CN201871430U - 一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油化工技术领域，主要涉及一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴，具有内壁上带有螺旋形凹槽的外套管(5)，外套管(5)为两个半圆管结构，外套管(5)内部设置有复合陶瓷短管(1)，在外套管(5)与复合陶瓷短管(1)之间设置有胶泥层(2)；复合陶瓷短管(1)上设置有放置卡环(3)环形凹槽，卡环(3)的卡环销插入外套管(5)上对应的小孔内，构成外套管(5)与复合陶瓷短管(1)相互固定的结构；在外套管(5)外侧设置有膨胀圈(4)。本实用新型的卡环结构及胶泥层，避免了温差应力造成的陶瓷碎裂发生，使陶瓷短管损坏率降低，同时复合陶瓷使其耐磨性能、冲击韧性、抗折强度、热震稳定性都得到了提高。

Description

一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴

技术领域

本实用新型属于石油化工技术领域，主要涉及一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴。

背景技术

石油化工行业的催化裂化是一种催化剂流态化反应的工艺，催化剂本质是一种高硬度陶瓷微粒，同时又处在流化(线速0.5～30m/s)状态中，因此必然存在磨损问题，特别是高流速部位(如大孔分布板、主风分布管、各类喷嘴等)。因存在气固高温(690～730℃)、高速(30m/s)冲刷及由于局部负压造成催化剂倒吸等现象，其磨损问题一直困扰着该装置的长周期运行。国内早期采用不锈钢制作喷嘴，效果较差，短时间内就磨损失效；目前，较多采用的是钴基合金制喷嘴和刚玉陶瓷喷嘴。钴基合金是目前耐磨性较好的材料，其在装置中应用效果证明，并不能彻底解决磨损问题，并且其成本过高也是难以在催化裂化装置中广泛使用的障碍。刚玉陶瓷喷嘴耐磨性较好，成本低廉是优点，目前应用较多，其有代替钴基合金的趋势，但在近几年的使用反馈和报道中反映出问题也较多，如使用过程中刚玉陶瓷破裂，严重的一个运行周期内，损坏率达20％以上；刚玉陶瓷外保护套管磨损，导致失效等。其原因在于刚玉陶瓷本身是脆性材料，耐冲击性差；结构设计未能解决外界传递过来的温差应力和变形等对刚玉陶瓷挤压和刚玉陶瓷与金属之间变形协调问题。因为耐磨喷嘴为该装置的关键零部件，其使用寿命和损坏率制约了该装置的运行周期。

随着能源价格的持续走高，石油化工装置大型化、规模化的成为趋势，所以对装置长周期运行的要求越来越高，因此非常需要一种性能更好、成本低廉、能够长周期运行的新型高耐磨复合喷嘴。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴，有效解决刚玉陶瓷喷嘴韧性较小、耐冲击性差、刚玉陶瓷喷嘴外套无法抵抗外界温差应力和变形等造成陶瓷损坏问题。

本实用新型完成其发明任务所采取的技术方案是：

一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴，具有不锈钢或耐热钢的外套管，外套管内壁上具有螺旋形凹槽，所述外套管为两个半圆管结构，且外套管的管身直径大于外套管两端端口直径；所述外套管内部设置有复合陶瓷短管，在外套管与复合陶瓷短管之间设置有胶泥层；所述复合陶瓷短管外壁上设置有一环形凹槽，环形凹槽内设置有卡环；所述卡环为半圆形卡环，卡环的边缘上具有卡环销，卡环销插入外套管上相对应部位的小孔内，构成外套管与复合陶瓷短管通过卡环相互固定的结构；在所述的外套管外侧设置有膨胀圈，所述膨胀圈为一端部缩口的钢管。

所述的复合陶瓷短管的一端伸出外套管，复合陶瓷短管的伸出部分翻边构成环形台阶结构。

本实用新型由于采用了如上所述技术方案，具有如下有益效果：

1、使用可靠性高；由于本实用新型采用了复合陶瓷，与刚玉陶瓷相比其耐磨性能、冲击韧性、抗折强度、热震稳定性都得到了显著提高，刚玉陶瓷脆性大，冲击韧性差等缺点得到改进，其使用可靠性得到显著提高。

2、由于本实用新型采用了卡环结构、胶泥、膨胀圈等措施，避免了温差应力造成的外套管变形挤压陶瓷碎裂发生，使损坏率降低。

3、成本低廉、加工制造方便。

4、更换维修方便；由于本实用新型采用膨胀圈结构，并且膨胀圈与其它部件相焊接，故喷嘴更换时，只需将复合喷嘴套管与膨胀圈连接处割除后更换即可，无需在其它部件上施工。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型的实施例2的结构示意图。

图3为本实用新型的实施例3的结构示意图。

图中：1、复合陶瓷短管，2、胶泥层，3、卡环，4、膨胀圈，5、外套管。

具体实施方式

结合附图与实施例对本实用新型进一步说明：

如图1所示，一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴，具有外套管5，外套管5材料为不锈钢或耐热钢，外套管5内壁上具有螺旋形凹槽，所述外套管5为两个半圆管结构，且外套管5的管身直径大于外套管5两端端口直径；所述外套管5内部设置有复合陶瓷短管1，在外套管5与复合陶瓷短管1之间设置有胶泥层2，胶泥层2由Al₂O₃微粉、ZrO₂微粉、SiO₂微粉、短切硅酸铝纤维和磷酸二氢铝溶液配制而成；所述复合陶瓷短管1为管状，复合陶瓷短管1是在原有刚玉陶瓷的基础上添加了ZrO₂、Si粉、TiO₂等成分制成，用于提高复合陶瓷短管1的耐磨性，所述复合陶瓷短管1外壁上设置有一环形凹槽，环形凹槽内设置有卡环3；所述卡环3为半圆形卡环，卡环3的边缘上具有卡环销，卡环销为圆柱销，与卡环销对应位置上的外套管5上具有两个小孔，卡环销插入外套管的小孔内，构成外套管与复合陶瓷短管通过卡环相互固定的结构；装置运行时，主风或夹带有催化剂颗粒的主风从若干催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴内高速喷出，由于卡环3将复合陶瓷短管1和外套筒5牢固的连接在一起，即使外套管5端部被磨损比较严重后，可防止复合陶瓷短管1被吹出。在所述的外套管外侧设置有膨胀圈4，所述膨胀圈4为一端部缩口的钢管。

如图2所示，图2为本使用新型实施例2的结构示意图，在外套管外侧不设置膨胀圈4，主要用于温差较小的场合和零部件，胶泥具有高温粘接性能，高温下呈塑性材料性能，能够承受冲击和振动。

如图3所示，图3为本使用新型实施例2的结构示意图，所述的复合陶瓷短管1的一端伸出外套管5，复合陶瓷短管1伸出的部分与复合陶瓷短管1构成环形台阶结构，复合陶瓷短管伸出部分的环形直径与外套管直径相一致。

Claims (2)

1.一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴，其特征是：所述高耐磨复合喷嘴，具有不锈钢或耐热钢的外套管(5)，外套管(5)内壁上具有螺旋形凹槽，所述外套管(5)为两个半圆管结构，且外套管(5)的管身直径大于外套管两端端口直径；所述外套管(5)内部设置有复合陶瓷短管(1)，在外套管(5)与复合陶瓷短管(1)之间设置有胶泥层(2)；所述的复合陶瓷短管(1)外壁上设置有一环形凹槽，环形凹槽内设置有卡环(3)；所述卡环(3)为半圆形卡环，卡环(3)的边缘上具有卡环销，卡环销插入外套管(5)上相对应部位的小孔内，构成外套管(5)与复合陶瓷短管(1)通过卡环(3)相互固定的结构；在所述的外套管(5)外侧设置有膨胀圈(4)，所述膨胀圈(4)为一端部缩口的钢管。

2.根据权利要求1所述的一种催化裂化装置用高耐磨复合喷嘴，其特征是：所述复合陶瓷短管(1)的一端伸出外套管(5)，复合陶瓷短管(1)的伸出部分翻边构成环形台阶结构。

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