CN113004933A - 一种用于原油直接裂解的连续进料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油炼制技术领域，公开了一种用于原油直接裂解的连续进料装置，该进料装置包括喷嘴主体、第一套管、第二套管和保护气管线，所述喷嘴主体包括前进料段、后进料段和喷嘴头，所述后进料段上分布孔道；所述第一套管和第二套管同轴连接，第二套管与反应器连接，所述喷嘴主体插入第一套管和第二套管内并与两者同轴连接，所述第二套管外壁上连接保护气管线，所述保护气经第二套管输入，之后经后进料段管壁上的孔道进入后进料段内部，在后进料段和喷嘴头的内壁形成气膜，同时强化原油的雾化，阻止原油在管壁结焦堵塞进料。采用本发明能够有效解决原油直接进料易出现结焦堵塞的问题，实现原油直接裂解的长周期运转，降低运行成本。
Description
技术领域
本发明属于石油炼制技术领域，特别涉及一种适用于原油直接裂解的连续进料装置。
背景技术
自从十九世纪中叶人们开始从地下开采石油以来，石油在世界上的地位越来越重要，可以说石油已成为当今世界上举足轻重的战略物资。大到国家的工业、农业、交通、国防，小到每个人的衣食住行，全都离不开石油。
原油是埋藏在岩石地层里被开采出来的石油，保持着其原有的物理化学形态，是石油工业的初级产品，为了最大化其使用价值，石油炼制工业应运而生。石油炼制是把原油通过过程加工为各种石油产品的工业。石油炼制的主要生产装置通常有：原油蒸馏(常、减压蒸馏)、热裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化、催化重整以及炼厂气加工、石油产品精制等，主要生产汽油、喷气燃料、煤油、柴油、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青、石油焦和各种石油化工原料。
从原油源头开始加工到生产各种石油化工原料，流程繁杂，每个流程进料要求严格，都只能够处理某几种类型污染物，包括焦炭、酸和特定的重金属，且能耗巨大，每个加工过程都不能单独处理作为一次进料的全部沸点范围的原油。
对于全部沸点范围的原油直接进行加工，两个问题的存在制约了其发展：形成的焦炭和存在的重金属会污染催化剂，导致催化剂快速失活，因此难以使用基于催化剂的体系，如催化裂化、加氢裂化和催化重整；单一的加工过程无法满足宽泛的各馏程范围内的馏分保持在合适的反应条件下进行反应。
CN 104364352 A公开了一种用于将未蒸馏且未分馏的烃类材料转化成烃类产物的直接催化裂化系统，所述烃类产物包含轻质烯烃和C6-8芳香族化合物。所述直接催化裂化系统包括移动催化剂床反应器，其具有一个或多个催化反应区，并且被构造成能够调节其内部温度。所述直接催化裂化系统还包括催化剂再生系统。一种利用所述直接催化裂化系统将未蒸馏且未分馏的烃类材料转化成烃类产物的方法。所述方法包括引入包含蒸汽和未蒸馏且未分馏的烃类材料的移动床反应器进料的步骤。所述方法还包括以下步骤将直接裂化催化剂引入移动催化剂床反应器的催化反应区，运行所述直接催化裂化系统以使在直接裂化催化剂的存在下将烃类材料转化成产物烃，以及从所述移动催化剂床反应器将产物烃排出。
CN 109694300 A公开了一种原油裂解制备低碳烯烃的方法及装置，该方法包括以下步骤：1)将原油进行加氢加工；2)将加氢加工后的原油与液态烃混合，得到混合物；3)将所述混合物送入裂解炉的对流段第一管组中进行预热；4)预热后的混合物通过旋风分离器进行气液分离，形成蒸气相和液相；5)将所述蒸气相送入裂解炉的对流段第二管组中，加热至横跨温度后直接送入辐射段进行裂解，生成含低碳烯烃的裂解气；6)将所述液相与对流段的过热蒸汽接触，进行汽提。采用本发明的方法能够有效提高原油裂解效率，增加烯烃产物的收率，减少裂解炉在辐射段和急冷部分的结焦和堵塞，降低运行成本。
CN 108531211 A公开了管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法。该管道式微波原油裂解输送机包括机架、设于机架上的用于输送原油的输送通道、设于输送通道两端的进料口和出料口、嵌设于输送通道的通道壁上的微波发生器、用于冷却微波发生器的冷却机。本发明的管道式微波原油裂解输送机及微波原油裂解输送方法，通过微波发生器发出的微波对输入输送通道中的原油进行微波裂解，使其发生非热效应，微波透射至粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，使得原油的烃类长分子链断裂成烃类短分子链，提高了原油的流动性，降低了原油输送成本同时冷却机的设置提高了设备的安全性，增加了设备的使用寿命。
在上述的各发明中，通过不同的工艺方法和/或装置设计来实现原油直接进行反应和进料方式，在原油的直接利用和连续生产上都有自己独特的特点，但都没有考虑原油性质重，在进料装置的管壁处等流速低的地方会结焦而堵塞进料管线，导致无法正常进料，可靠性不佳的问题。
发明内容
针对现有技术中的可提高之处，本发明提供了一种适用于原油直接裂解的连续进料装置。该进料装置可实现原油直接裂解反应的同时，不会在进料段的管内壁上生焦堆积造成堵塞，从而达到连续长周期运转的目的；连续进料，极大地提高了进料速率，降低运行成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种适用于原油直接裂解的连续进料装置。该进料装置包括喷嘴主体、第一套管、第二套管和保护气管线，所述喷嘴主体包括前进料段、后进料段和喷嘴头，所述后进料段上分布孔道；所述第一套管和第二套管同轴连接，第二套管与反应器连接，所述喷嘴主体插入第一套管和第二套管内并与两者同轴连接，所述第二套管外壁上连接保护气管线，所述保护气经第二套管输入，之后经后进料段管壁上的孔道进入后进料段内部，在后进料段和喷嘴头的内壁形成气膜，同时强化原油的雾化，阻止原油在管壁结焦堵塞进料。
在本发明中，所述的后进料段管壁上的孔道个数≮1，优选为≮50；孔径≯1cm，优选为≯1mm。
在本发明中，所述的保护气为水蒸气、干气、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、新戊烷中的一种或几种。
在本发明中，所述的反应器进行的反应或分离方式为蒸馏、热裂解、催化裂化、加氢裂化、焦化中的一种或几种。
在本发明中，所述的保护气在后进料段和喷嘴头的内壁形成气膜，同时强化原油的雾化，阻止原油在管壁结焦堵塞进料。
在本发明中，所述的保护气在后进料段会起到强化原油雾化的效果，有效避免因原油雾化效果差导致的结焦和催化剂破碎。
本发明采取以上技术方法，具有以下优点：原油直接进料裂解反应时不会在进料段的管内壁上结焦堵塞进料管路，可实现连续运转；连续进料，极大地提高了进料速率，提高生产效率。
本发明提供的适用于原油直接裂解的连续进料装置，可使原油直接裂解过程连续化，从而省去中间各环节的加工过程，降低设备投资和提高石化产品的产能，而且极大地降低能耗，提高了炼油企业的竞争力，这对于保护国家的战略资源具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明原油直接裂解的连续进料装置的结构示意图。
附图中各编号说明如下：
1-第一套管；2-第二套管；3-保护气管线；4-前进料段；5-后进料段；6-喷嘴头； 7-后进料段上分布的孔道；8-反应器；9-保护气。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。
本发明提供一种原油直接裂解的连续进料装置，下面结合附图进一步说明。
该进料装置包括喷嘴主体、第一套管(1)、第二套管(2)和保护气管线(3)，。
所述喷嘴主体包括前进料段(4)、后进料段(5)和喷嘴头(6)，所述后进料段上分布孔道(7)。
所述第一套管(1)和第二套管(2)同轴连接，第二套管(2)与反应器(8)连接，所述喷嘴主体插入第一套管(1)和第二套管(2)内并与两者同轴连接，所述第二套管(2) 外壁上连接保护气管线(3)。
所述保护气(9)经第二套管(2)输入，之后经后进料段(5)管壁上的孔道(7) 进入后进料段(5)内部，在后进料段(5)和喷嘴头(6)的内壁形成气膜。
本发明能够有效解决原油直接进料易出现结焦堵塞的问题，实现原油直接裂解的长周期运转，降低运行成本。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要说明的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容，也不影响本专利的实施及保护。
Claims (4)
1.一种用于原油直接裂解的连续进料装置，该进料装置包括喷嘴主体、第一套管(1)、第二套管(2)和保护气管线(3)，所述喷嘴主体包括前进料段(4)、后进料段(5)和喷嘴头(6)，所述后进料段上分布孔道(7)；所述第一套管(1)和第二套管(2)同轴连接，第二套管(2)与反应器(8)连接，所述喷嘴主体插入第一套管(1)和第二套管(2)内并与两者同轴连接，所述第二套管(2)外壁上连接保护气管线(3)，所述保护气(9)经第二套管(2)输入，之后经后进料段(5)管壁上的孔道(7)进入后进料段(5)内部，在后进料段(5)和喷嘴头(6)的内壁形成气膜。
2.根据权利要求1所述的一种用于原油直接裂解的连续进料装置，其特征在于：所述的后进料段(5)管壁上的孔道(7)个数≮1，孔径≯1cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于原油直接裂解的连续进料装置，其特征在于：所述的保护气(9)为水蒸气、干气、氮气、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、新戊烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种用于原油直接裂解的连续进料装置，其特征在于：所述的反应器(8)进行的反应或分离方式为蒸馏、热裂解、催化裂化、加氢裂化、焦化中的一种或几种。
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| CN202110371091.XA Pending CN113004933A (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种用于原油直接裂解的连续进料装置 |
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| CN112452577A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-03-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种气泡破碎和靶式撞击联合强化的喉管式喷嘴 |
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2021
- 2021-04-07 CN CN202110371091.XA patent/CN113004933A/zh active Pending
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