nèi)，同類型噴嘴有:中國(guó)石化洛陽(yáng)石化工程公司的LPC型噴嘴、中科院力學(xué)所的KH型噴嘴、中國(guó)石化北京石化工程公司的BWJ型噴嘴、洛陽(yáng)森泰石化機(jī)械有限公司的CS型噴嘴以及瑞昌石化工程公司的LR型噴嘴等。
[0004]以上各類噴嘴在使用過程中均程度不同存在下述一種或幾種不足:1、有的噴嘴霧化效果(平均粒徑以及大小粒徑比例)不夠理想；2、有的噴射速度過高，對(duì)催化劑有粉碎，造成油漿固含量和平衡催化劑細(xì)粉偏大，噴嘴磨損較嚴(yán)重，難以保證長(zhǎng)周期運(yùn)行；3、有的噴嘴有脈沖，會(huì)引起劑/油比的變化，妨礙迅速蒸發(fā)和均勻混合等；4、有的噴嘴，提升管噴嘴上方有結(jié)焦；5、有的噴嘴噴射霧化覆蓋面不僅不夠大。而且在進(jìn)料混合段的橫截面上油劑混合不理想，混合段的邊緣區(qū)域，劑油比較大，造成過度裂化；中心區(qū)域，劑油比較小，造成裂化不足等；6、有的噴嘴蒸汽用量過大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，具有霧化粒徑細(xì)小、顆粒尺寸分布均勻、霧化角度大的優(yōu)點(diǎn)以及有較強(qiáng)的抗磨、抗堵塞性能。
[0006]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是:一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)套管、外套管及嘴體，內(nèi)套管的尾端伸出嘴體并連接有一次蒸汽進(jìn)口管，內(nèi)套管的頭端置于外套管內(nèi)部并連接有一次蒸汽分布器，內(nèi)套管的頭端與外套管內(nèi)壁之間設(shè)置有原料油分布器，所述外套管的尾端敞口設(shè)置，外套管的頭端設(shè)置有油氣分配器，外套管的頭端與嘴體內(nèi)壁之間設(shè)置有二次蒸汽分布器，外套管的尾端與嘴體內(nèi)壁之間通過環(huán)形擋板封閉；
[0007]所述外套管、嘴體、二次蒸汽分布器及擋板形成二次蒸汽室，嘴體上設(shè)置有與二次蒸汽室連通的二次蒸汽進(jìn)口管；
[0008]所述內(nèi)套管、外套管、嘴體、原料油分布器及擋板形成原料油室，嘴體上設(shè)置有與原料油室連通的原料油進(jìn)口管；
[0009]所述油氣分配器、一次蒸汽分布器及原料油分布器形成油氣混合室，噴頭、油氣分配器及二次蒸汽分布器形成穩(wěn)壓室；
[0010]原料油經(jīng)原料油分布器進(jìn)入油氣混合室與一次蒸汽混合，并由油氣分配器噴出，進(jìn)入穩(wěn)壓室與二次蒸汽混合穩(wěn)壓。
[0011]作為本實(shí)用新型一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴的改進(jìn):所述一次蒸汽分布器為半球形多孔蒸汽分布器，分布器的中央具有一個(gè)大圓孔，沿大圓孔的圓周方向分散設(shè)置有小圓孔。大圓孔的直徑為6_12mm，小圓孔的直徑為6_12mm0
[0012]作為本實(shí)用新型一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴的改進(jìn):所述原料油分布器為環(huán)形斜板式分布器，分布器上設(shè)置能實(shí)現(xiàn)對(duì)噴的偶數(shù)個(gè)條形孔或圓孔。條形孔的長(zhǎng)寬比為10-40，圓孔的直徑為8-20mm。所述油氣分配器上分散設(shè)置有圓孔，圓孔的直徑為8_20mm。
[0013]有益效果
[0014]本實(shí)用新型的多級(jí)霧化噴嘴具有以下優(yōu)點(diǎn):1、霧化粒徑更細(xì)，顆粒大小分布更均勻；2、壓降較低；3、氣液比較低；4、油霧覆蓋面積較大；5、噴口噴出速度適中。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型多級(jí)霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型多級(jí)霧化噴嘴的油氣混合室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型多級(jí)霧化噴嘴的穩(wěn)壓室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型多級(jí)霧化噴嘴的內(nèi)套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型多級(jí)霧化噴嘴的二次蒸汽室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型多級(jí)霧化噴嘴的噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中標(biāo)記:1、嘴體，2、原料油進(jìn)口管，3、一次蒸汽進(jìn)口管，4、二次蒸汽進(jìn)口管，5、內(nèi)套管，6、外套管，7、原料油室，8、一次蒸汽分布器，9、原料油分布器，10、油氣混合室，11、油氣分配器，12、穩(wěn)壓室，13、噴頭，14、噴口，15、二次蒸汽室，16、二次蒸汽分布器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖所示:一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)套管5、外套管6及嘴體1，嘴體I的頭端連接有噴頭13，嘴體I的尾端封閉設(shè)置，內(nèi)套管5的尾端伸出嘴體I并連接有一次蒸汽進(jìn)口管3，內(nèi)套管5的頭端置于外套管6內(nèi)部并連接有一次蒸汽分布器8，一次蒸汽分布器8為半球形多孔蒸汽分布器，分布器的中央具有一個(gè)大圓孔，沿大圓孔的圓周方向分散設(shè)置有小圓孔。大圓孔的直徑為6-12_，小圓孔的直徑為6-12mm。內(nèi)套管5的頭端與外套管6內(nèi)壁之間設(shè)置有原料油分布器9，原料油分布器9為環(huán)形斜板式分布器，分布器上設(shè)置能實(shí)現(xiàn)對(duì)噴的偶數(shù)個(gè)條形孔或圓孔，條形孔的長(zhǎng)寬比為10-40，圓孔的直徑為8-20_。所述外套管6的尾端敞口設(shè)置，外套管6的頭端設(shè)置有油氣分配器11，夕卜套管6的頭端與嘴體I內(nèi)壁之間設(shè)置有二次蒸汽分布器16，外套管6的尾端與嘴體I內(nèi)壁之間通過環(huán)形擋板封閉；所述外套管6、嘴體1、二次蒸汽分布器16及擋板形成二次蒸汽室15，嘴體I上設(shè)置有與二次蒸汽室15連通的二次蒸汽進(jìn)口管4 ;所述內(nèi)套管5、外套管6、嘴體1、原料油分布器9及擋板形成原料油室7，嘴體I上設(shè)置有與原料油室7連通的原料油進(jìn)口管2。所述油氣分配器11、一次蒸汽分布器8及原料油分布器9形成油氣混合室10，噴頭13、油氣分配器11及二次蒸汽分布器16形成穩(wěn)壓室12 ;
[0023]原料油由原料油進(jìn)口管2切向以離心形式或以一定角度進(jìn)入原料油室7，原料油室7的出口端為環(huán)形斜板式多孔原料油分布器9，將原料油由一股變成多股，噴入油氣混合室10，水蒸汽由一次蒸汽進(jìn)口管3進(jìn)入一次蒸汽室，經(jīng)一次蒸汽分布器8噴出的一次蒸汽進(jìn)入油氣混合室10，原料油與蒸汽在油氣混合室10內(nèi)相互撞擊、混合形成油霧，油霧經(jīng)油氣分配器11經(jīng)進(jìn)一步加速、擠壓、剪切后，進(jìn)入穩(wěn)壓室12，進(jìn)入穩(wěn)壓室12的油霧與環(huán)形斜板式二次蒸汽分布器16噴孔噴出的二次蒸汽撞擊、混合，油霧又得到了霧化，最后進(jìn)入噴頭13經(jīng)噴口 14噴出，由于噴口 14壓力突降，液滴中汽泡進(jìn)一步膨脹爆炸，并在出口鋒利銳邊的作用下，對(duì)油霧進(jìn)一步霧化，之后進(jìn)入提升管與再生催化劑接觸汽化、反應(yīng)。
[0024]以上說明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)套管(5)、外套管(6)及嘴體(1)，嘴體(I)的頭端連接有噴頭(13)，嘴體(I)的尾端封閉設(shè)置，內(nèi)套管(5)的尾端伸出嘴體(I)并連接有一次蒸汽進(jìn)口管(3)，內(nèi)套管(5)的頭端置于外套管(6)內(nèi)部并連接有一次蒸汽分布器(8)，內(nèi)套管(5)的頭端與外套管(6)內(nèi)壁之間設(shè)置有原料油分布器(9)，所述外套管(6)的尾端敞口設(shè)置，外套管(6)的頭端設(shè)置有油氣分配器(11)，夕卜套管(6)的頭端與嘴體(I)內(nèi)壁之間設(shè)置有二次蒸汽分布器(16)，外套管(6)的尾端與嘴體Cl)內(nèi)壁之間通過環(huán)形擋板封閉； 所述外套管(6)、嘴體(1)、二次蒸汽分布器(16)及擋板形成二次蒸汽室(15)，嘴體(I)上設(shè)置有與二次蒸汽室(15)連通的二次蒸汽進(jìn)口管(4); 所述內(nèi)套管(5)、外套管(6)、嘴體(1)、原料油分布器(9)及擋板形成原料油室(7)，嘴體(I)上設(shè)置有與原料油室(7)連通的原料油進(jìn)口管(2); 所述油氣分配器(11)、一次蒸汽分布器(8)及原料油分布器(9)形成油氣混合室(10)，噴頭(13)、油氣分配器(11)及二次蒸汽分布器(16)形成穩(wěn)壓室(12); 原料油經(jīng)原料油分布器(9)進(jìn)入油氣混合室(10)與一次蒸汽混合，并由油氣分配器(11)噴出，進(jìn)入穩(wěn)壓室(12)與二次蒸汽混合穩(wěn)壓。
2.如權(quán)利要求1所述的一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:所述一次蒸汽分布器(8)為半球形多孔蒸汽分布器，分布器的中央具有一個(gè)大圓孔，沿大圓孔的圓周方向分散設(shè)置有小圓孔。
3.如權(quán)利要求2所述的一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:所述大圓孔的直徑為6_12mm，小圓孔的直徑為6_12mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:所述原料油分布器(9)為環(huán)形斜板式分布器，分布器上設(shè)置能實(shí)現(xiàn)對(duì)噴的偶數(shù)個(gè)條形孔或圓孔。
5.如權(quán)利要求4所述的一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:所述原料油分布器(9)上設(shè)置有偶數(shù)個(gè)能實(shí)現(xiàn)對(duì)噴的條形孔，條形孔的長(zhǎng)寬比為10-40。
6.如權(quán)利要求4所述的一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:所述原料油分布器(9)上設(shè)置有偶數(shù)個(gè)能實(shí)現(xiàn)對(duì)噴的圓孔，圓孔的直徑為8-20mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，其特征在于:所述油氣分配器(11)上分散設(shè)置有圓孔，圓孔的直徑為8-20mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種催化裂化多級(jí)霧化噴嘴，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)套管、外套管及嘴體，內(nèi)套管的尾端伸出嘴體并連接有一次蒸汽進(jìn)口管，內(nèi)套管的頭端置于外套管內(nèi)部并連接有一次蒸汽分布器，內(nèi)套管的頭端與外套管內(nèi)壁之間設(shè)置有原料油分布器，所述外套管的尾端敞口設(shè)置，外套管的頭端設(shè)置有油氣分配器，外套管的頭端與嘴體內(nèi)壁之間設(shè)置有二次蒸汽分布器，外套管的尾端與嘴體內(nèi)壁之間通過環(huán)形擋板封閉；本實(shí)用新型的多級(jí)霧化噴嘴，具有霧化粒徑細(xì)小、顆粒尺寸分布均勻、霧化角度大的優(yōu)點(diǎn)以及有較強(qiáng)的抗磨、抗堵塞性能。
【IPC分類】C10G11-00, B05B7-04
【公開號(hào)】CN204607931
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520323829
【發(fā)明人】邵國(guó)輝, 李占寶, 孫艷飛, 吳德祥, 王彎彎
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)瑞昌石油化工設(shè)備有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月20日