[實用新型]催化裂化進料噴嘴

有效

• 申請號: 201420415581.0
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN203999510U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 王長嶺;葉安道;高有飛;趙敏潔;翁甲壯;黃文水;侯玉蘭
• 申請（專利權）人: 中石化洛陽工程有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: C10G11/20
• 分類號: C10G11/20;B05B7/04
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本實用新型涉及石油加工行業催化裂化裝置所用的一種催化裂化進料噴嘴。

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。霧化良好的進料與高溫再生催化劑短時間接觸，使進料氣化速度快、反應迅速、催化劑上液體攜帶量降低，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，國內外相關研究機構一直在不斷地開發和推出新型高效的催化裂化進料噴嘴，以適應催化裂化技術發展的需要并獲取更大的經濟效益。

目前國內外使用的催化裂化進料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，形成氣液兩相霧化流，最后在噴頭噴口處加速，實現二次霧化。該噴嘴霧化強度高，但需要很高的進料壓力和較多的霧化蒸汽，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主要問題是：進料霧化粒徑較大，索太爾直徑(冷試)大多在60微米以上；有的霧化不均勻。噴嘴分別采用扁槽形、圓形、方形等形狀的噴口，在流量較大時形成的射流層密度大、不利于催化劑的穿透，因此也不利于霧化進料與催化劑的充分接觸。CN2156189Y采用雙矩形噴口，由于噴出的雙層片狀射流之間存在真空效應，催化劑顆粒會在兩個噴口之間的間隙高速運動，使噴嘴噴口區域發生侵蝕。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種催化裂化進料噴嘴，以解決現有的催化裂化進料噴嘴所存在的進料霧化粒徑較大以及霧化不均勻、采用現有各種形狀的噴口時分別存在的不利于霧化進料與催化劑的充分接觸或催化劑使噴嘴噴口區域發生侵蝕等問題。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：一種催化裂化進料噴嘴，設有霧化機構，霧化機構包括嘴體、進料管、一次蒸汽入口管，嘴體有一個嘴體內腔，嘴體的出口端設有噴頭，噴頭上設有噴口，其特征在于：嘴體的另一端依次與嘴體同軸設置有旋流段錐管和旋流段圓管，旋流段錐管和旋流段圓管的內部形成旋流腔，進料管沿旋流段圓管的切向連接于旋流段圓管上，旋流段圓管的外端設有封蓋，一次蒸汽入口管設于封蓋上，嘴體的內腔設有嘴體內件和二次蒸汽分布器，嘴體內件的一端與旋流段錐管相連，另一端通過連接段與二次蒸汽分布器的一端相連，二次蒸汽分布器的另一端與噴頭相連，二次蒸汽分布器上至少設置1圈向噴頭的方向傾斜的蒸汽分布孔，嘴體內件的內部為空腔，依次由預混段、收縮段、喉口段和擴散段組成，喉口段內設有隔板，噴頭的頂部與隔板之間設有T型構件，噴頭的頂部設有長圓孔，T型構件的頂部插入該長圓孔內，形成長圓環隙，作為噴口，嘴體內件的內部空腔與連接段、二次蒸汽分布器和噴頭的內部空間形成混合腔，嘴體、二次蒸汽分布器、連接段、嘴體內件和旋流段錐管之間形成二次氣室，嘴體上設有二次蒸汽入口管，與二次氣室相通，催化裂化進料噴嘴設有磁化機構，磁化機構包括進料導管、成對設置于進料導管外部的磁性材料和磁性材料固定架，一對磁性材料中的兩塊磁性材料設于進料導管相對的兩側，進料導管與霧化機構的進料管相連。

采用本實用新型，具有如下的有益效果：(1)進料霧化粒徑(索太爾直徑)一般在55微米左右，霧化均勻指數在3以上，并且只需要使用較低的進料壓力(表壓一般為0.3～0.6MPa)和較少的霧化蒸汽即可得到很好的霧化效果，這樣就降低了噴嘴的能耗。本實用新型的操作彈性也比較好。詳細的說明，見本說明書的具體實施方式部分。(2)噴口為長圓環隙形，噴出的射流層密度小，有利于催化劑的穿透。可提高霧化進料與催化劑的接觸面積，從而改善催化裂化裝置的反應狀況，提高輕質油產率并降低生焦量。長圓環隙形噴口噴出的射流層表面連續，可以保護噴嘴噴口區域，使之免受高速運動的催化劑顆粒的侵蝕。(3)本實用新型還具有結構簡單、使用方便、易于推廣的優點。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式并不限制本實用新型要求保護的范圍。

附圖說明

圖1是本實用新型催化裂化進料噴嘴的霧化機構沿軸向的剖視圖。

圖2是圖1所示噴嘴噴口的左視圖。

圖3是圖1中的A-A旋轉剖視圖。