CN103160309A

CN103160309A - 催化裂化试验装置用进料喷嘴

Info

Publication number: CN103160309A
Application number: CN2011104210185A
Authority: CN
Inventors: 王顺利; 郭寥廓
Original assignee: LUOYANG RUIZE PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: LUOYANG RUIZE PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明是有关于一种催化裂化试验装置进料喷嘴，包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口测温管路，所述进料喷嘴通过安装压帽与提升管的底部连接。藉此，本发明适用于提升管反应器直径较小(10-50mm)的石油催化裂化试验装置，喷口采用1-1.5mm直径圆形喷口，原料油在喷口处与高温蒸汽充分混合并在高温蒸汽的带动下高速喷出，原料油经细小喷口压缩后高速喷出，体积突然变大，原料油瞬间破碎成雾状的微细颗粒群，在气体蒸汽的带动下与催化剂充分混合反应。进料喷嘴内蒸汽用作分散介质，使反应进料雾化成极细小的颠粒，均匀地分散到催化剂上。

Description

催化裂化试验装置用进料喷嘴

技术领域

本发明涉及一种石油催化裂化试验装置，特别是涉及一种催化裂化试验装置进料喷嘴。

背景技术

催化裂化试验装置是研究催化裂化工艺技术的重要装备之一，利用该装置可以进行工业催化裂化装置的工艺条件的工业模拟、各种原料裂化性能及其产品性质的考察、催化剂的评价以及反应再生动力学等方面的试验研究。

工艺流程简述：试验原料经预热炉预热到要求温度后，与雾化蒸汽发生器产生的一定温度的雾化蒸汽一起经喷嘴雾化后，进入提升管反应器的底部，与从再生器来的高温催化剂混合接触，在提升管内，催化剂在原料气和提升风的作用下，沿提升管自下向上和原料气同行并受热汽化开始反应，至提升管出口反应结束。产物油气和待生催化剂在沉降器中分离，待生催化剂经汽提蒸汽提升后，进入再生器再生，再生催化剂重新进入提升管与原料反应，产物油气进入冷却收集系统，经三级冷却后，分别收集液体和气体产品并计量。进料量、雾化蒸汽量，气体蒸汽量由原料泵、雾化泵、汽提水泵控制。催化剂循环量，通过调节烟气阀和油气阀而调节两器的压力差控制。

这种工艺过程要求原料油经雾化进入反应器后，应当与催化剂进行快速而均匀的接触，充分接触所需的时间越短越好，以利于反应过程的进行。此外在进料和油剂接触快速实现之后，应当在提升管中形成均匀的平推流流动，以形成均匀的反应停留时间，这样容易实现对反应的控制，并保证目的产品的最大产率。催化裂化试验装置的进料喷嘴的任务是将原料油(重油或渣油或其混合物)雾化成细小的液滴喷入提升管，在提升管内的温度下，原料油气化并且在催化剂作用下发生裂化反应，然后经过分离装置，进行油气、催化剂的分离进入下道工序。

试验原料适应性相当广泛，液化气、汽油、柴油、蜡油、渣油等气态、液态原料都可使用。

进料喷嘴是试验装置的重要设备，目前的进料喷嘴不能很好的混合蒸汽和原料油的混合物通过喷口加速喷出，气液两相在很小的区域不能产生非常大的剪切，使液滴更加细小均匀，同时现有的进料喷嘴不能达到喷出喷口时压力突然降低，汽液(气液)两相流内气泡体积迅速膨胀(爆破)，进一步细化了液滴的粒径，从而与催化剂充分接触。

由此可见，上述现有的催化裂化试验装置用进料喷嘴在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种催化裂化试验装置用进料喷嘴，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种催化裂化试验装置进料喷嘴，适用于提升管反应器直径较小(10-50mm)的石油催化裂化试验装置，喷口采用1-1.5mm直径圆形喷口，原料油在喷口处与高温蒸汽充分混合并在高温蒸汽的带动下高速喷出，原料油经细小喷口压缩后高速喷出，体积突然变大，原料油瞬间破碎成雾状的微细颗粒群，在气体蒸汽的带动下与催化剂充分混合反应。进料喷嘴内蒸汽用作分散介质，使反应进料雾化成极细小的颠粒，均匀地分散到催化剂上。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种催化裂化试验装置进料喷嘴，其包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口测温管路，所述进料喷嘴通过安装压帽与提升管的底部连接，所述安装压帽内设置有密封圈，其中，所述蒸汽入口管路包括喷头、外套管及蒸汽入口三通接头，所述外套管的一端固定连接于所述喷头，另一端固定连接于所述蒸汽入口三通接头的一个开口；所述原料油入口管路包括定位管、连接管、球面管接头、连接压帽、原料入口三通接头，所述连接管的一端固定连接于所述定位管，另一端伸入所述球面管接头内并与其固定连接，所述球面管接头的一端通过所述连接压帽与所述蒸汽入口三通接头的另一个开口固定连接，另一端固定连接于所述原料入口三通接头的一个开口，所述定位管和所述连接管穿设于所述外套管内；所述原料油入口测温管路包括热偶球面管接头、热偶压帽及热偶套管，所述热偶球面管接头的一端通过所述热偶压帽固定连接于所述原料入口三通接头的另一个开口，所述热偶套管穿设于所述偶球面管接头内，并且一端伸入固定于所述原料入口三通接头的另一个开口，另一端伸出所述偶球面管接头。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的催化裂化试验装置进料喷嘴，其中所述喷头的直径为1～1.5mm。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明催化裂化试验装置用进料喷嘴至少具有下列优点及有益效果：适用于提升管反应器直径较小(10-50mm)的石油催化裂化试验装置，喷口采用1-1.5mm直径圆形喷口，原料油在喷口处与高温蒸汽充分混合并在高温蒸汽的带动下高速喷出，原料油经细小喷口压缩后高速喷出，体积突然变大，原料油瞬间破碎成雾状的微细颗粒群，在气体蒸汽的带动下与催化剂充分混合反应。进料喷嘴内蒸汽用作分散介质，使反应进料雾化成极细小的颠粒，均匀地分散到催化剂上。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明催化裂化试验装置用进料喷嘴的剖面示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的催化裂化试验装置用进料喷嘴其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，为本发明催化裂化试验装置用进料喷嘴的剖面示意图。催化裂化试验装置用进料喷嘴包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口测温管路，在本发明中，进料喷嘴通过安装压帽5与提升管的底部连接，并且安装压帽5内还设置有密封圈，起到密封性能好的效果。

上述的蒸汽入口管路包括喷头1、外套管4及蒸汽入口三通接头7，外套管4的一端固定连接于喷头1，另一端固定连接于蒸汽入口三通接头7的一个开口，在本发明中，喷头的直径可为1～1.5mm。

上述的原料油入口管路包括定位管2、连接管3、球面管接头9、连接压帽8、原料入口三通接头10，连接管3的一端固定连接于定位管2，另一端伸入球面管接头9内并与其固定连接，球面管接头9的一端通过连接压帽8与蒸汽入口三通接头7的另一个开口固定连接，另一端固定连接于原料入口三通接头10的一个开口，定位管2和连接管3穿设于所述外套管内。

上述的原料油入口测温管路包括热偶球面管接头12、热偶压帽11及热偶套管13，热偶球面管接头12的一端通过热偶压帽11固定连接于原料入口三通接头10的另一个开口，热偶套管13穿设于偶球面管接头12内，并且一端伸入固定于原料入口三通接头10的另一个开口，另一端伸出偶球面管接头12。

由上可知，本发明的原料油入口管路前段伸入蒸汽入口管路的外套管4中，然后用连接压帽8连接牢固，组成一体，原料油入口测温管路通过热偶压帽11与原料入口三通管接头10连接，可以插入热电偶测量原料油入口温度，为催化裂化试验装置提供温度参数。

进料喷嘴是催化裂化试验装置的重要设备，混合良好的蒸汽和原料油的混合物通过喷口加速喷出，气液两相在很小的区域产生非常大的剪切，使液滴更加细小均匀，同时由于喷出喷口时压力突然降低，汽液(气液)两相流内气泡体积迅速膨胀(爆破)，进一步细化了液滴的粒径。从而与催化剂允分接触，在提升管内的温度下，原料油迅速气化，使裂化反应在气态进行，可以提高原料油的产率，降低生焦，而喷嘴产生的喷雾射流具有一定的初速，可以在提升管进料段的催化剂的密相流动有一定的穿透力，可使喷雾射流达到提升管中部，喷雾射流有圆锥扇面的形状，喷嘴喷口与提升管同轴，运行平稳，原料油提升管中处于层流状态，返混小，不宜造成提升管内的结焦。

归上所述，本发明适用于提升管反应器直径较小(10-50mm)的石油催化裂化试验装置，喷口采用1-1.5mm直径圆形喷口，原料油在喷口处与高温蒸汽充分混合并在高温蒸汽的带动下高速喷出，原料油经细小喷口压缩后高速喷出，体积突然变大，原料油瞬间破碎成雾状的微细颗粒群，在气体蒸汽的带动下与催化剂充分混合反应。进料喷嘴内蒸汽用作分散介质，使反应进料雾化成极细小的颠粒，均匀地分散到催化剂上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种催化裂化试验装置进料喷嘴，其特征在于其包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口测温管路，所述进料喷嘴通过安装压帽与提升管的底部连接，所述安装压帽内设置有密封圈，其中，

所述蒸汽入口管路包括喷头、外套管及蒸汽入口三通接头，所述外套管的一端固定连接于所述喷头，另一端固定连接于所述蒸汽入口三通接头的一个开口；

所述原料油入口管路包括定位管、连接管、球面管接头、连接压帽、原料入口三通接头，所述连接管的一端固定连接于所述定位管，另一端伸入所述球面管接头内并与其固定连接，所述球面管接头的一端通过所述连接压帽与所述蒸汽入口三通接头的另一个开口固定连接，另一端固定连接于所述原料入口三通接头的一个开口，所述定位管和所述连接管穿设于所述外套管内；

所述原料油入口测温管路包括热偶球面管接头、热偶压帽及热偶套管，所述热偶球面管接头的一端通过所述热偶压帽固定连接于所述原料入口三通接头的另一个开口，所述热偶套管穿设于所述偶球面管接头内，并且一端伸入固定于所述原料入口三通接头的另一个开口，另一端伸出所述偶球面管接头。

2.根据权利要求1所述的催化裂化试验装置进料喷嘴，其特征在于所述喷头的直径为1～1.5mm。