CN110961044A - 一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用 - Google Patents

一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110961044A
CN110961044A CN201811156819.1A CN201811156819A CN110961044A CN 110961044 A CN110961044 A CN 110961044A CN 201811156819 A CN201811156819 A CN 201811156819A CN 110961044 A CN110961044 A CN 110961044A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzle
outer tube
inner tube
nozzle tip
riser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811156819.1A
Other languages
English (en)
Inventor
柳召永
张忠东
王艳飞
刘涛
刘明霞
王辰晨
孙雪芹
高雄厚
樊红超
翟佳宁
孙志国
杜晓辉
刘超伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN201811156819.1A priority Critical patent/CN110961044A/zh
Publication of CN110961044A publication Critical patent/CN110961044A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/245—Spouted-bed technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04—Oxides
    • C10G11/05—Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • C10G11/182—Regeneration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本发明公开了一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用，该喷嘴包括：一喷嘴主体，该喷嘴主体为两层套管，该两层套管的两端分别为第一端和第二端，内管的第一端设有原料油入口，外管的第一端设有分散介质入口，该外管的第二端较该内管的第二端凸出一距离；一第一喷嘴头，该第一喷嘴头与该内管的第二端连接，该第一喷嘴头的横截面积朝远离该内管的方向逐渐缩小；一第二喷嘴头，该第二喷嘴头与该外管的第二端连接，该第二喷嘴头的横截面积朝远离该外管的方向逐渐缩小；其中，该外管的内壁上设有凸起。本发明的装置更有利于剪切油气分子，从而大幅度提高喷出原料油的雾化速率，减少了低附加值的产品生成。

Description

一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用
技术领域
本发明涉及一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用。
背景技术
进料雾化喷嘴的任务是将催化裂化装置的原料油(重油或渣油或其混合物)及回炼油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、剂的分离进入下一道工序。
一般的进料雾化喷嘴，都由混合腔及喷出段构成。在混合腔中，被雾化的液体与辅助雾化的蒸汽相遇，互相剪切撕裂，形成互相掺混的两相流，然后这种两相流通过喷出段的喷口喷出。这些喷嘴基本都是利用流体动力学的流动稳定性理论，在混合腔中产生尽可能大的汽(液)两相速度差，来达到撕裂和破碎液体的目的，但其效果却往往不是很理想，原因在于基于这种原理的喷嘴，不能合理地利用雾化蒸汽的能量。
国内外早期的雾化喷嘴为喉管式喷嘴，蒸汽通过一根管子直接喷入喷嘴混合腔的液体中，通过蒸汽和液体之间的剪切来撕裂液体，喷口为一般的圆形射流喷口，雾化效果较差，同时不能产生催化裂化工艺所需的扁平扇形的喷雾射流，雾化平均粒径多在80-100μm，成为第一代进料喷嘴。
经过改进之后产生了第二代进料喷嘴，如国外的靶式喷嘴和国内的预膜式喷嘴，以及其他的一些喷嘴，这些喷嘴的雾化平均粒径多在60-80μm，由于需要极大的汽(气)液两相速度差，来达到撕裂和破碎液体的目的，所以须采用极大的进汽(气)速度，有的甚至达到或超过了音速，能耗较大，并且会产生脉动。如若达不到这种程度，喷嘴就难以正常工作，雾化效果急剧恶化，并且操作弹性也受到影响。这些喷嘴也难以产生催化裂化工艺所需的扁平扇形的喷雾射流。
进入九十年代，国外的石油公司加大了对进料喷嘴的研究力度，Mobil和Kellog公司于1990年开始合作进行新型雾化喷嘴的开发研究工作，于1994年开发一种新型进料喷嘴Atomax；UOP公司于1995年开发出一种新型雾化喷嘴Optimix；这些喷嘴在其混合腔采用了各自不同的蒸汽分布结构和不同的喷口形式，其雾化平均粒径在60μm左右；Shell公司于1998年开发出一种新型进料喷嘴，并在中国申请了发明专利CN98192423.3，这种喷嘴是一种外混式的进料喷嘴，这种喷嘴内蒸汽与原料油在喷口处混合，利用蒸汽的高速带动原料油从喷口喷出；上述的喷嘴可以产生催化裂化工艺所需的扁平扇形的喷雾射流，成为第三代新型雾化进料喷嘴。
许多石油精制厂和化工厂设备利用喷嘴把液态的和/或气态原料分配给设备。在一些设备中，把原料分配给设备的喷嘴的性能对设备的生产能力来说极为重要。为了获得反应器的最佳性能，喷嘴必须以细微喷雾的形式分配原料，细微的喷雾具有均匀的覆盖和很小的液滴。这种喷雾增加了原料液滴的面积，有利于原料液滴和催化剂微粒的接触，然而，现有的喷嘴难以获得理想的性能。一些喷嘴利用非常小的开口或复杂的头部设计，从而很容易被原料中的各种杂质堵塞，在修理这种堵塞的过程中停机和更换花费都是非常不利的，现有的喷嘴不能产生细小的液滴和/或理想的喷散型式。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用，以克服现有技术中喷嘴喷出的液滴形态不理想，以及喷射过程中容易出现阻塞等缺陷。
为了达到上述目的，本发明提供了一种催化裂化装置提升管用喷嘴，该喷嘴包括：
一喷嘴主体，该喷嘴主体为两层套管，该两层套管的两端分别为第一端和第二端，内管的第一端设有原料油入口，外管的第一端设有分散介质入口，该外管的第二端较该内管的第二端凸出一距离；
一第一喷嘴头，该第一喷嘴头与该内管的第二端连接，该第一喷嘴头的横截面积朝远离该内管的方向逐渐缩小；
一第二喷嘴头，该第二喷嘴头与该外管的第二端连接，该第二喷嘴头的横截面积朝远离该外管的方向逐渐缩小；
其中，该外管的内壁上设有凸起。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该两层套管为圆柱形套管，该内管和该外管具有相同的纵向中心线。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第一喷嘴头与该第二喷嘴头皆优选为中空的圆锥梯形，具有相同的纵向中心线。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第一喷嘴头、该第二喷嘴头、该内管和该外管优选具有相同的纵向中心线。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第二喷嘴头包裹该第一喷嘴头，该第一喷嘴头远离该内管的一端距该第二喷嘴头远离该外管的一端的垂直距离优选为0.006～0.030m。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第一喷嘴头远离该内管的一端到该第二喷嘴头远离该外管的一端的空间为一混合腔室，该混合腔室用于原料油与分散介质的混合。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第一喷嘴头远离该内管的一端为第一平面结构，该第二喷嘴头远离该外管的一端为第二平面结构，该第一平面结构和该第二平面结构上设置有若干孔。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第一平面结构上孔的个数优选大于或等于该第二平面结构上孔的个数。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该孔的形状优选为圆形和/或鸭嘴形，圆形直径为0.1～10mm，鸭嘴形的长和宽独立为0.1～10mm。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该第一喷嘴头的梯形面与该内管的夹角为β，β优选为20°～60°，该第二喷嘴头的梯形面与该外管的夹角为α，α优选为30°～70°，该α与该β之和为90°。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该凸起的个数为大于或等于1，该凸起为方形、半圆形和椭圆形中的一种或多种，该凸起位于该外管内壁的第一端和第二端之间，该凸起距该外管侧壁第二端的距离优选占该外管侧壁第一端和第二端之间距离的5％～90％。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该外管的半径优选为0.05～0.25m，该内管的半径优选为0.04～0.20m，该外管的半径大于该内管的半径。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该内管内优选设置有热偶套管。
本发明所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其中，该内管的第一端的末端和该外管的第一端的末端设置有盖，该原料油入口设于该内管第一端的侧壁上，该分散介质入口设于该外管第一端的侧壁上，该内管与该外管之间形成一通道。
为了达到上述目的，本发明还提供了上述的催化裂化装置提升管用喷嘴在催化裂化装置中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明通过分散介质通道的变径技术，提高分散介质的剪切撕裂能力，同时与第一喷嘴头和第二喷嘴头的变径相结合，实现两次变压，保证油气充分混合，提高了油气雾化效果；
(2)本发明的装置更有利于剪切油气分子，从而大幅度提高喷出原料油的雾化速率，减少了低附加值的产品生成；本发明装置能够保证细小液滴的精确分布，喷雾层薄，不易产生堵塞，并且本发明装置简单实用，易于实现。
附图说明
图1为本发明雾化喷嘴的剖面示意图。
图2为侧面进料反应器的纵向局部剖视图；
图3为本发明雾化喷嘴的立体透视图；
图4为底部进料反应器的纵向剖视图；
图5为对比文件1所用催化裂化提升管雾化喷嘴的剖面示意图。
其中，附图标记：
701-雾化喷嘴
10-油气通道
11-第一喷嘴头
110-第一平面结构
111-孔
12-原料油入口
20-分散介质通道
21-第二喷嘴头
210-第二平面结构
211-孔
22-分散介质入口
23-凸起
3-热偶套管
702-提升管反应器
7021-提升管反应器壁
703-汽提器
704-油气
705-烟气
706-催化剂再生器
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
本发明公开了一种提升管用喷嘴，该提升管喷嘴用于提升管反应器的进料，提升管反应器可以为催化裂化装置等的提升管反应器。如图1所示，该提升管喷嘴701包括喷嘴主体、第一喷嘴头11以及第二喷嘴头21。
该喷嘴主体为两层套管，即内管和外管，该两层套管的两端分别为第一端(即入口端)和第二端(即出口端)，内管的第一端设有原料油入口12，外管的第一端设有分散介质入口22，外管的第二端较内管的第二端凸出一距离。
第一喷嘴头11与内管的第二端连接，第一喷嘴头11的横截面积朝远离内管的方向逐渐缩小；
第二喷嘴头21与外管的第二端连接，第二喷嘴头21的横截面积朝远离外管的方向逐渐缩小；
其中，外管的内壁上设有凸起23。
具体而言，内管和外管皆为中空结构，两者可以通过定位柱相连，具有相同的纵向中心线，但是本发明不以此为限，内管提供原料油通道10，外管和内管之间形成环形通道为分散介质通道20，原料油入口12设于内管侧壁，分散介质入口22设于外管侧壁。内管的第一端的顶端为封闭结构，例如可以为盖结构，或与侧壁一体成型，外管的第一端的顶端也为封闭结构，例如可以为盖结构，或与侧壁一体成型。至于原料油入口12和分散介质入口22的相对位置，本发明不作特殊限定，例如原料油入口12相对于分散介质入口22更远离两层套管的出口端，如图1所示；或者分散介质入口22相对于原料油入口12更远离两层套管的出口端，如图3所示。
内管的第二端与第一喷嘴头11相连，外管的第二端与第二喷嘴头21相连，第一喷嘴头11和第二喷嘴头21可以为中空的圆锥梯形。具体为内管的第二端的侧壁与第一喷嘴头11的梯形侧壁相连接，外管的第二端的侧壁与第二喷嘴头21的梯形侧壁相连接，该连接可以为一体成型设计如焊接，也可以为螺纹连接。
其中，第一喷嘴头11和第二喷嘴头21为中空设计，不设置圆锥梯形的下底面，如此可保证原料油通道10中的原料油顺利进入第一喷嘴头11内部，分散介质通道20中的分散介质顺利进入第二喷嘴头21内部。如图3所示，第一喷嘴头11远离内管的一端为第一平面结构110，第二喷嘴头21远离外管的一端为第二平面结构210，第一平面结构110上设置有若干孔111，第二平面结构210上设置有若干孔211，本发明对孔的个数不作特殊限定，可以为1个、2个、3个……，但是为了提高油气混合效率，第一平面结构110上孔111的个数优选大于或等于第二平面结构210上孔211的个数。孔的形状可以为圆形和/或鸭嘴形，如果为圆形时，直径尺寸为0.1～10mm；如果为鸭嘴形时，长宽独立为0.1～10mm。第一喷嘴头11的梯形面与内管侧壁的夹角为β，β为20°～85°，优选20°～60°，更优选为25°～55°，第二喷嘴头21的梯形面与外管侧壁的夹角为α，α为30°～89°，优选30°～70°，更优选为35°～65°，α与β之和为90°。
第一喷嘴头11远离内管的一端到第二喷嘴头21远离外管的一端的空间为一混合腔室，该混合腔室用于原料油与分散介质的混合。也就是说，第二喷嘴头21包裹第一喷嘴头11，且第二喷嘴头21超出第一喷嘴头11的部分形成一混合腔室，原料油通道10和分散介质通道20之间不互通，只有当原料油和分散介质进入喷嘴后才会在混合腔室进行混合。在本发明的一实施方式中，第一喷嘴头11远离内管的一端距第二喷嘴头21远离外管的一端的垂直距离为0.006～0.030m，该距离能够保证油气和分散介质充分混合雾化，并且通过第二喷嘴头21上第二平面结构210的孔211顺利喷入提升管反应器。
另外，本发明在外管的内壁设有凸起23，凸起23的个数为大于或等于1，凸起23的形状为方形、半圆形和椭圆形中的一种或多种，凸起23位于外管内壁的第一端和第二端之间，距外管侧壁第二端的距离占外管侧壁第一端和第二端之间距离的5％～90％，优选为50％-90％。在本发明的一实施方式中，凸起23无规律的分布在外管内壁；在本发明的另一实施方式中，全部凸起23距外管侧壁第二端的距离相同，即全部凸起23绕外管侧壁形成一圆环。本发明设置凸起，凸起的纵剖面可以是梯形、椭圆形、方形中的一种或多种。
在本发明的一实施方式中，在内管内设置有热偶套管3，优选热偶套管3设置于原料油入口12处，可以对原料油入口12进入的原料油进行测温，以选择原料油适宜的预热温度。
在本发明的一实施方式中，外管的半径为0.05～0.25m，优选0.1～0.25m，更优选0.12～0.2m，内管的半径为0.04～0.20m。
本发明的雾化喷嘴进行操作时，具体工艺如下：
首先，预热的原料油通过原料油入口12进入内管，从内管的第一端通过原料油通道10流向内管第二端并进入第一喷嘴头11，其中，原料油流经内管的第一端时，热偶套管3可以通过温度测定调整原料油的预热温度；分散介质(在本发明一实施方式中，分散介质为水蒸气)通过分散介质入口22进入外管，从外管的第一端通过分散介质通道20流向外管的第二端，并进入第二喷嘴头21。进入第一喷嘴头11的原料油通过第一平面结构110上设置的孔111进入混合腔室，与进入混合腔室的分散介质充分混合雾化后通过第二平面结构上的孔211排出雾化喷嘴701，进入提升管反应器。由于原料油与分散介质在出口端进行冷热转换，原料油温度瞬间升高，因此避免了因原料油结焦而堵塞雾化喷嘴的情况。
将本发明的雾化喷嘴701用于提升管反应器时，喷嘴通常水平、垂直或倾斜地安装在提升管反应器中，其它形式的定位也是可以的。
当垂直安装时，如图4所示，雾化喷嘴701通常从提升管反应器702的底部或入口端向上延伸，原料油(如重油碳氢化合物)被预热，与分散介质混合，并被送入提升管反应器702中，然后重油碳氢化合物与裂化催化剂接触产生轻质烃和包裹有焦炭层的待生催化剂，轻质烃通过汽提器703后从顶端排出油气704，覆盖焦炭层的待生催化剂被送入催化剂再生器706，再生后重新返回提升管反应器702中，催化剂再生器706顶部排出催化剂再生时产生的烟气705。
当雾化喷嘴不是垂直安装时，雾化喷嘴701通常从介于垂直和水平之间的某一位置从提升管反应器壁7021伸出，如图2所示。由于理想喷散型式有赖于喷嘴的方向，所以不同的定位通常需要不同的喷嘴出口端设计。本发明的喷嘴适合于所有这些定位，但是可以改变第二喷嘴头21的形状来获得理想的喷散型式。典型地，对于垂直安装的喷嘴，第二喷嘴21的孔211做成方形、圆形、椭圆形、狭缝型或其它非线型的形状从而形成适合管道的喷射。
下面将通过具体实施例对本发明进一步进行说明，但本发明并不限于此。
实施例1
利用本发明的提升管喷嘴701，以水蒸气作为分散介质，以减压蜡油作为原料油，水蒸气从分散介质入口22进入，通过分散介质通道20进入第二喷嘴头21；预热后的减压蜡油从原料油入口12进入，通过原料油通道10进入第一喷嘴头11。进入第一喷嘴头11的减压蜡油通过第一喷嘴头11的第一平面结构110上孔111进入混合腔室，与分散介质混合雾化后从第二平面结构210上的孔211喷出，观察喷出时液滴等状况。
对比例1
采用与实施例1相似的提升管喷嘴，只是在提升管喷嘴的外管内壁上不设置凸起，如图5所示。具体工艺过程仍旧为：以水蒸气作为分散介质，以减压蜡油作为原料油，水蒸气从分散介质入口22进入，通过分散介质通道20进入第二喷嘴头21；预热后的减压蜡油从原料油入口12进入，通过原料油通道10进入第一喷嘴头11。进入第一喷嘴头11的减压蜡油通过第一喷嘴头11的第一平面结构110上孔111进入混合腔室，与分散介质混合雾化后从第二平面结构210上的孔211喷出，观察喷出时液滴等状况。其中，对比例1与实施例1的进料速率、进料压力和预热温度完全相同。
实施例1和对比例1的试验结果如表1所示。
表1实施例1和对比例1的试验结果
Figure BDA0001819119010000091
从表1可知，本发明的进料喷嘴组件在实验中具有优越的性能。由于增加了混合腔，因而使喷射出的液滴具有更小的液滴尺寸，而且能够实现均匀喷散，与催化剂均匀接触，从而避免了非选择性反应的发生。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该喷嘴包括：
一喷嘴主体，该喷嘴主体为两层套管，该两层套管的两端分别为第一端和第二端，内管的第一端设有原料油入口，外管的第一端设有分散介质入口，该外管的第二端较该内管的第二端凸出一距离；
一第一喷嘴头，该第一喷嘴头与该内管的第二端连接，该第一喷嘴头的横截面积朝远离该内管的方向逐渐缩小；
一第二喷嘴头，该第二喷嘴头与该外管的第二端连接，该第二喷嘴头的横截面积朝远离该外管的方向逐渐缩小；
其中，该外管的内壁上设有凸起。
2.根据权利要求1所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该两层套管为圆柱形套管，该内管和该外管具有相同的纵向中心线。
3.根据权利要求2所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第一喷嘴头与该第二喷嘴头皆为中空的圆锥梯形，具有相同的纵向中心线。
4.根据权利要求3所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第一喷嘴头、该第二喷嘴头、该内管和该外管具有相同的纵向中心线。
5.根据权利要求1所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第二喷嘴头包裹该第一喷嘴头，该第一喷嘴头远离该内管的一端距该第二喷嘴头远离该外管的一端的垂直距离为0.006～0.030m。
6.根据权利要求5所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第一喷嘴头远离该内管的一端到该第二喷嘴头远离该外管的一端的空间为一混合腔室，该混合腔室用于原料油与分散介质的混合。
7.根据权利要求1所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第一喷嘴头远离该内管的一端为第一平面结构，该第二喷嘴头远离该外管的一端为第二平面结构，该第一平面结构和该第二平面结构上设置有若干孔。
8.根据权利要求7所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第一平面结构上孔的个数大于或等于该第二平面结构上孔的个数。
9.根据权利要求7所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该孔的形状为圆形和/或鸭嘴形，圆形直径为0.1～10mm，鸭嘴形的长和宽独立为0.1～10mm。
10.根据权利要求3所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该第一喷嘴头的梯形面与该内管的夹角为β，β为20°～60°，该第二喷嘴头的梯形面与该外管的夹角为α，α为30°～70°，该α与该β之和为90°。
11.根据权利要求1所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该凸起的个数为大于或等于1，该凸起为方形、半圆形和椭圆形中的一种或多种，该凸起位于该外管内壁的第一端和第二端之间，该凸起距该外管侧壁第二端的距离占该外管侧壁第一端和第二端之间距离的5％～90％。
12.根据权利要求2所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该外管的半径为0.05～0.25m，该内管的半径为0.04～0.20m，该外管的半径大于该内管的半径。
13.根据权利要求1所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该内管内设置有热偶套管。
14.根据权利要求1所述的催化裂化装置提升管用喷嘴，其特征在于，该内管的第一端的末端和该外管的第一端的末端设置有盖，该原料油入口设于该内管第一端的侧壁上，该分散介质入口设于该外管第一端的侧壁上，该内管与该外管之间形成一通道。
15.权利要求1至14任一项所述的催化裂化装置提升管用喷嘴在催化裂化装置中的应用。
CN201811156819.1A 2018-09-30 2018-09-30 一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用 Pending CN110961044A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811156819.1A CN110961044A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811156819.1A CN110961044A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110961044A true CN110961044A (zh) 2020-04-07

Family

ID=70029035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811156819.1A Pending CN110961044A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110961044A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4730784A (en) * 1986-02-25 1988-03-15 Arbed S.A. Oxygen blast nozzle
US20050257570A1 (en) * 2002-07-09 2005-11-24 Richard Schmidt Method and device for producing a blank mold from synthetic quartz glass by using a plasma-assisted deposition method
CN201900064U (zh) * 2010-09-29 2011-07-20 中国石油化工股份有限公司 一种旋流雾化喷嘴
CN204644301U (zh) * 2015-04-28 2015-09-16 中国华电集团科学技术研究总院有限公司 一种水煤浆气泡雾化喷嘴
CN105018131A (zh) * 2014-04-15 2015-11-04 洛阳德明石化设备有限公司 一种催化裂化装置及其进料喷嘴
CN205635496U (zh) * 2016-03-05 2016-10-12 刘子魁 催化裂化装置进料喷嘴

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4730784A (en) * 1986-02-25 1988-03-15 Arbed S.A. Oxygen blast nozzle
US20050257570A1 (en) * 2002-07-09 2005-11-24 Richard Schmidt Method and device for producing a blank mold from synthetic quartz glass by using a plasma-assisted deposition method
CN201900064U (zh) * 2010-09-29 2011-07-20 中国石油化工股份有限公司 一种旋流雾化喷嘴
CN105018131A (zh) * 2014-04-15 2015-11-04 洛阳德明石化设备有限公司 一种催化裂化装置及其进料喷嘴
CN204644301U (zh) * 2015-04-28 2015-09-16 中国华电集团科学技术研究总院有限公司 一种水煤浆气泡雾化喷嘴
CN205635496U (zh) * 2016-03-05 2016-10-12 刘子魁 催化裂化装置进料喷嘴

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5948241A (en) Orifice plate feed nozzle and atomization process
JP3142671B2 (ja) 噴霧用ノズルおよびそれを使用する流動接触分解方法
CA2040030C (en) Fcc feed injector
US5794857A (en) Feed nozzle
US5108583A (en) FCC process using feed atomization nozzle
US5289976A (en) Heavy hydrocarbon feed atomization
EP3046677B1 (en) High efficiency/low pressure catalytic cracking spray nozzle assembly
EP0813582B1 (en) Feed nozzle assembly
WO2017021977A1 (en) Multi-stage liquid atomizer for fluidized catalytic cracking
US10478840B2 (en) Apparatus and method for converting liquid stream into fine droplets
CN205659650U (zh) 一种旋流气泡雾化催化裂化进料喷嘴
EP3101093B1 (en) Fcc feed injector with improved atomization
CN110961047A (zh) 一种催化裂化装置用喷嘴
CN110961044A (zh) 一种催化裂化装置提升管用喷嘴及其应用
JP7345649B2 (ja) 流動接触分解フィードインジェクター
CN110961050A (zh) 一种催化裂化装置提升管用雾化喷嘴
CN110961268A (zh) 一种提升管用雾化喷嘴
CN110961046A (zh) 一种催化裂化装置反应用雾化喷嘴
CN110961051A (zh) 一种催化裂化装置反应用雾化喷嘴
CN110964555A (zh) 一种提升管用雾化喷嘴
CN110961048A (zh) 一种催化裂化装置用雾化喷嘴
US10159951B2 (en) FCC feed injector with improved atomization
EP3095840B1 (en) An apparatus and method for improved contact of hydrocarbon feed with catalyst in a fluid catalytic cracking unit
CN202530045U (zh) 一种催化裂化雾化进料喷嘴
US10882062B2 (en) Hydroprocessing system with improved cooling liquid atomization

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200407

RJ01 Rejection of invention patent application after publication