CN207119482U - 一种重油雾化喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种重油雾化喷嘴，所述雾化喷嘴包括主雾化管、保护套管9、原料油入口4、气体入口5和喷嘴出口8，所述主雾化管为二级变径管体，具有一级混合区1和二级混合区10，所述保护套管9设置在二级混合区10外侧，保护套管9为等径筒体，在保护套管9侧面设置保护气入口6。本实用新型提供的雾化喷嘴改善了重油的雾化效果，降低雾化粒度，使油剂在反应器内接触更为均匀、迅速和充分。

Description

一种重油雾化喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种喷嘴，属于石油化工领域，是一种重油雾化喷嘴。

背景技术

液体的雾化，是指在外加能量作用下，将液体转变为众多微小液滴的过程，是由介质物性、气流速度、环境压力、温度及雾化装置的结构、类型等众多因素影响导致的综合结果，其目的就是造成高的液体表面积与体积之比，提高蒸发或反应速率。雾化是一个很复杂的过程，目前为止，还很难完整地描述一个喷雾现象。液体雾化作为一项重要的实用技术，在许多工业领域都得到广泛的应用。在石油化工领域，液体雾化技术有其特殊的作用。在渣油流化床反应过程中，液体油料经过喷嘴雾化这一物理过程进入流化床反应器，如果雾化得越细，油雾分布得越均匀，则油料与催化剂颗粒的接触面积越大，有利于传热和传质，从而有效增大轻油的产率，并减少结焦，最终达到提高装置效益的目的。对于重油特别是劣质渣油的雾化更加困难，特别是与高温接触剂接触，会照成造成喷嘴堵塞，结焦量增大等不良后果。这就要求雾化喷嘴进一步改善进料油的雾化效果，降低雾化粒度，使油剂在反应器内接触更为均匀、迅速和充分。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有的重油雾化喷嘴容易造成结焦堵塞的问题，提供一种新的重油雾化喷嘴。

本实用新型提供了一种重油雾化喷嘴，所述雾化喷嘴包括主雾化管、保护套管9、原料油入口4、气体入口5和喷嘴出口8，所述主雾化管为二级变径管体，具有一级混合区1和二级混合区10，原料油入口4与一级混合区1 连通，一级混合区1的侧面设置气体入口5，所述保护套管9设置在二级混合区10外侧，保护套管9为等径筒体，在保护套管9侧面设置保护气入口6，在保护套管9端口和喷嘴出口8端口之间为气体出口2。

优选，所述一级混合区1和二级混合区10是互为同轴的筒体，一级混合区1和二级混合区10的内径比为1：0.2～1：5。

优选，所述原料油入口4通过圆台扩散段一7与一级混合区1连通，圆台扩散段一7的扩散角为20～160°。

优选，一级混合区1和二级混合区10之间连接部分由圆台收缩段一11、连接管3和圆台扩散段二12组成，圆台收缩段一11的扩散角为20～160°，圆台扩散段二12的扩散角为20～160°。

优选，一级混合区1与连接管3同轴，一级混合区1与连接管3的内径比为1：0.1～1：0.9。

优选，原料油入口4轴线和气体入口5轴线之间的夹角不大于90°。

优选，所述保护套管9为与二级混合区10同轴的等径筒体，一端与一级混合区1的外侧相连，另一端的端口与喷嘴出口8出口端的端口持平，保护套管9的内径与二级混合区10的内径比为1：0.5～1：0.9。

优选，在保护套管9前端部分的侧面设置保护气入口6，保护气入口6 轴线与原料油入口4轴线之间的夹角不大于90°。

优选，二级混合区10和喷嘴出口8之间由圆台收缩段二13连通，圆台收缩段二13的收缩角为20～160°。

优选，喷嘴出口8由同径管体和喇叭口组成，同径管体的内径与二级混合区10的内径比为1：2～1：10，喇叭口扩散角为100°～175°。

优选，主雾化管和保护套管的长度比为4：1～1.05：1，进一步优选为2： 1～1.1：1。

优选，一级混合区1、二级混合区10和喷嘴出口8的长度比为1:0.5～2:0.1～1。

本实用新型的所述重油雾化喷嘴，不仅能够改善重油雾化效果，而且能够防止重油在喷嘴内因局部过热而发生结焦，同时可调节喷射区域。

附图说明

附图1是本实用新型提供的重油雾化喷嘴结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型予以进一步说明，但并不因此而限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的雾化喷嘴包括主雾化管、保护套管9、原料油入口4、气体入口5和喷嘴出口8，所述主雾化管为二级变径管体，具有一级混合区1和二级混合区10。一级混合区1和二级混合区10是互为同轴的筒体，优选一级混合区1和二级混合区10的内径比为1：0.2～1：5，在其中一种实施方案中为1：1。原料油入口4与一级混合区1连通，一级混合区 1的侧面设置气体入口5，所述保护套管9设置在二级混合区10外侧，保护套管9为等径筒体，优选，所述保护套管9为与二级混合区10同轴的等径筒体，一端与一级混合区1的外侧相连，另一端的端口与喷嘴出口8出口端的端口持平。在保护套管9侧面设置保护气入口6，在保护套管9端口和喷嘴出口8端口之间为气体出口2。所述原料油入口4通过圆台扩散段一7与一级混合区1连通。一级混合区1和二级混合区10之间连接部分由圆台收缩段一11、连接管3和圆台扩散段二12组成。二级混合区10和喷嘴出口8 之间由圆台收缩段二13连通。

优选原料油入口4轴线和气体入口5轴线之间的夹角不大于90°，在其中一种实施方案中为60°。主雾化管变径连接处收缩角和扩散角为20～160°，在其中一种实施方案中为60°。主雾化管和保护套管9的长度比为4：1～1.05： 1，优选2：1～1.1：1，在其中一种实施方案中为1.6：1。

具有一定压力的高温重油原料油由原料油入口4进入一级混合区1，与来自气体入口5的高温高压蒸汽在一级混合区1进行混合，重油原料油的大液滴受到碰撞破坏，破碎为小液滴，该混合物进入内径缩小的连接管3，在连接管3蒸汽速度增加，重油原料油继续被破碎，然后一起进入内径再次扩大的二级混合区10，在二级混合区10内，重油原料油大液滴再次破碎、雾化，然后通过喷嘴出口喷出。重油原料油和蒸汽依次经过一级混合区、连接管、二级混合区、喷嘴出口，通过多次破碎、雾化，不仅使重油原料油能够雾化得更细，同时所得雾化液滴也分布更均匀，更有利于传热和传质。对于劣质重油原料，更能避免催化剂颗粒粘结结块的发生。通过本实用新型喷嘴雾化后的油滴平均粒径为50μm，粒径80％以上在30～60μm之间。

本实用新型的喷嘴在应用时，其大部分会深入到高温固体催化剂流化区域，喷嘴出口端附近会由于高温而导致原料油结焦，从而堵塞喷嘴出口，为了解决上述问题，本实用新型设置保护套管9，避免重油原料油在喷嘴后半段受到高温催化剂的传热影响，从而避免喷嘴端口结焦堵塞。

本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种重油雾化喷嘴，其特征在于，所述雾化喷嘴包括主雾化管、保护套管(9)、原料油入口(4)、气体入口(5)和喷嘴出口(8)，所述主雾化管为二级变径管体，具有一级混合区(1)和二级混合区(10)，原料油入口(4)与一级混合区(1)连通，一级混合区(1)的侧面设置气体入口(5)，所述保护套管(9)设置在二级混合区(10)外侧，保护套管(9)为等径筒体，在保护套管(9)侧面设置保护气入口(6)，在保护套管(9)端口和喷嘴出口(8)端口之间为气体出口(2)。

2.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，一级混合区(1)和二级混合区(10)是互为同轴的筒体，一级混合区(1)和二级混合区(10)的内径比为1：0.2～1：5。

3.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，原料油入口(4)通过圆台扩散段一(7)与一级混合区(1)连通，圆台扩散段一(7)的扩散角为20～160°。

4.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，一级混合区(1)和二级混合区(10)之间连接部分由圆台收缩段一(11)、连接管(3)和圆台扩散段二(12)组成，圆台收缩段一(11)的扩散角为20～160°，圆台扩散段二(12)的扩散角为20～160°。

5.根据权利要求4所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，一级混合区(1)与连接管(3)同轴，一级混合区(1)与连接管(3)的内径比为1：0.1～1：0.9。

6.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，原料油入口(4)轴线和气体入口(5)轴线之间的夹角不大于90°。

7.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，所述保护套管(9)为与二级混合区(10)同轴的等径筒体，一端与一级混合区(1)的外侧相连，另一端的端口与喷嘴出口(8)出口端的端口持平，保护套管(9)的内径与二级混合区(10)的内径比为1：0.5～1：0.9。

8.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，在保护套管(9)前端部分的侧面设置保护气入口(6)，保护气入口(6)轴线与原料油入口(4)轴线之间的夹角不大于90°。

9.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，二级混合区(10)和喷嘴出口(8)之间由圆台收缩段二(13)连通，圆台收缩段二(13)的收缩角为20～160°。

10.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，喷嘴出口(8)由等径管体和喇叭口组成，等径管体的内径与二级混合区的内径比为1：2～1：10，喇叭口扩散角为100°～175°。

11.根据权利要求1所述的重油雾化喷嘴，其特征在于，一级混合区(1)、二级混合区(10)和喷嘴出口(8)的长度比为1:0.5～2:0.1～1。