CN1304979A - 一种石油加工进料雾化喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油加工进料雾化喷嘴,嘴体为管状圆状体,其一端设有喷头,另一端为进料端,喷嘴的体内空腔自进料端至喷头端依次划分为混合段、收缩段、混合喉管段和扩散段,在喷嘴进料端设有雾化介质入口管、蒸汽入口和原料油进口,雾化介质入口管与嘴体同轴,其出口端一直伸到收缩段内或扩散段内。本发明由于同时设有雾化介质入口管和蒸汽入口,使得本发明的喷嘴可以根据不同的工况灵活调节雾化介质达到满意的雾化效果。

Description

一种石油加工进料雾化喷嘴

本发明属于石油加工进料雾化设备。

进料喷嘴是许多石油加工装置所用重要设备之一，如在催化裂化、催化裂解、渣油预处理等工艺过程中，进料喷嘴的性能直接影响到装置的操作和目的产品的收率。

中国专利ZL93213297.9公开的一种重油加工进料喷嘴是本发明最相关的现有技术。该喷嘴由喷头和嘴体组成，嘴体为管状圆柱体，喷嘴体内空腔由混合段、收缩段、混合喉管段和扩散段组成，该喷嘴设有一个与嘴体同轴的蒸汽入口和与嘴体斜接的原料油入口。该喷嘴的主要缺点在于：只有一个雾化蒸汽入口，不能根据不同的工况灵活调节雾化介质，因此很难达到最理想的雾化效果，以满足加工工艺的需要。

本发明的目的在于提供一种石油加工进料雾化喷嘴，其雾化介质可以根据不同的工况进行组合和调节，以达到最理想的雾化效果，满足加工工艺的需要。

为此，本发明提供的技术方案是：一种石油加工进料雾化喷嘴，嘴体为管状圆柱体，其一端设有喷头，另一端为进料端。喷嘴的体内空腔自进料端至喷头端依次划分为混合段、收缩段、混合喉管段和扩散段。其特征在于：在喷嘴进料端设有雾化介质入口管、蒸汽入口和原料油进口，雾化介质入口管与嘴体同轴，其出口端一直伸到收缩段内或扩散段内，蒸汽入口和原料油进口依次设于混合段处，蒸汽入口靠近进料端。

本发明与现有技术相比所具有的显著优点表现在：由于同时设有雾化介质入口管和蒸汽入口，使得本发明的喷嘴可以根据不同的工况灵活调节雾化介质达到满意的雾化效果。

下面结合附图详细说明本发明及其优点。

附图及图面说明：

附图1：本发明喷嘴的一种典型结构示意图；

附图2：本发明喷嘴的另一种典型结构示意图；

附图3：本发明喷嘴进料端的一种结构图；

附图4：附图3中A-A向视图；

附图5：本发明喷嘴进料端的另一种结构图；

附图6：附图5中A-A向视图。

如附图1所示，本发明进料喷嘴的嘴体11为管状圆柱体，其一端设有喷头5，另一端为进料端；喷嘴的体内空腔自进料端至喷头5端依次划分为混合段1、收缩段2、混合喉管段3和扩散段4；在喷嘴进料端设有雾化介质入口管6、蒸汽入口7和原料油进口8；雾化介质入口管6与嘴体11同轴，其出口端一直伸到扩散段4内；蒸汽入口7垂直与嘴体11设置，原料油进口8斜接于嘴体11上，其轴线与嘴体11轴线的夹角为α，30°≤α≤60°。

本发明雾化介质入口管6所进的雾化介质可根据加工原料的性质进行选择，当加工重油，特别是高残碳、高粘度的重油时，可选用水，此时喷嘴为水汽联合喷嘴。当加工轻质原料时可选用蒸汽，此时喷嘴为双雾化喷嘴。

当为水汽联合喷嘴时，其工作情况足这样的：

原料油自原料油进口8进入混合段1，在此空间内原料油先撞击雾化介质入口管6外壁，分散后进而被由蒸汽入口7而来的蒸汽打碎成油雾，未被打碎部分在油雾四周形成外部为油膜，中心为蒸汽和油雾混合物的环状流，经收缩段2进入混合喉管段3，环状流进一步被粉碎，液膜被加速减薄，进入扩散段4后原料油基本呈油雾状包围了在此部位由雾化介质入口管6高速喷出的水滴，经喷头5加速喷入反应器内，与高温催化剂接触，水滴吸收热量汽化，体积膨胀，油雾进一步被汽化的水爆破成细小的液滴。

附图1中的雾化介质入口管6其出口端也可伸到收缩段2内，附图2中就示意出了此种结构，此时在收缩段2处喷出的水滴被环状流包围，在混合喉管段3、扩散段4和喷头5作用下，使水滴进一步分散。

为了使水滴分散更均匀、效果更好，雾化介质入口管6的出口端可加工成多孔出口。

当喷嘴作为双雾化喷嘴时，其工作过程同水汽联合喷嘴，只是少了一个水滴爆破过程。

为了使由蒸汽入口7来的雾化蒸汽在与原料油接触前在混合段1与雾化介质入口管6形成的环形空隙内分布得更均匀，可在蒸汽入口7和原料油进口8之间的混合段1与雾化介质入口管6形成的环形空隙内，设蒸汽分布板9。附图3给出了带蒸汽分布板9的结构。如附图3、附图4所示，蒸汽分布板9为一开有多个圆孔的环形板。当然蒸汽分布板9的形式可为很多，只要能在环向空间内均匀分布蒸汽即可。

附图2与附图1所示本发明喷嘴的主要不同点在于：为了更好地分布原料油，在原料油进口8处设一套筒结构10，在套筒结构10内的混合段1外壁上设有进油通道12；进油通道12可沿圆周向在混合段1外壁均匀开设多个，这样更有利于将原料油分布到混合段1内的环向空隙内。

如附图5和附图6所示，进油通道12的数量和蒸汽分布环9的开孔数相同，且在嘴体11轴线方向上相互对应，用隔板13沿嘴体11轴线方向隔成数个油汽混合通道。此种结构使原料油与蒸汽接触更均匀，雾化效果更好。

附图2所示本发明喷嘴与附图1所示本发明喷嘴的工作情况完全相同，也可作为油汽联合喷嘴或双雾化喷嘴使用。

本发明对喷头5的结构不加限制，推荐使用ZL93213297.9中给出的喷头形式。

本发明经在催化裂化装置上工业试验证明，具有以下有益效果：

1、本发明原料不用乳化剂乳化，可直接进喷嘴；

2、本发明采用水汽联合雾化原料油。因水汽化急剧膨胀具有爆破油雾能力，使油雾粒径小、分布窄，同时还有如下好处：

降低再生催化剂温度，提高剂油比；降低油汽分压，减少干气和焦碳产率；钝化再生催化剂上的重金属，改善产品分布，提高轻油收率。

3、雾化方式改变灵活，可按水汽联合操作，也可按汽汽雾化操作，其量均可分别控制。

Claims (5)

1、一种石油加工进料雾化喷嘴，嘴体(11)为管状圆柱体，其一端设有喷头(5)，另一端为进料端，喷嘴的体内空腔自进料端至喷头(5)端依次划分为混合段(1)、收缩段(2)、混合喉管段(3)和扩散段(4)；其特征在于：在喷嘴进料端设有雾化介质入口管(6)、蒸汽入口(7)和原料油进口(8)；雾化介质入口管(6)与嘴体(11)同轴，其出口端一直伸到收缩段(2)内或扩散段(4)内；蒸汽入口(7)和原料油进口(8)依次设于混合段(1)处，蒸汽入口(7)靠近进料端。

2、根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于：蒸汽入口(7)与嘴体(11)垂直设置；原料油进口(8)斜接于嘴体(11)上，其轴线与嘴体(11)轴线的夹角为α，30°≤α≤ 60°。

3、根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于：在蒸汽入口(7)和原料油进口(8)之间的混合段(1)与雾化介质入口管(6)形成的环形空隙内，设有蒸汽分布板(9)。

4、根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于：原料油进口(8)处为一套筒结构(10)，在套筒结构(10)内的混合段(1)外壁上设有进油通道(12)。

5、根据权利要求4所述的喷嘴，其特征在于：进油通道(12)的数量和蒸汽分布板(9)的开孔数相同，且在嘴体(11)轴线方向上相互对应，用隔板(13)沿嘴体(11)轴线方向隔成油汽混合通道。

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