CN115283159A - 气液液三相进料喷嘴、原料油进料方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气液液三相进料喷嘴、原料油进料方法及应用。该进料喷嘴包括进料混合段和喷射段。进料混合段中原料油入口和乳化液入口均与静态混合器连通，用于将原料油和乳化液混合均匀，静态混合器与气液液混合室连通，气体入口通过气体喷孔与气液液混合室连通，气液液混合室远离静态混合器的一端与喷射段连通。通过静态混合器将乳化液分散在原料油中形成“油包水”型液液混合物，再通过气体喷孔将蒸汽通入液液混合物中，形成“油包气‑油包水”型气液液混合物，其中的“油包气‑油包水”结构在喷射段受温度、压力的影响，水和蒸汽膨胀爆破剪切原料油，使得原料油被雾化。

Description

气液液三相进料喷嘴、原料油进料方法及应用

技术领域

本发明涉及石油化工设备制造技术领域，具体而言，涉及一种气液液三相进料喷嘴、原料油进料方法及应用。

背景技术

在石油化工加工过程中，原料油进料喷嘴性能的优劣对反应过程及产品分布起着重要作用，例如催化裂化、重油裂解制烯烃等过程。雾化良好的原料与高温催化剂接触，能够使得原料油迅速汽化，减少“湿催化剂”(即未汽化的原料油粘附在催化剂表面)的形成，改善产品分布，降低反应再生系统中的结焦现象，带来可观的经济效益。

目前进料喷嘴主要有靶式喷嘴、喉管式雾化喷嘴、旋流式喷嘴和气泡雾化喷嘴几种，靶式喷嘴是在高压作用下，将原料油垂直撞击金属靶，再与横向气流作用进行雾化，形成气液两相流，后在喷嘴出口处加速，再次雾化，该装置需要较高的进料压力和较多的雾化介质，能耗较高，设备及运行成本较高。此外，现有的喉管式雾化喷嘴、旋流式喷嘴和气泡雾化喷嘴容易出现雾化粒径较大、喷出速度大以及雾化不均匀等问题，影响原料油的反应过程及产品分布。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气液液三相进料喷嘴、原料油进料方法及应用，将乳化液与原料油混合形成液液混合物，再通入蒸汽加热液液混合物，并形成“油包气-油包水”型气液液混合物，通过乳化液中水对原料油的挤压、剪切以及蒸汽对原料油的剪切，能够使得原料油被彻底分散和雾化，有利于后续反应的进行。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种气液液三相进料喷嘴，包括依次连接的进料混合段和喷射段。进料混合段包括进液段和进气段，进液段包括原料油入口、乳化液入口和静态混合器，原料油入口和乳化液入口均与静态混合器连通，用于将原料油和乳化液混合均匀；进气段包括气体入口、气体喷孔和气液液混合室，静态混合器与气液液混合室连通，气体入口通过气体喷孔与气液液混合室连通，气液液混合室远离静态混合器的一端与喷射段连通。

目前的进料喷嘴主要存在雾化粒径较大、喷出速度大以及雾化不均匀等问题。因此，发明人提出一种气液液三相进料喷嘴，通过设置乳化液入口，将乳化液通入原料油中，并在静态混合器的作用下混合，使得原料油初步分散，形成“油包水”的结构，再通过气体喷孔的设置，将气体混入“油包水”型液液混合物中，分散液液混合物，形成“油包气-油包水”的结构，在气液液混合室内混合好的原料油、乳化液和蒸汽混合物进入喷射段，通过乳化液和蒸汽对原料油的破碎作用以及喷口外环境温度和压力的影响，使得得到的原料油雾化粒径显著减小，雾化均匀，增加了原料油与催化剂的传质传热面积，有利于后续催化反应的进行。

在可选的实施方式中，本发明提供的气液液三相进料喷嘴，沿进料喷嘴的轴向依次包括乳化液入口、液液混合室、静态混合器、气液液混合室和喷射段，原料油入口的进料方向与进料喷嘴的轴向呈一定角度30～90°，优选为90°。

在其他实施方式中，原料油入口和乳化液入口的位置也可以根据需要常规变化，例如，原料油入口的进料方向为进料喷嘴的轴向，乳化液入口的进料方向与进料喷嘴的轴向呈一定角度，优选为90°。本发明对原料油入口和乳化液入口的位置不做限定，只要其能够与静态混合器连通，完成液液混合即可。

在可选的实施方式中，为了保证气体均匀进入气液液混合室中，气体喷孔为多个，多个气体喷孔均匀间隔分布于气液液混合室的壁面。

优选地，多个气体喷孔沿进料喷嘴的径向排列，且沿径向绕气液液混合室的壁面一周，保证气体均匀进入气液液混合室中。

优选地，多个气体喷孔沿进料喷嘴的径向排成一排。在其他实施方式中，多个气体喷孔也可以沿进料喷嘴的径向排成多排，气体喷孔的数量可以根据需要确认，本发明对此不做限定。

优选地，气体入口的截面积与气体喷孔的总面积之比为0.5～1.5。气体喷孔的尺寸仅是本发明优选的实施方式，在其他实施方式中，气体喷孔的尺寸也可以根据需要常规设置。

优选地，每个气体喷孔与气液液混合室的壁面之间的夹角为30～90°，气体流向与液液混合物流向可为逆流接触或顺流接触。

优选地，每个气体喷孔的形状为圆形、条形或方形的任一种，气体喷孔的形状也可根据实际需要常规设置。

在可选的实施方式中，喷射段包括扩径段和喷口，气液液混合室、扩径段和喷口依次连通，扩径段是沿气液液混合室到喷口的方向直径依次扩大，喷嘴内部静压逐渐降低，“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体膨胀挤压原料油，原料油被分散。

在可选的实施方式中，喷射段还包括缩径段和直管段，缩径段、直管段和扩径段依次连通，以使“油包气-油包水”型气液液混合物加速，增加气体对液体的剪切能力以及“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体对原料油的膨胀挤压。

在可选的实施方式中，气体入口和气体喷孔之间还设置有气体分布室，气体分布室环绕于气液液混合室的外壁。

在可选的实施方式中，液液混合室为直段结构，液液混合室分别与原料油入口、乳化液入口和静态混合器连通，用于将原料油和乳化液初步混合再流入静态混合器。

第二方面，本发明提供一种原料油进料方法，适用于如前述实施方式任一项的进料喷嘴，包括将乳化液和原料油通入静态混合器混合得到“油包水”型液液混合物，再将蒸汽通过气体喷孔喷入气液液混合室，与来自静态混合器中的“油包水”型液液混合物混合，形成“油包气-油包水”型气液液混合物，所述“油包气-油包水”型气液液混合物通过所述喷射段喷出，使原料油分散。

该方法通过将蒸汽和乳化液作为原料油的分散介质，利用静态混合器将乳化液均匀混入原料油中形成“油包水”结构，利用蒸汽喷孔将蒸汽均匀加入到“油包水”型液液混合物中形成“油包气-油包水”结构，利用乳化液中水的沸点低于原料油的特性，当乳化液和原料油的“油包水”型液液混合物在气液液混合室中被蒸汽加热后，经喷射段，小部分水首先蒸发体积膨胀对原料油挤压增强了对原料油的分散，当“油包气-油包水”型气液液混合物从喷口喷出时，原料油中包裹的液态水受热急速蒸发体积膨胀爆破，使得原料油被爆破雾化，同时原料油中的蒸汽由于压力的变化也发生爆破，进一步使得原料油被雾化。该方法获得的原料油雾化粒径显著减小，雾化均匀，增加了原料油与催化剂的传质传热面积，有利于后续催化反应的进行。

在可选的实施方式中，乳化液和原料油的质量百分比为1～15％，蒸汽和原料油的质量百分比为1～15％。由于乳化液的添加量较低，在与原料油混合的过程中，乳化液分散在原料油中，易于形成“油包水”的结构；相似地，由于蒸汽的添加量较低，在与原料油混合的过程中，蒸汽分散在原料油中，易于形成“油包气”的结构。

优选地，乳化液为溶解有乳化剂的水溶液，为了让水能够均匀地混合在原料油中，乳化剂为非离子型表面活性剂。

优选地，乳化液中乳化剂的质量百分比为2～10％。通过控制乳化液的添加量在上述范围，不仅保证了更多的水在原料油中形成“油包水”的结构，还能是水溶液均匀混合在原料油中。

优选地，非离子表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、Span乳化剂的至少一种。

在可选的实施方式中，乳化液入口压力为0.2～1.0MPa，温度为80～160℃。

优选地，原料油入口压力为0.2～1.0MPa，温度为100～350℃。

乳化液的进料温度较原料油低，与原料油混合时，乳化液的温度逐渐升高，但此时并未达到乳化液的沸点，有利于后续“油包水”结构中，水因为温度升高而发生蒸发汽化，体积膨胀爆破，分散雾化原料油。

优选地，原料油为催化裂化原料油、催化裂解原料油或重油裂解制烯烃工艺原料油的至少一种。

优选地，蒸汽入口压力为0.5～1.3MPa，温度为160～500℃。蒸汽温度较高，当蒸汽与“油包水”型液液混合物混合后，使得“油包水”型液液混合物升温，有利于水蒸发汽化，从而分散雾化原料油。

优选地，蒸汽为水蒸气。

第三方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的进料喷嘴或如前述实施方式任一项的进料方法在石油化工领域的应用。

本发明实施例的有益效果是：

本发明提供了一种气液液三相进料喷嘴及应用，通过设置乳化液入口，将乳化液通入原料油中，并在静态混合器混合，使得原料油初步分散，形成“油包水”型液液混合物，再通过气体喷孔的设置，将气体均匀混入“油包水”型液液混合物中，再次分散原料油，在气液液混合室内混合好的原料油、乳化液和蒸汽混合物进入喷射段，通过乳化液和蒸汽对原料油的破碎作用以及喷口外环境温度和压力的影响，得到的原料油雾化粒径显著减小，雾化均匀，增加了原料油与催化剂的传质传热面积，有利于后续催化反应的进行。

本发明还提供了一种原料油进料方法及应用，通过将蒸汽和乳化液作为原料油的分散介质，利用静态混合器将乳化液均匀混入原料油中形成“油包水”结构，利用蒸汽喷孔将蒸汽均匀加入到“油包水”型液液混合物中形成“油包气-油包水”结构，利用乳化液中水的沸点低于原料油的特性，当“油包水”型液液混合物在气液液混合室中被蒸汽加热后，经喷射段，小部分水首先蒸发体积膨胀对原料油挤压增强了对原料油的分散，当“油包气-油包水”型气液液混合物从喷口喷出时，原料油中包裹的液态水受热急速体积膨胀爆破，使得原料油被爆破雾化，同时原料油中的蒸汽由于压力的变化也发生爆破，进一步使得原料油被雾化。该方法获得的原料油雾化粒径显著减小，雾化均匀，增加了原料油与催化剂的传质传热面积，有利于后续催化反应的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的气液液三相进料喷嘴的结构示意图；

图2为本发明第二实施例提供的气液液三相进料喷嘴的结构示意图。

图标:100-气液液三相进料喷嘴；111-原料油入口；112-乳化液入口；113-液液混合室；114-静态混合器；121-气体入口；122-气体分布室；123-气体喷孔；124-气液液混合室；131-扩径段；132-喷口；133-缩径段；134-直管段。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种气液液三相进料喷嘴100及原料油进料方法。该气液液三相进料喷嘴100安装于50万吨/年的重油裂解制烯烃装置中，用于分散原料油，再进行催化反应。使用的气液液三相进料喷嘴100处理量为15t/h。

其中，气液液三相进料喷嘴100包括依次连接的进料混合段和喷射段，进料混合段包括进液段和进气段。

在本实施例中，进液段包括原料油入口111、乳化液入口112、液液混合室113和静态混合器114，原料油入口111和乳化液入口112均与液液混合室113连通，再通过液液混合室113与静态混合器114连通。

原料油从原料油入口111进入液液混合室113，乳化液从乳化液入口112进入液液混合室113，原料油和乳化液在液液混合室113中混合均匀流入静态混合器114中，通过静态混合器114的混合作用，将乳化液分散在原料油内，降低了原料油的粘度及表面张力，增强了原料油的雾化质量，形成“油包水”型液液混合物，实现了原料油的第一次分散。

其中，乳化液为溶解有乳化剂的水溶液，乳化剂为非离子型表面活性剂，在本实施例中具体是烷基酚聚氧乙烯醚，乳化剂的添加量为乳化液的7％质量百分比，且乳化液的进料速率为0.6t/h，在乳化液入口的压力为0.6MPa，温度为100℃。

在本实施例中，原料油为常压渣油。原料油的进料速率为15t/h，在原料油入口111的压力为0.6MPa，温度为160℃。乳化液和原料油的质量百分比为6％。

在本实施例中，进气段包括气体入口121、气体分布室122、气体喷孔123和气液液混合室124。气体分布室122环绕于气液液混合室124的外壁面，气体入口121与气体分布室122连通，气体分布室122通过气体喷孔123与气液液混合室124连通，气液液混合室124的一端与静态混合器114连通，相对的另一端与喷射段连通。

蒸汽通过气体入口121流入气体分布室122中暂存，再通过气体喷孔123以气泡的形式从气体分布室122流入气液液混合室124中，与来自静态混合器114中的“油包水”型液液混合物混合，混合过程中“油包水”型液液混合物被蒸汽撕裂和剪切，实现了原料油的第二次分散，气泡分散在“油包水”型液液混合物中，形成“油包气-油包水”型气液液混合物。

其中，蒸汽为水蒸气，水蒸气的进料速率为0.2t/h，在气体入口的压力为0.7MPa，温度为300℃，蒸汽和原料油的质量百分比为3％。

在本实施例中，沿气液液三相进料喷嘴100的轴向上依次设置有乳化液入口112、液液混合室113、静态混合器114、气液液混合室124和喷射段，原料油入口111的进料方向与气液液三相进料喷嘴100的轴向呈90°。

在本实施例中，为了提高气体进入气液液混合室124的速度，同时保证气体以气泡的形式进入，气体喷孔123为多个，多个气体喷孔123均匀间隔分布于气液液混合室124的壁面。

具体地，多个气体喷孔123沿气液液三相进料喷嘴100的径向排成一排，且沿径向绕气液液混合室124的壁面一周，用于提高气体进入气液液混合室124的效率。

具体地，每个气体喷孔123的形状为圆形，气体入口的截面积与气体喷孔的总面积之比为1.1，每个气体喷孔与气液液混合室的壁面之间的夹角为45°。

在本实施例中，喷射段包括扩径段131和喷口132，气液液混合室124、扩径段131和喷口132依次连通，扩径段131是沿气液液混合室124到喷口132的方向直径依次扩大。

由于蒸汽的加入，蒸汽温度较高对“油包水”型液液混合物进行加热，“油包气-油包水”型气液液混合物中的部分水被加热汽化，在扩径段131，喷嘴内部静压逐渐降低，“油包气-油包水”型气液液混合物的体积膨胀，对原料油实现了第三次分散。

在本实施例中，由于气液液三相进料喷嘴100是安装于重油裂解制烯烃装置内的，因此喷口132外部环境温度即重油裂解制烯烃装置的反应器内的环境温度，该温度为650℃，压力为0.1MPa。

“油包气-油包水”型气体混合物通过扩径段131从喷口132喷出，“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体由于压力变化发生爆破，对原料油进行破碎分散，同时，由于喷口132外的环境温度远高于喷口132内的环境温度，“油包气-油包水”型气液液混合物中的水受喷口132周边环境压力和温度的影响，快速蒸发汽化爆破，对原料油造成强烈的冲击力，实现了原料油的第四次分散，原料油被彻底分散和雾化。

经测试，从气液液三相进料喷嘴100喷出的原料油，索达尔平均粒径为50μm左右，相较于传统喷嘴，平均粒径降低了16％左右，烯烃产量增加了10％以上。

第二实施例

请参照图2，本实施例提供一种气液液三相进料喷嘴100及原料油进料方法。该气液液三相进料喷嘴100安装于180万吨/年的催化裂化装置中，用于分散原料油，再进行催化反应。使用的气液液三相进料喷嘴100处理量为30t/h。

其中，气液液三相进料喷嘴100包括依次连接的进料混合段和喷射段，进料混合段包括进液段和进气段。

在本实施例中，进液段包括原料油入口111、乳化液入口112、液液混合室113和静态混合器114，原料油入口111和乳化液入口112均与液液混合室113连通，再通过液液混合室113与静态混合器114连通。

原料油从原料油入口111流入液液混合室113，乳化液从乳化液入口112流入液液混合室113，原料油和乳化液在液液混合室113中混合均匀流入静态混合器114中，通过静态混合器114的混合作用，将乳化液分散在原料油内，降低了原料油的粘度及表面张力，增强了原料油的雾化质量，形成“油包水”型液液混合物，实现了原料油的第一次分散。

其中，乳化液为溶解有烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液，烷基酚聚氧乙烯醚的添加量为乳化液的8％质量百分比，且乳化液的进料速率为1.2t/h，在乳化液入口的压力为0.6MPa，温度为110℃。

在本实施例中，原料油为减压渣油。原料油的进料速率为30t/h，在原料油入口111的压力为0.6MPa，温度为200℃。乳化液和原料油的质量百分比为6％。

在本实施例中，进气段包括气体入口121、气体分布室122、气体喷孔123和气液液混合室124。气体分布室122环绕于气液液混合室124的外壁，气体入口121与气体分布室122连通，气体分布室122通过气体喷孔123与气液液混合室124连通，气液液混合室124的一端与静态混合器114连通，相对的另一端与喷射段连通。

蒸汽通过气体入口121进入气体分布室122中暂存，再通过气体喷孔123均匀流入气液液混合室124中，与来自静态混合器114中的“油包水”型液液混合物混合，混合过程中“油包水”型液液混合物被蒸汽撕裂和剪切，实现了原料油的第二次分散，气体分散在“油包水”型液液混合物中，形成“油包气-油包水”型气液液混合物。

其中，蒸汽为水蒸气，水蒸气的进料速率为0.9t/h，在气体入口的压力为0.7MPa，温度为300℃，蒸汽和原料油的质量百分比为3％。

在本实施例中，沿气液液三相进料喷嘴100的轴向上依次设置有乳化液入口112、液液混合室113、静态混合器114、气液液混合室124和喷射段，原料油入口111的进料方向与气液液三相进料喷嘴100的轴向呈90°。

在本实施例中，为了使气体均匀进入气液液混合室124中，气体喷孔123为多个，多个气体喷孔123均匀间隔分布于气液液混合室124的壁面。

具体地，多个气体喷孔123沿气液液三相进料喷嘴100的径向排成一排，且沿径向绕气液液混合室124的壁面一周。

具体地，每个气体喷孔123的形状为条形，气体入口的截面积与气体喷孔的总面积之比为0.8，每个气体喷孔与气液液混合室的壁面之间的夹角为30°。

在本实施例中，喷射段包括缩径段133、直管段134、扩径段131和喷口132，气液液混合室124、缩径段133、直管段134、扩径段131和喷口132依次连通。缩径段133是沿气液液混合室124到喷口132的方向直径依次减小，用于加速“油包气-油包水”型气液液混合物。扩径段131是沿气液液混合室124到喷口132的方向直径依次扩大。

“油包气-油包水”型气液液混合物经缩径段133流入直管段134，气液速度增加，依靠气液速度差，气体对液体造成强大的剪切力，由于乳化液占比较小，气体对液体的剪切作用主要集中在原料油，从而实现了原料油的三次分散。

此外，由于蒸汽的加入，蒸汽温度较高对“油包水”型液液混合物进行加热，“油包气-油包水”型气液液混合物中的部分水被加热体积膨胀，在扩径段131“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体体积膨胀，对原料油实现了第四次分散。

在本实施例中，由于气液液三相进料喷嘴100是安装于催化裂化装置内的，因此喷口132外部环境温度即催化裂化装置的提升管反应器内的环境温度，该温度为520℃，压力为0.13MPa。

“油包气-油包水”型气体混合物通过扩径段131从喷口132喷出，“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体由于压力变化发生爆破，对原料油进行破碎分散，同时，由于喷口132外的环境温度远高于喷口132内的环境温度，“油包气-油包水”型气液液混合物中的乳化液受喷口132周边环境压力和温度的影响，快速蒸发汽化爆破，对原料油造成强烈的冲击力，实现了原料油的第五次分散，原料油被彻底分散和雾化。

经测试，从气液液三相进料喷嘴100喷出的原料油，索达尔平均粒径为45μm左右，相较于传统喷嘴，平均粒径降低了25％左右。

本发明实施例提供的一种气液液三相进料喷嘴100和原料油进料方法，其至少具有以下优点：

1、通过设置乳化液入口112，将乳化液通入原料油中，在液液混合室中初步混合，并经静态混合器114混合完全，使得原料油初步分散，形成“油包水”的结构，实现原料油的第一次分散。再通过气体喷孔123的设置，将气体均匀混入“油包水”型液液混合物中，混合过程中“油包水”型液液混合物被蒸汽撕裂和剪切，实现了原料油的第二次分散，形成“油包气-油包水”的结构。由于蒸汽的温度较高，对“油包水”型液液混合物进行加热，其中的部分水被加热汽化，在扩径段131“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体体积膨胀，对原料油实现了第三次分散。由于喷口132外的环境温度远高于喷口132内的环境温度，“油包气-油包水”型气液液混合物中的水受喷口132周边环境压力和温度的影响，快速蒸发汽化爆破，对原料油造成强烈的冲击力，同时由“油包气-油包水”型气液液混合物中的气体爆破，实现了原料油的第四次分散，原料油被彻底分散和雾化。

2、还可以在扩径段前增加缩径段和直管段，“油包气-油包水”型气液液混合物经缩径段流入直管段，气液速度增加，依靠气液速度差，气体对液体造成强大的剪切力，由于乳化液占比较小，气体对液体的剪切作用主要集中在原料油，再一次增加了原料油的分散效果。3、通过在液液混合室113之后设置静态混合器114，使得乳化液均匀分散在原料油中，降低了原料油的粘度及表面张力，增强了原料油的雾化质量。

4、通过乳化液和蒸汽两种介质对原料油进行分散和爆破，相较于单一的分散介质雾化效果好，原料油的分散能力强，同时蒸汽的消耗量减少，装置的能耗降低。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气液液三相进料喷嘴，其特征在于，包括依次连接的进料混合段和喷射段；

所述进料混合段包括进液段和进气段，所述进液段包括原料油入口、乳化液入口和静态混合器，所述原料油入口和所述乳化液入口均与所述静态混合器连通，用于将原料油和乳化液混合均匀；所述进气段包括气体入口、气体喷孔和气液液混合室，所述静态混合器与所述气液液混合室连通，所述气体入口通过所述气体喷孔与所述气液液混合室连通，所述气液液混合室远离所述静态混合器的一端与所述喷射段连通。

2.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述气体喷孔为多个，多个所述气体喷孔均匀间隔分布于所述气液液混合室的壁面；

优选地，多个所述气体喷孔沿所述进料喷嘴的径向排列；

优选地，多个所述气体喷孔沿所述进料喷嘴的径向排成一排；

优选地，所述气体入口的截面积与所述气体喷孔的总面积之比为0.5～1.5，且每个气体喷孔的截面积相等；

优选地，每个所述气体喷孔与所述气液液混合室的壁面之间的夹角为30～90°；

优选地，每个所述气体喷孔的形状为圆形、条形或方形的任一种。

3.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射段包括扩径段和喷口，所述气液液混合室、所述扩径段和所述喷口依次连通，所述扩径段是沿气液液混合室到所述喷口的方向直径依次扩大，以使气液液混合物中的气体膨胀挤压原料油，所述喷口用于喷出气液液混合物。

4.根据权利要求3所述的进料喷嘴，其特征在于，所述喷射段还包括缩径段和直管段，所述气液液混合室、所述缩径段、直管段和扩径段依次连通，以使气液液混合物加速，增加气体对液体的剪切能力。

5.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述气体入口和气体喷孔之间还设置有气体分布室，所述气体分布室环绕于所述气液液混合室的外壁。

6.根据权利要求1所述的进料喷嘴，其特征在于，所述进液段还包括液液混合室，所述液液混合室分别与所述原料油入口、乳化液入口和静态混合器连通，用于将原料油和乳化液初步混合再流入所述静态混合器。

7.一种原料油进料方法，其特征在于，适用于如权利要求1～6任一项所述的进料喷嘴，包括将乳化液和原料油通入所述静态混合器混合得到“油包水”型液液混合物，再将蒸汽通过所述气体喷孔喷入所述气液液混合室，与来自所述静态混合器中的“油包水”型液液混合物混合、加热，形成“油包气-油包水”型气液液混合物，所述“油包气-油包水”型气液液混合物通过所述喷射段喷出，使原料油分散雾化。

8.根据权利要求7所述的进料方法，其特征在于，所述乳化液和原料油的质量百分比为1～15％，所述蒸汽和原料油的质量百分比为1～15％；

优选地，所述乳化液为溶解有乳化剂的水溶液，所述乳化剂为非离子型表面活性剂；

优选地，所述乳化液中乳化剂的质量百分比为2～10％；

优选地，所述非离子表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚乳化剂、Span乳化剂的至少一种。

9.根据权利要求7所述的进料方法，其特征在于，所述乳化液在所述乳化液入口的压力为0.2～1.0MPa，温度为80～160℃；

优选地，所述原料油在所述原料油入口的压力为0.2～1.0MPa，温度为100～350℃；

优选地，所述原料油为催化裂化原料油、催化裂解原料油或重油裂解制烯烃工艺原料油的至少一种；

优选地，所述蒸汽在所述气体入口的压力为0.5～1.3MPa，温度为160～500℃；

优选地，所述蒸汽为水蒸气；

喷口外部的温度为400～800℃，压力为0.01～0.5MPa。

10.一种如权利要求1～6任一项所述的进料喷嘴或如权利要求7～9任一项所述的进料方法在石油化工领域的应用。

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