[實用新型]重油進料霧化噴嘴

無效

• 申請號: 200620130508.4
• 申請日: 2006-11-21
• 公開（公告）號: CN200967809Y
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 蔣協治;黃文水;王長俠;王紹才;蘇秦豫;劉丹;王晉中;侯玉蘭
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司
• 主分類號: C10G11/00
• 分類號: C10G11/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型屬于烴油催化裂化領域，涉及石油加工催化裂化裝置所用的一種重油進料霧化噴嘴。

背景技術

在催化裂化(FCC)加工過程中，進料噴嘴性能的優劣對裂化反應、產品分布起著重要作用；特別是在以重油為原料時，這種影響尤為突出。霧化良好的進料和高溫再生催化劑短時間接觸，進行劇烈的催化裂化反應，能提高輕質油收率、降低焦炭產率、改善產品分布、防止過度裂化，消除提升管反應器內的結焦現象，帶來可觀的經濟效益。因此，國內外相關企業一直在不斷開發和推出新型高效的重油進料霧化噴嘴，以適應重油深度加工技術發展的需要并獲取更大的經濟效益。

目前國內外使用的重油進料霧化噴嘴大體分為以下幾類：第一類是在喉管式噴嘴基礎上改進而成的，其特點是利用收斂—擴張形喉道盡量提高氣體流速和氣液兩相速度差以增加霧化強度(參見CN2069757U)；第二類是靶式噴嘴(參見US4434049)，其原理是進料油在高壓差作用下形成高速射流撞擊金屬靶，再與橫向氣流作用進行第一次霧化，形成氣霧兩相流，最后在噴頭噴口處加速，實現二次霧化。該噴嘴霧化強度高，但需要很高的進油壓力和較多的霧化介質(霧化介質為水蒸汽)，因而能耗較高，增加了生產成本和設備改造的投資；第三類是雙喉道內混合式進料噴嘴(參見CN2054461U)；第四類是雙流體離心式噴嘴(參見CN2356752Y)，其中采用了兩相旋流器。

以上各類噴嘴存在的缺點是：霧化粒徑較大，索太爾直徑(冷試)大多在60微米以上；有的噴出速度過大(導致流動不穩定而出現機械振動)，有的霧化不均勻；還有的噴嘴所需的進油壓力較高、霧化介質較多，導致能耗較高。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種重油進料霧化噴嘴，以解決現有的重油進料霧化噴嘴所存在的霧化粒徑較大、噴出速度過大、霧化不均勻、所需的進油壓力較高和霧化介質較多導致能耗較高等問題。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：一種重油進料霧化噴嘴，設有嘴體，嘴體有一個嘴體內腔，嘴體的進料段設有蒸汽入口、原料油入口，嘴體的出口段設有噴頭，噴頭上設有噴口，其特征在于：嘴體內腔為圓柱形，嘴體內腔內與其同軸設有一個蒸汽分流管，蒸汽分流管的一端為蒸汽入口端，固定于連接板上，與蒸汽入口相連通，蒸汽分流管的另一端為封頭，連接板與嘴體相連，在蒸汽分流管上沿軸向至少設置3排蒸汽分布管，每排至少設置3個蒸汽分布管，蒸汽分布管與蒸汽分流管相垂直，在每個蒸汽分布管面向嘴體出口段的管壁上以及在蒸汽分流管的封頭上開設有蒸汽噴孔，在連接板上開設有進汽孔，原料油入口與嘴體相垂直，原料油入口與嘴體之間繞嘴體的外壁設有原料油室，原料油室通過開設于嘴體上的進油孔與嘴體內腔相連通。

采用本實用新型，具有如下的有益效果：在操作過程中，重油進料由原料油入口進入原料油室，再經進油孔進入嘴體內腔。水蒸汽由蒸汽入口進入；其中的一部分水蒸汽進入蒸汽分流管和與之相連的多排多個蒸汽分布管，再由蒸汽分布管以及蒸汽分流管封頭上的蒸汽噴孔噴入嘴體內腔；另一部分水蒸汽經連接板上的進汽孔進入嘴體內腔。操作過程中，嘴體內腔作為混合霧化室；重油進料與水蒸汽在其中充分混合，形成含有很多水蒸汽泡(由油料包覆)的油汽兩相流，最后由噴頭上的噴口噴出。油汽兩相流由噴口噴出時壓力下降，使水蒸汽泡爆炸，從而將水蒸汽泡周圍的油料爆炸霧化。由于本實用新型可使水蒸汽沿嘴體內腔的軸向從不同層面、不同徑向位置、不同圓周方向注入嘴體內腔并均勻分布，使重油進料和水蒸汽沿軸向進行多次充分混合霧化，充分提高了傳質效率和水蒸汽的利用率，減少了霧化介質(水蒸汽)的消耗量。本實用新型可使高黏度重油進料和水蒸汽在嘴體內腔形成均勻的泡狀流，再經噴口噴出，就可形成非常細小的液滴(索太爾直徑一般在60微米左右)，并在噴口噴出空間均勻地分布，統計分布特性良好，并且噴射速度較低(噴口處噴射速度小于80米/秒)；這樣就使重油進料能與催化劑充分接觸，從而改善催化裂化裝置的反應狀況，提高裝置的輕質油產率并降低生焦量。由于重油進料和水蒸汽在嘴體內腔混合霧化充分，所以只需使用較低的油壓(一般為0.3～0.6MPa)和較少的水蒸汽(水蒸汽用量一般為重油進料量的3～6重量％)，即可得到很好的霧化效果，這樣就降低了噴嘴的能耗。此外，由于如上所述水蒸汽與重油進料在嘴體內腔的混合霧化方式，當重油進料量有所增減變化時，油汽兩相流的體積流量變化相對較小，不會明顯影響霧化質量，因而使本實用新型的操作彈性好、可靠性高。本實用新型還具有結構簡單、使用方便的優點。