[实用新型]催化裂化进料喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油化工领域技术，特别是涉及一种用于催化裂化反应的原料油进料喷嘴。

背景技术

催化裂化过程中，原料油若不能完全、快速地气化，会增加焦炭产率；由于要求入口区油、剂迅速均匀地混合，并使烃类迅速蒸发气化，因此必须使喷嘴具有良好的雾化作用，良好雾化将有助于充分利用催化剂的高活性，从而改善产品分布。要获得良好的雾化效果，喷嘴的设计至关重要。

随着重油催化裂化工艺的不断改进发展，原料油进料喷嘴也在不断改进和发展，从最初的低压降喉管式喷嘴到近年来高效雾化喷嘴的开发，国内外对进料喷嘴结构的改进都十分重视。S&W公司靶式喷嘴的雾化机理是令高速的油流喷向一固定的靶子，产生冲击而迅速形成稳定的环状雾流，同时高速的雾化介质在垂直方向对油流产生冲击，并对周边液膜卷吸、破碎，具有较好的雾化效果，但喷嘴压降较高；巴西Petrobras公司的Ultramist喷嘴优化了对超音速蒸汽的使用，能在低压降情况下，产生极细小的油雾，改善了油剂接触减少了热裂化；国内早期使用的喉管式喷嘴，雾化效果较差，改进后产生了预膜式喷嘴等结构型式，但又出现了能耗大、产生脉动等问题。

研究表明，催化工艺需要扁平扇形的喷雾射流，在原料油液滴与催化剂接触时，喷雾产生的射流具有一定的初速，可使喷雾射流达到反应器中部，扁平扇面形状的喷雾，对提升管截面有良好覆盖，减小返混，且喷雾射流速度可迅速减弱，不至射到提升管管壁，造成提升管内结焦。现有技术中，往往仅考虑在喷口的设计上采用平面扇形、锥形等结构，如果能够实现原料油在喷嘴嘴体内部行进中就形成扁平扇面液雾，就大大增加了原料油与催化剂接触的效率，从而优化提升管反应过程。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种催化裂化进料喷嘴，使进料在喷嘴内细化的过程中逐步形成扁平扇面液雾，从而提高进料与催化剂接触面积，减少催化装置反应生焦量。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种催化裂化进料喷嘴，包括嘴体、蒸汽入口、原料油入口及喷头，嘴体由圆管段封闭端、圆管段、锥管段和第二圆管段组成；蒸汽入口位于的嘴体的一端，与嘴体同轴且焊接于圆管段封闭端上；在嘴体另一端设置有喷头，喷头上设有与其同轴的雾化原料喷口；原料油入口设置于圆管段上；其特征在于：第二圆管段的内腔构成雾化段，所述雾化段包括雾化一段、雾化二段、雾化三段及雾化出口段，所述雾化一段、雾化二段、雾化三段及雾化出口段纵切面逐步由圆形、椭圆形向扁平形过渡，雾化段外其余的嘴体腔内空间构成预混合段；在雾化段出口处设置有挡板。

进一步地，所述喷嘴的第二圆管段直径小于或者等于圆管段。

进一步地，所述雾化段的雾化一段、雾化二段、雾化三段及雾化出口段直径相等。

进一步地，所述雾化段的雾化一段、雾化二段、雾化三段及雾化出口段直径不断缩小。

进一步地，所述雾化段的雾化一段为收缩段，雾化二段为等径喉管段，雾化三段为扩散段，即雾化段为拉法尔结构的喉管式。

本实用新型中，喷嘴雾化原料喷口可采用多种型式，优先采用狭长的扁平形状，以形成扁平扇形射流。

采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

1、由于喷嘴的雾化一段、雾化二段、雾化三段及雾化出口段纵切面逐步由圆形、椭圆形向扁平形过渡，使进料原料油在与雾化蒸汽接触破碎的同时逐步形成扁平扇形射流，满足了催化裂化的进料要求；

2、雾化段的设计，可以采用等径、缩径或者喉管式结构，增加了方案选择的灵活性；

3、、雾化粒径小，提高了原料液滴与催化剂接触面积，从而减少了副产物焦炭的生成，生焦量降低1.0％左右；

4、提高催化反应液收，从而提高汽柴油、液化气等目的产物产率。

附图说明

图1本实用新型的雾化段为等径结构的喷嘴整体结构剖视图；

图2本实用新型的雾化段为缩径结构的喷嘴整体结构剖视图；

图3本实用新型的雾化段为喉管式结构的喷嘴整体结构剖视图；

图4本实用新型的图1-3中喷嘴D-D向视图，即雾化一段纵切面图；

图5本实用新型的图1-3中喷嘴C-C向视图，即雾化二段纵切面图；

图6本实用新型的图1-3中喷嘴B-B向视图，即雾化三段纵切面图；

图7本实用新型的图1-3中喷嘴A-A向视图，即雾化出口段纵切面图。

图中编号说明：