[发明专利]一种进料雾化喷嘴

说明书

一种进料雾化喷嘴，它包括喷头、外管、内管、原料油入口、以及蒸汽入口、蒸汽孔板；原料油进入内管经过收缩段急剧收缩后又通过喉管段、收缩段进行第一次雾化，蒸汽在混合室里对原料油进一步冲击、破碎，即第二次雾化，蒸汽携带原料油进入喷头的喷嘴出口，进行第三级雾化；喷头的喷嘴出口有多种排列形式，使蒸汽携带原料油喷出时形成宽广的幕屏，有利于原料油与催化剂的充分接触、反应，同时有效的降低了催化剂的破碎。

技术领域

本发明属于石油炼制领域催化裂化装置，主要涉及一种多级雾化的化裂化高效进料喷嘴。

背景技术

原料油进料雾化喷嘴是石油炼制领域催化裂化装置的一个重要设备，其作用是：首先将原料油破碎、雾化为大量的细小液滴，再将原料油滴喷入到催化裂化提升管反应器中，与提升管反应器内的催化剂混合、反应。目前用于催化裂化装置的原料油进料雾化喷嘴的形式有很多，例如，有支管型、喉管型、Y型、螺旋叶型、锥靶型及各类靶型喷嘴，国产喷嘴有单管型喷嘴，即采用单一管腔进料进气混合雾化，使用效果不是很理想。

喷嘴使反应原料成为小液滴，目的是能快速气化并发生反应，雾化不是最终目的，提高反应效果才是目标。为了达到好的反应结果，即需要使液体雾化好，又需要使雾化物流在反应器内分配好，尤其是与催化剂均匀接触是很重要的。

另外，由于要使原料油等液体雾化为细小颗粒，需要较高的压降和气体流速。已有技术中高速的气液雾化物流直接喷入反应器，对催化剂冲刷破碎较严重。

然而在实际使用过程中，上述喷嘴或多或少存在着以下问题：一是原料油的雾化效果有待进一步提高；二是由喷嘴喷入到提升管反应器内的原料油与催化剂接触面不广，反应效果不佳；三是有喷嘴喷出的雾化了的原料油滴喷射速度过高，使催化剂破碎严重。

本发明提出一种进料雾化喷嘴，使原料油得到多级雾化，有效的消除大直径液滴，从而达到催化裂化工艺所要求的雾化粒径。同时对喷头的研究发现，喷头喷入提升管反应器的原料油与催化剂接触、反应不充分，是由于以往喷嘴出口的布置形式不利于原料油的扩散，本发明提出了四种喷头结构形式，喷头两侧的喷嘴出口中心线与喷嘴轴线夹角为0-30°，喷头表面由中部向两侧偏转，与径向方向夹角为0-30°，该设置使原料油滴由喷嘴喷入提升管反应器后向两侧扩散，形成宽广的幕屏，与催化剂的接触面更大。另外，喷嘴出口设置了扩张段，原料油滴喷出时经过流通面积扩张段，由于雾化气体密度小，随着流通面积的增加迅速减速，降低了催化剂破碎的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种进料雾化喷嘴，使其能实现对原料油的多级雾化，有效的消除大直径液滴，同时从喷嘴喷出时形成更宽广的幕屏，使得原料油与催化剂更充分的接触、反应。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种进料雾化喷嘴，所述喷嘴包括喷头、外管、内管、原料油入口、蒸汽入口、以及蒸汽孔板；所述的蒸汽孔板设置在内管扩张段与外管之间，在蒸汽孔板、外管及内管之间形成环形空腔构成蒸汽室，并在蒸汽孔板物流上游设置蒸汽入口，在蒸汽孔板与喷头和内管出口间的凹形区域构成混合雾化室；所述的内管具有收缩扩张雾化区，即有扩张段、喉口段，收缩段；所述的蒸汽孔板圆周分布多个蒸汽喷孔，喷头圆周分布多个喷嘴出口。

所述进料雾化喷嘴的内管可以有多个收缩扩张雾化区，即具有多组形成物流加速减速的扩张段、喉口段和收缩段。

上述进料雾化喷嘴的蒸汽孔板围绕内管扩张段圆周分布N个φD的蒸汽喷孔，N、D由原料油的处理量决定。蒸汽喷孔与喷嘴出口一一对应，即个数、方位均一致。

蒸汽喷孔可以设在内管扩张段上。