CN105018131A - 一种催化裂化装置及其进料喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种催化裂化装置的进料喷嘴，包括喷头，喷头的出口端上开设有若干喷射孔，喷射孔的轴线与喷头的轴线之间形成向外发散的散射角。本发明提供的进料喷嘴，雾化的重质原料从喷射孔中喷出，所形成的喷雾形状不再是扁平扇形，而是向四周扩散的形状，对提升管反应器的覆盖率大大增大，与催化剂的接触面积大大增加，雾化的液滴迅速散开，显著增加了提升管反应器内的催化剂与雾化液滴的混合效果，同时，显著减小了提升管反应器内进料喷嘴上方的二次流区域，使得与雾化液滴接触后的催化剂流动接近平推流，微观的剂油比得到显著改善，油气的反应时间趋于一致，有利于提高目的产品的收率。本发明还公开了一种应用上述进料喷嘴的催化裂化装置。

Description

一种催化裂化装置及其进料喷嘴

技术领域

本发明涉及石油化工设备领域，特别涉及一种催化裂化装置的进料喷嘴。本发明还涉及一种应用上述进料喷嘴的催化裂化装置。

背景技术

催化裂化装置是炼油工业中的主要装置之一，提升管反应器是催化裂化装置的重要组成部分，催化裂化装置在工作时，呈流化状态的热催化剂颗粒被引入提升管反应器底部，并且向上流动，与此同时，重质原料与蒸汽在进料喷嘴中混合后呈雾状喷入提升管反应器中，与催化剂流混合，发生裂化反应，将重质原料裂解成更简单的分子形式。

催化裂化工艺的最佳裂化条件需要催化剂与重质原料迅速且均匀地混合，如果热催化剂与冷重质原料分布不均匀，则在催化剂富集的区域，重质原料发生过度裂化和热裂化，而在重质原料富集的区域，重质原料发生不完全裂化。这些因素会显著减小催化裂化装置的轻油收率。另外，过度裂化、热裂化和不完全裂化均具有一定的副作用，比如焦炭沉积在催化剂表面，引起提升管内催化剂活性下降，同时也影响再生器内催化剂的再生。而进料喷嘴的喷雾形式直接关系到重质原料与催化剂的混合情况的好坏。

目前，现有的催化裂化装置的进料喷嘴主要通过提高气液两相的速度差，以使重质原料（如重油）先得到雾化，再通过末端的喷嘴形成扁平扇形的环状喷雾，有的则是喷射方向与喷嘴的中心线之间在某一平面内形成收缩角，该喷雾与提升反应器中流化的催化剂混合，发生裂化反应，如图9所示的现有的一种进料喷嘴，该进料喷嘴主要包括进油管01、外套管02、蒸汽分配器05、喷头基体03和短管04；进油管01上设置有出油孔，蒸汽分配器05套在进油管01和外套管02之间，蒸汽分配器05上设置有一圈供蒸汽通过的管孔，短管04分布在喷头基体03的一圈上。具体工作过程是：油从进油管01进入，从出油孔喷出，蒸汽进入外套管02内，由蒸汽分配器05的管孔喷出，蒸汽与油进行混合雾化，之后从喷头基体03上的短管04喷出，形成扁平扇形的环形喷雾或者在某一过喷头基体03轴线的截面内，喷雾的喷射方向与轴线形成收缩角。虽然该喷雾能够与提升管反应器内的催化剂混合，但是，油的雾化效果以及油雾的分散程度差，油雾射流改变了催化剂的流动形态，同时受到提升管反应器内壁面的影响，油雾射流容易在内壁附近诱导出二次流，因为扁平射流的存在，油雾与催化剂接触后，催化剂的密度分布在径向发生很大偏差，形成边壁密，中心稀的流动形态，微观的剂油比偏差很大，造成生焦量和干气产率高，重质原料裂化性能不好，影响经济效益。

综上所述，如何解决喷雾分散程度较差，提升管反应器的进料气化段的二次流区域较大，微观剂油比偏差较大的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种催化裂化装置的进料喷嘴，以得到理想的喷雾分布形状，减小提升管反应器进料气化段的二次流区域，进而改善微观剂油比的均匀程度，降低干气和焦炭产率，提高轻油收率。

本发明的另一目的在于提供一种应用上述进料喷嘴的催化裂化装置，通过采用上述进料喷嘴，改善重质原料的催化裂化性能，提高经济效益。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种催化裂化装置的进料喷嘴，包括喷头，所述喷头的出口端上开设有若干喷射孔，所述喷射孔的轴线与所述喷头的轴线之间形成向外发散的散射角。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷射孔均布或散布在所述喷头的出口端的至少一个节圆上，且最大节圆半径与最小节圆半径的比值为1～30。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷射孔均布或散布在所述喷头的出口端的圆周或椭圆周上。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷射孔均布或散布在所述喷头的出口端的由两段圆弧或两段椭圆弧线组成的曲线上。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷射孔呈多层直线地分布在所述喷头的出口端上，每层直线上包括多个喷射孔。

优选地，在上述进料喷嘴中，还包括：

用于进料的内管；

套在所述内管外部的外管，所述外管与所述内管之间形成环形的气体通道；

设置在所述外管上且与所述气体通道连通的用于通入蒸汽的进气管；

设置在所述外管内且与所述内管的出口端连接的用于使蒸汽和重质原料混合雾化的雾化室，所述雾化室的出口端开设有多个喷孔，所述雾化室的外圆周壁上开设有连通所述雾化室内部和所述气体通道的蒸汽注入孔；

密封连接所述外管的端部和所述雾化室的出口端的外沿的挡圈，所述喷头的入口端连接在所述挡圈上，所述雾化室的出口端的外端面与所述喷头的出口端的内端面之间存在间隙。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述外管的靠近所述内管入口的一端通过堵盖与所述内管封闭。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述雾化室包括连通的第一雾化室和第二雾化室，所述第一雾化室与所述内管连接，所述第一雾化室的外圆周壁上开设有一次蒸汽注入孔，所述第二雾化室的外圆周壁上开设有二次蒸汽注入孔，所述第二雾化室的出口端上开设有所述喷孔。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述第一雾化室的入口端为内径沿远离所述内管的方向逐渐增大的扩散形结构。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述蒸汽注入孔沿所述雾化室的圆周方向均布或散布。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述蒸汽注入孔的中心线与所述雾化室的中心线之间存在偏心距L，所述偏心距L与所述雾化室的内径R的比值为：L/R=0～0.8。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述蒸汽注入孔的轴线与所述雾化室的轴线之间的夹角为10°～90°。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷头的出口端和所述雾化室的出口端均为半圆球形、半椭球形或平板形。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷射孔的轴线与所述喷孔的轴线重合。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述喷射孔和所述喷孔为圆柱孔、圆锥扩张孔或带有圆柱段的扩张孔。

优选地，在上述进料喷嘴中，所述蒸汽注入孔为圆柱孔、圆锥收缩孔或带有圆柱段的收缩孔。

本发明还提供了一种催化裂化装置，包括提升管反应器和设置在所述提升管反应器侧壁上的进料喷嘴，所述进料喷嘴为上述任一项所述的进料喷嘴。

优选地，在上述的催化裂化装置中，所述进料喷嘴的轴线与所述提升管反应器的轴线的夹角为25°～80°内任意角度。

优选地，在上述的催化裂化装置中，所述喷射孔的轴线与所述提升管反应器的水平面的夹角在0°～80°范围内。

优选地，在上述的催化裂化装置中，所述喷射孔的轴线与由所述进料喷嘴的轴线和所述提升管反应器的轴线组成的平面之间的夹角在正负60°范围内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的催化裂化装置的进料喷嘴，其喷头的出口端上开设有若干喷射孔，喷射孔的轴线与喷头的轴线之间具有向外发散的散射角，雾化的重质原料从喷射孔中喷出，所形成的喷雾形状不再是扁平扇形，而是向四周扩散的形状，喷雾以多个角度分散喷射入提升管反应器中，对提升管反应器的覆盖率大大增大，与提升管反应器中的催化剂形成空间接触，接触面积大大增加，雾化的液滴迅速散开，显著增加了提升管反应器内的催化剂与雾化液滴的混合效果，同时，显著减小了提升管反应器内进料喷嘴上方的二次流区域，使得与雾化液滴接触后的催化剂流动接近平推流，微观剂油比得到显著改善，油气的反应时间趋于一致，有利于提高目的产品的收率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种催化裂化装置的进料喷嘴的纵向剖视图；

图2-a为本发明实施例提供的一种进料喷嘴的喷头的一种结构示意图；

图2-b为图2-a中的A-A截面的剖视图；

图3-a为本发明实施例提供的第二种喷头的喷射孔的布置示意图；

图3-b为本发明实施例提供的第三种喷头的喷射孔的布置示意图；

图3-c为本发明实施例提供的第四种喷头的喷射孔的布置示意图；

图3-d为本发明实施例提供的第五种喷头的喷射孔的布置示意图；

图3-e为本发明实施例提供的第六种喷头的喷射孔的布置示意图；

图4-a为本发明实施例提供的喷头的一种喷射孔的结构示意图；

图4-b为本发明实施例提供的喷头的第二种喷射孔的结构示意图；

图4-c为本发明实施例提供的喷头的第三种喷射孔的结构示意图；

图5-a为本发明实施例提供的第二雾化室的纵向截面结构示意图；

图5-b为图5-a中的B-B截面剖视图；

图5-c为本发明实施例提供的第二种第二雾化室的第二蒸汽注入孔的排布示意图；

图5-d为本发明实施例提供的第三种第二雾化室的纵向截面结构示意图；

图6-a为本发明实施例提供的第一雾化室的纵向截面结构示意图；

图6-b为本发明实施例提供的第二种第一雾化室的纵向截面结构示意图；

图7-a为本发明实施例提供的蒸汽注入孔的一种结构示意图；

图7-b为本发明实施例提供的蒸汽注入孔的第二种结构示意图；

图7-c为本发明实施例提供的蒸汽注入孔的第三种结构示意图；

图8-a为本发明实施例提供的催化裂化装置的局部纵向剖面示意图；

图8-b为图8-a的俯视图；

图9为现有技术中的一种进料喷嘴的结构示意图。

在上述图中，1为内管、2为外管、3为气体通道、4为进气管、5为喷头、51为喷射孔、6为雾化室、61为第一雾化室、62为第二雾化室、7为蒸汽注入孔、71为一次蒸汽注入孔、72为二次蒸汽注入孔、8为挡圈、9为喷孔、10为蒸汽连接管、11为堵块、12为原料油连接管、13为提升管反应器；

01为进油管、02为外套管、03为喷头基体、04为短管、05为蒸汽分配器。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种催化裂化装置的进料喷嘴，能够得到理想的喷雾分布形状，增大喷雾与催化剂的接触面积，减小提升管反应器的进料气化段的二次流区域，进而改善微观剂油比的均匀程度，降低干气和焦炭产率，提高轻油收率。

本发明还提供了一种应用上述进料喷嘴的催化裂化装置，改善了重质原料的催化裂化质量，提高了经济效益。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种催化裂化装置的进料喷嘴，以下简称进料喷嘴，包括喷头5，喷头5的出口端上开设有若干个喷射孔51，且喷射孔51的轴线与喷头5的轴线之间具有向外发散的散射角。

通过上述设计，从喷头5的喷射孔51中喷出的雾化的重质原料（以油雾为例），以多个角度扩散地喷射到提升管反应器13中，比以往的扁平扇形的喷雾形状或者喷射方向与喷头轴线具有收缩角的喷雾形状相比，本发明中的喷头5所形成的喷雾对提升管反应器13的覆盖率大大增大，与提升管反应器13中的催化剂形成空间接触，接触面积大大增加，油雾在提升管反应器13内迅速扩散，显著提高了提升管反应器13内的催化剂与油雾的混合程度，同时，显著减小了提升管反应器13内位于进料喷嘴上方的二次流区域，使得与油雾接触后的催化剂流动接近平推流，改善了微观剂油比的均匀程度，油雾与催化剂的反应时间趋于一致，有效降低了干气和焦炭产率，提高了目的产品（即轻油）的收率。

如图2-a和图2-b所示，本实施例对喷射孔51在喷头5上的布置形式进行了优化，喷射孔51可以均布或散布在喷头5的出口端的至少一个节圆上，且最大的节圆半径与最小的节圆半径的比值为1～30，更优选地，最小节圆直径为10mm。在图2-a中，喷头5的出口端上的多个圆圈表示不同半径的节圆，喷射孔51可以任意地分布在不同或相同的节圆上，只要满足喷射孔51的轴线与喷头5的轴线之间具有向外扩散的散射角即可。

除了采用图2-a和图2-b所示的布置形式之外，喷头5的喷射孔51还可以采用如图3-a、图3-b、图3-c、图3-d或图3-e所示的布置形式，其中，图3-a为喷射孔51均布或散布在喷头5的出口端的椭圆周上；图3-b为喷射孔51均布或散布在喷头5的出口端的圆周上；图3-c为喷射孔51均布或散布在喷头5的出口端的由两段圆弧组成的曲线上；图3-d为喷射孔51均布或散布在喷头5的出口端的由两段椭圆弧线组成的曲线上；图3-e为喷射孔51呈多层直线状分布在喷头5的出口端上，层数至少为两层，且每层直线上包括至少两个喷射孔51。除了采用以上列举的布置形式之外，其它合理的布置形式同样可以采用，只要使喷射孔51的轴线与喷头5的轴线之间存在向外扩散的散射角即可。另外，喷头5的出口端的形状可以是半圆球形、半椭球形或平板形，喷头5的入口端为圆筒段。

对进料喷嘴进一步优化，如图1所示，本实施例中的进料喷嘴还包括内管1、外管2、进气管4、雾化室6和挡圈8；其中，内管1用于进料，比如将重油喷入内管1中；外管2套在内管1的外部，且外管2与内管1之间形成环形的气体通道3，气体通道3靠近进口的一端封闭；进气管4设置在外管2上且与气体通道3连通，用于向气体通道3内通入蒸汽；雾化室6设置在外管2内且与内管1的出口端连接，用于使蒸汽和重质原料在雾化室6内混合雾化，雾化室6的出口端开设有多个喷孔9，雾化室6的外圆周壁上开设有连通雾化室6内部和气体通道3的蒸汽注入孔7；挡圈8密封连接外管2的端部和雾化室6的出口端的外沿，通过挡圈8实现气体通道3的封闭，喷头5的入口端连接在挡圈8上，雾化室6的出口端的外端面与喷头5的出口端的内端面之间存在间隙。为了方便进油和进蒸汽，在内管1的进口端连接有原料油连接管12，内管1通过原料油连接管12与油管连接，在进气管4的进口端连接有蒸汽连接管10，进气管4通过蒸汽连接管10与蒸汽管连接。

上述进料喷嘴的工作过程是：原料油进入内管1中，在内管1中高速流动，与此同时，蒸汽从进气管4进入气体通道3内，并在气体通道3内整流，当原料油经过雾化室6时，蒸汽通过雾化室6外圆周壁上的蒸汽注入孔7加速进入雾化室6，高速流动的蒸汽对原料油进行剪切，把原料油打散，并与蒸汽混合，形成油雾，油雾从雾化室6的出口端上的喷孔9喷出，进入由雾化室6的出口端的外端面与喷头5的出口端的内端面形成的间隙内，油雾在喷出喷孔9的过程中进一步雾化，之后，油雾从喷头5的喷射孔51中喷出，更进一步地雾化，在提升管反应器13内形成扩散状的喷雾。

由上述过程可知，本发明中的进料喷嘴通过设置雾化室6，使蒸汽从开设在雾化室6外圆周面上的蒸汽注入孔7加速进入雾化室6，对流动的原料油进行高速的垂直剪切或近乎垂直的剪切，通过高速阻断原料油流路的方式实现原料油的打散和雾化，采用气泡式雾化机理，蒸汽利用效率高，对于重油而言，蒸汽消耗仅3.5%，与现有技术中的蒸汽流动方向和原料油流动方向相同，通过扩大蒸汽和原料油的速度差进行雾化的方式（参见图9）相比，本发明的雾化效果大大提高，进而使油雾能迅速的气化并反应，提高了轻油收率。

如图1所示，在本实施例中，外管2的靠近内管1入口的一端通过堵盖11与内管1封闭，堵盖11为环形结构，堵盖11套在内管1上，且与外管2的端部贴合密封。当然，除了采用堵盖11之外，还可以采用其它结构，比如环形橡胶塞等。

对雾化室6进行优化，如图1、图5和图6所示，雾化室6包括连通的第一雾化室61和第二雾化室62，第一雾化室61为两端敞口的管状结构，一端与内管1的出口端连接，第一雾化室61的外圆周壁上开设有一次蒸汽注入孔71；第二雾化室62的一端与第一雾化室61的出口端连接，第二雾化室62的外圆周壁上开设有二次蒸汽注入孔72，第二雾化室62的出口端上开设有喷孔9。

工作时，原料油进入内管1后，先进入第一雾化室61，此时，蒸汽通过一次蒸汽注入孔71进入第一雾化室61内，对其中的原料油进行剪切式打散，使原料油初步雾化，之后，初步雾化的原料油进入第二雾化室62内，此时，蒸汽通过二次蒸汽注入孔72进入二次雾化室62内，对初步雾化的原料油进行二次剪切式打散，使原料油二次雾化，随后，二次雾化的原料油通过喷孔9，进一步雾化，最后通过喷射孔51喷出，更进一步地雾化，通过多次雾化，使得油雾可以更迅速地扩散，与催化剂混合更均匀。当然，根据雾化效果的需要，雾化室6可以设置一个、两个或者三个等。

进一步地，如图6所示，第一雾化室61的入口端为内径沿远离内管1的方向逐渐增大的扩散形结构，扩散角δ4为0°～90°，更优选为15°。通过将第一雾化室6的入口端设置为扩散形结构，可以使原料油在进入第一雾化室61前降低原料油的速度，增大蒸汽与原料油的速度差，从而达到更好的雾化效果。

作为优化，本实施例中的一次蒸汽注入孔71沿第一雾化室61的轴线方向设置1～5圈，每圈均布或散布2～50个一次蒸汽注入孔71；二次蒸汽注入孔72沿第二雾化室62的轴线方向设置1～5圈，每圈均布或散布2～50个二次蒸汽注入孔72，且二次蒸汽注入孔72的中心轴线与第二雾化室62的出口端之间的距离为1mm～300mm，更优选为100mm，通过设置该距离，使原料油可以充分地进行二次雾化处理。

如图5-c所示，蒸汽注入孔7的中心线与所述雾化室6的中心线之间存在偏心距L，偏心距L与雾化室的内径R的比值为：L/R=0～0.8；可以只是第一雾化室61的一次蒸汽注入孔71具有偏心距L，也可以只是第二雾化室62的二次蒸汽注入孔72具有偏心距L，还可以是一次蒸汽注入孔71和二次蒸汽注入孔72均具有偏心距L。设置偏心距L后，蒸汽进入雾化室6内，由于并不是沿雾化室6的径向注入，因此，原料油会在偏心注入的高速蒸汽流的影响下，在雾化室6内沿轴线旋转流动，通过增加旋转，可以使蒸汽与原料油更充分地混合，实现更好地雾化。当然，蒸汽注入孔7也可以沿径向设置在雾化室6的外圆周壁上，参见图5-b。

如图5-d和图6-b所示，在本实施例中，蒸汽注入孔7的轴线与雾化室6的轴线之间的夹角为10°～90°，且沿介质流动方向，蒸汽注入孔7逐渐靠近轴线倾斜。更具体地，一次蒸汽注入孔71的轴线与第一雾化室61的轴线之间的夹角δ3为10°～90°，二次蒸汽注入孔72的轴线与第二雾化室62的轴线之间的夹角δ5为10°～90°。如此设置的目的是为了让蒸汽既可以沿径向剪切原料油的来路，也可以轴向冲破原料油的来路，实现更好的打散雾化效果。

如图5-a和图5-d所示，雾化室6的出口端为半圆球形、半椭球形或平板形，即第二雾化室62的出口端为半圆球形、半椭球形或平板形。

为了更进一步对油雾进行雾化，在本实施例中，喷射孔51的轴线与喷孔9的轴线重合，且数量相等，则从喷孔9喷出的油雾沿喷射轴线通过喷射孔51，雾化质量得到再次改善，更进一步地讲，保证了油雾的快速扩散。当然，喷射孔51和喷孔9的轴线可以不重合，数量也可以不相等。

本实施例对喷射孔51和喷孔9的轴截面形状进行优化，如图4-a、图4-b、图4-c所示，喷射孔51和喷孔9沿介质流动方向（图中箭头所指方向为介质流动方向）分别为圆柱孔、圆锥扩张孔和带有圆柱段的扩张孔，其中，圆锥扩张孔的扩张角δ1为0°～90°，更优选为15°，设置扩散角是为了增加油雾的扩散范围；带圆柱段的扩张孔的圆柱段的长径比为0.1～5，扩张段的扩张角δ2为0°～90°，更优选为30°。

本实施例对蒸汽注入孔进行优化，如图7-a、7-b、7-c所示，蒸汽注入孔7沿介质流动方向（图中箭头所指方向为介质流动方向）分别为圆柱孔、圆锥收缩孔或带有圆柱段的收缩孔。其中，圆锥收缩孔的收缩角δ6为0°～90°，更优选为15°，设置收缩角的目的是为了提高降低蒸汽通过蒸汽注入孔时的压力损失，最大限度增加蒸汽进入雾化室6内的速度，进一步改善雾化效果。带圆柱段的收缩孔的圆柱段的长径比为0.1～5，收缩角δ7为0°～90°，更优选为30°。本实施例中的结构可以只应用在一次蒸汽注入孔71或二次蒸汽注入孔72上，也可以同时应用在一次蒸汽注入孔71和二次蒸汽注入孔72上。

如图8-a和图8-b所示，本发明实施例还提供了一种催化裂化装置，包括提升管反应器13和设置在提升管反应器13侧壁上的进料喷嘴，进料喷嘴为以上所有实施例和技术方案所描述的进料喷嘴。

通过采用本发明中的进料喷嘴，本发明提供的催化裂化装置能够得到理想的喷雾分布形状，喷雾与催化剂能够实现快速和均匀地混合，减小了二次流区域，从而减小了干气和焦炭产率，提高了轻油收率，改善了重质原料的催化裂化质量，提高了经济效益。

对催化裂化装置进一步优化，本实施例中的进料喷嘴的轴线与提升管反应器13的轴线的夹角为25°～80°内的任意角度，保持进料喷嘴的喷头5向上倾斜。这样可以更好地减小进料喷嘴上方的二次流区域，使得与油雾接触后的催化剂流动接近平推流，改善微观剂油比，同时油雾与催化剂的反应时间趋于一致，更有利于提高轻油收率。

进一步地，如图8-a所示，在本实施例中，喷射孔51的轴线与提升管反应器13的水平面的夹角在0°～80°范围内。即喷射孔51的轴线与提升管反应器13的水平面的最小夹角α1为0°，最大夹角αN为80°，从而使喷雾呈现倾斜向上喷射扩散的形状，减小了喷雾对催化剂的流动状态的扰动，使其流动接近平推流，混合更均匀，反应时间趋于一致，大大减小了干气和焦炭的产率，提高了轻油收率。

更进一步地，如图8-b所示，在本实施例中，喷射孔51的轴线与由进料喷嘴的轴线和提升管反应器13的轴线组成的平面之间的夹角在正负60°范围内。即喷射孔51的轴线与竖直面的夹角在正负60°范围内，位于最外端的两个喷射孔51的轴线与竖直面的夹角分别为β1和βN，根据提升管反应器13的实际情况，β1和βN为20°～60°之间的任意数值。如此设置后，喷雾对提升管反应器的覆盖率较之前增大了50%，与催化剂的接触面积增大了60%。

除了喷雾效果得到提升之外，本发明的进料喷嘴涉及更加紧凑，重量大大减轻。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种催化裂化装置的进料喷嘴，其特征在于，包括喷头（5），所述喷头（5）的出口端上开设有若干喷射孔（51），所述喷射孔（51）的轴线与所述喷头（5）的轴线之间具有向外发散的散射角。

2.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射孔（51）均布或散布在所述喷头（5）的出口端的至少一个节圆上，且最大节圆半径与最小节圆半径的比值为1～30。

3.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射孔（51）均布或散布在所述喷头（5）的出口端的圆周或椭圆周上。

4.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射孔（51）均布或散布在所述喷头（5）的出口端的由两段圆弧或两段椭圆弧线组成的曲线上。

5.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射孔（51）呈多层直线状，分布在所述喷头（5）的出口端上，每层直线上包括多个喷射孔（51）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的进料喷嘴，其特征在于，还包括：

用于进料的内管（1）；

套在所述内管（1）的外部的外管（2），所述外管（2）与所述内管（1）之间形成环形的气体通道（3）；

设置在所述外管（2）上且与所述气体通道（3）连通的用于通入蒸汽的进气管（4）；

设置在所述外管（2）内且与所述内管（1）的出口端连接的用于使蒸汽和重质原料混合雾化的雾化室（6），所述雾化室（6）的出口端开设有多个喷孔（9），所述雾化室（6）的外圆周壁上开设有连通所述雾化室（6）内部和所述气体通道（3）的蒸汽注入孔（7）；

密封连接所述外管（2）的端部和所述雾化室（6）的出口端的外沿的挡圈（8），所述喷头（5）的入口端连接在所述挡圈（8）上，所述雾化室（6）的出口端的外端面与所述喷头（5）的出口端的内端面之间存在间隙。

7.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述外管（2）的靠近所述内管（1）入口的一端通过堵盖（11）与所述内管（1）封闭。

8.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述雾化室（6）包括连通的第一雾化室（61）和第二雾化室（62），所述第一雾化室（61）与所述内管（1）连接，所述第一雾化室（61）的外圆周壁上开设有一次蒸汽注入孔（71），所述第二雾化室（62）的外圆周壁上开设有二次蒸汽注入孔（72），所述第二雾化室（62）的出口端上开设有所述喷孔（9）。

9.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述第一雾化室（61）的入口端为内径沿远离所述内管（1）的方向逐渐增大的扩散形结构。

10.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述蒸汽注入孔（7）沿所述雾化室（6）的圆周方向均布或散布。

11.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述蒸汽注入孔（7）的中心线与所述雾化室（6）的中心线之间存在偏心距L，所述偏心距L与所述雾化室（6）的内径R的比值为：L/R=0～0.8。

12.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述蒸汽注入孔（7）的轴线与所述雾化室（6）的轴线之间的夹角为10°～90°。

13.根据权利要求6所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷头（5）的出口端和所述雾化室（6）的出口端均为半圆球形、半椭球形或平板形。

14.根据权利要求7-13任一项所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射孔（51）的轴线与所述喷孔（9）的轴线重合。

15.根据权利要求14所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射孔（51）和所述喷孔（9）为圆柱孔、圆锥扩张孔或带有圆柱段的扩张孔。

16.根据权利要求14所述的进料喷嘴，其特征在于，所述蒸汽注入孔（7）为圆柱孔、圆锥收缩孔或带有圆柱段的收缩孔。

17.一种催化裂化装置，包括提升管反应器（13）和设置在所述提升管反应器（13）侧壁上的进料喷嘴，其特征在于，所述进料喷嘴为如权利要求1-16任一项所述的进料喷嘴。

18.根据权利要求17所述的催化裂化装置，其特征在于，所述进料喷嘴的轴线与所述提升管反应器（13）的轴线的夹角为25°～80°内任意角度。

19.根据权利要求18所述的催化裂化装置，其特征在于，所述喷射孔（51）的轴线与所述提升管反应器（13）的水平面的夹角在0°～80°范围内。

20.根据权利要求19所述的催化裂化装置，其特征在于，所述喷射孔（51）的轴线与由所述进料喷嘴的轴线和所述提升管反应器（13）的轴线组成的平面之间的夹角在正负60°范围内。