[发明专利]具有有限压降的FCC设备物料注入装置

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)。该本体具有：‑通向所述第一区域(Z1)以便分别注入液体和雾化气体的至少一个第一入口开口和至少一个第二入口开口(14；16)，‑位于第一区域和第二区域下游以用于从本体排出经雾化的液体的至少一个出口开孔(18)。本体的内壁(13)在这些区域(Z1)、(Z2)之间设置有至少一个挡件(20_i)，该至少一个阻挡件被配置成使得在与本体的纵向方向垂直的包含所述挡件的每个平面中，该挡件仅在该内壁(13)的一部分周边上延伸。

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烃的蒸发，这些烃然后以气相与固体(催化剂)接触而发生反应。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，其具有大致圆柱形的中空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部。

已知冲击式注入装置，其中物料被径向地引入本体中并且撞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在将这些液滴进一步分割的同时夹带它们朝向本体的出口。特别地，文献WO 2015/073133 A1提出了一种冲击式注入装置，其中分散环被置于装置的圆柱形本体内部、在接触室的出口处。此分散环在本体的整个内部周边上延伸，并且将气体和液滴的周边轴向流的一部分重新引导朝向本体的内部，从而在它们移动到装置的出口时促进其混合。然而，由于此环的存在，本体的内直径的减小导致压降，这对于越来越多地使用的重质物料的处理而言可能是有问题的。事实上，由于重质物料的物理性质(特别是粘度、密度)，重质原料的雾化需要在注入器处产生显著的压降以产生细小液滴，这导致供给注入器的物料的压力增大。因此，必须使用强劲且昂贵的泵，以便在注入器出口处获得期望的压力。取决于双相注入装置的构型，还可以证明有必要显著增加雾化气体的流量以便使重质物料雾化。

然而，注入更大量的雾化气体会增加总处理成本，并且还可能通过引起不期望的平行反应对反应产率产生负面影响，特别是当雾化气体是水蒸气时。因此，当将大量水蒸气注入FCC反应器中时就是这种情况。因此，优选地并不增加雾化气体的流量。此外，注入大量水蒸气需要FCC设备下游的用于分离流出物(特别是用于冷凝水蒸气)的设备的尺寸过大，这增加了制造成本。此外，在较低压力下工作允许在物料注入系统上游的物料预加热机组的制造时减小金属的厚度，因此降低制造成本。

因此，需要仅引起注入压力小幅下降的注入装置，允许它们用于重质物料，而不需要增加雾化气体的流量或所用泵的功率。

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特别是圆柱形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，该本体具有：

-通向所述第一区域以用于分别将液体和雾化气体注入该第一区域内部的至少一个第一入口开口和一个第二入口开口，

-位于该第一区域和第二区域下游以用于从该本体排出经雾化的液体的至少一个出口开孔。