[发明专利]用于FCC设备的改进型物料注入装置

说明书

本发明涉及一种注入装置(10)，该注入装置被配置成用气体将液体雾化成液滴，该注入装置包括纵向方向(X)的中空管状本体(12)。内壁(13)限定了被称为接触区域(Z1)的第一区域以及第二区域(Z2)。特别地，该装置(10)设置有安装在该本体的开口(19)上的雾化元件(18)，所述开口(19)位于用于注入液体的开口(17)的对面，该雾化元件包括用于将气体带入第一区域(Z1)内部的管状管件(20)以及位于该管件的中心的靶件(21)。该本体为具有在其整个长度上连续变化的或恒定的内部截面的本体(例如简单圆柱体)，并且该本体的内壁在这些区域(Z1)、(Z2)之间设置有至少一个挡件(26_i，26’_i)，该至少一个挡件从内壁朝向本体的内部突出。

本发明涉及一种注入装置，特别是一种精炼设备(特别是流化催化裂化(FCC)设备)的烃物料注入装置。

在精炼设备中处理的液态烃物料一般与固体催化剂相接触，固体催化剂将促进物料处理的(一种或多种)化学反应。为了改善这种接触并使反应的产率最大化，这些液态烃物料通过注入装置来雾化成细小液滴。这种雾化允许最大化液体(液态烃物料)与固体(催化剂)之间的接触面积，从而促进热传递并因此促进这些以气相反应的烃的蒸发。虽然关于液滴的最佳直径并不存在现实的共识，但是一般希望形成直径与催化剂颗粒的直径为相同数量级的液滴，即小于200微米，例如约50微米至80微米。

一般地，使用所谓“双相”的注入装置，其具有中空的圆柱形本体和两个入口开口，液态烃物料和雾化气体(一般为水蒸气)分别通过所述入口开口注入所述本体内部。在本体内部设置接触室，并且使烃物料和雾化气体在其中发生接触，以使烃物料雾化。一旦雾化，烃物料经由通向反应器内部的出口开口喷射出。每个注入装置安装在反应器壁上，使得注入装置的包括出口开口的端部位于反应器内。

特别地，已知冲击式注入装置，其中物料被径向地引入并且冲击位于本体中心的靶件，从而形成液滴。轴向流通的雾化气体允许将这些液滴进一步分割的同时夹带它们朝向本体的出口。然而，可能会观察到靶件腐蚀现象，特别是当要注入的物料含有颗粒时，这使得必须增强靶件，进一步增加了成本。

在一些注入装置中，额外的雾化气体可以通过围绕靶件的管件注入本体内部：然后雾化气体出现在靶件处并且冲击通过位于靶件对面的开口引入的液体，从而促进与雾化气体迎面相撞的液体射流的雾化。

然而，这些具有双重雾化气体注入的注入装置的混合室的实现是复杂且昂贵的。因此，混合室必须单独实现，然后联结到注入装置的中空本体。

本发明旨在弥补至少部分上述缺点。为此，本发明提出了一种注入装置，该注入装置被配置成用气体将液体雾化成液滴，该注入装置包括：

-中空管状本体，该中空管状本体沿纵向方向延伸，并且该中空管状本体的内壁限定了被称为接触区域的第一区域、以及在该本体内部的液体和气体的流通方向上位于该第一区域的下游的第二区域；

-第一气体引入元件，用于沿纵向方向将气体引入该第一区域内部，所述气体引入元件安装在本体的第一开口上、沿纵向方向位于本体的端部处；

-第二液体引入元件，用于沿与纵向方向垂直的方向将液体引入该第一区域内部，所述液体引入元件安装在本体的靠近第一开口的第二开口上；

-雾化元件，该雾化元件安装在本体的位于第二开口对面的第三开口上，该雾化元件包括：

-管状管件，用于将气体供给到第一区域内部，该管状管件位于液体引入元件对面；以及

-靶件，该靶件位于管件的中心，

该管件和靶件沿与纵向方向垂直的方向延伸，该靶件在管件的通向第一区域内部的端部处具有与第一气体引入元件对齐的冲击表面；

-端部元件，该端部元件包括用于排出经雾化的该液体的至少一个出口开孔，所述端部元件安装在本体的(沿纵向方向)与第一气体进口开口相反的端部上。