重油进料雾化喷嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种重油进料雾化喷嘴，以解决现有的喷嘴所存在的雾化粒径较大、喷出速度过大、雾化不均匀等问题。本实用新型专利技术在圆柱形的嘴体内腔（５）内与其同轴设有一个蒸汽分流管（８）；在蒸汽分流管上沿轴向至少设置３排蒸汽分布管（３），每排至少设置３个蒸汽分布管。在每个蒸汽分布管面向嘴体（４）出口段的管壁上以及在蒸汽分流管的封头上开设有蒸汽喷孔（３１），在固定蒸汽分流管蒸汽入口端的连接板（９）上开设有进汽孔（９１）。原料油入口（２）与嘴体之间绕嘴体的外壁设有原料油室（２１），原料油室通过开设于嘴体上的进油孔（２２）与嘴体内腔相连通。本实用新型专利技术主要用于石油加工行业的催化裂化装置中。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
重油进料雾化喷嘴
本技术属于烃油催化裂化领域，涉及石油加工催化裂化装置所用的一种重油进料雾化喷嘴。
技术介绍
在催化裂化(FCC)加工过程中，进料喷嘴性能的优劣对裂化反应、产品分布起着重要作用；特别是在以重油为原料时，这种影响尤为突出。雾化良好的进料和高温再生催化剂短时间接触，进行剧烈的催化裂化反应，能提高轻质油收率、降低焦炭产率、改善产品分布、防止过度裂化，消除提升管反应器内的结焦现象，带来可观的经济效益。因此，国内外相关企业一直在不断开发和推出新型高效的重油进料雾化喷嘴，以适应重油深度加工技术发展的需要并获取更大的经济效益。目前国内外使用的重油进料雾化喷嘴大体分为以下几类：第一类是在喉管式喷嘴基础上改进而成的，其特点是利用收敛—扩张形喉道尽量提高气体流速和气液两相速度差以增加雾化强度(参见CN2069757U)；第二类是靶式喷嘴(参见US4434049)，其原理是进料油在高压差作用下形成高速射流撞击金属靶，再与横向气流作用进行第一次雾化，形成气雾两相流，最后在喷头喷口处加速，实现二次雾化。该喷嘴雾化强度高，但需要很高的进油压力和较多的雾化介质(雾化介质为水蒸汽)，因而能耗较高，增加了生产成本和设备改造的投资；第三类是双喉道内混合式进料喷嘴(参见CN2054461U)；第四类是双流体离心式喷嘴(参见CN2356752Y)，其中采用了两相旋流器。以上各类喷嘴存在的缺点是：雾化粒径较大，索太尔直径(冷试)大多在60微米以上；有的喷出速度过大(导致流动不稳定而出现机械振动)，有的雾化不均匀；还有的喷嘴所需的进油压力较高、雾化介质较多，导致能耗较高。专利技术内容本技术的目的是提供一种重油进料雾化喷嘴，以解决现有的重油进料雾化喷嘴所存在的雾化粒径较大、喷出速度过大、雾化不均匀、所需的进油压力较高和雾化介质较多导致能耗较高等问题。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是：一种重油进料雾化喷嘴，设有嘴体，嘴体有一个嘴体内腔，嘴体的进料段设有蒸汽入口、原料油入口，嘴体的出口段设有喷头，喷头上设有喷口，其特征在于：嘴体内腔为圆柱形，嘴体内腔内与其同轴设有一个蒸汽分流管，蒸汽分流管的一端为蒸汽入口端，-->固定于连接板上，与蒸汽入口相连通，蒸汽分流管的另一端为封头，连接板与嘴体相连，在蒸汽分流管上沿轴向至少设置3排蒸汽分布管，每排至少设置3个蒸汽分布管，蒸汽分布管与蒸汽分流管相垂直，在每个蒸汽分布管面向嘴体出口段的管壁上以及在蒸汽分流管的封头上开设有蒸汽喷孔，在连接板上开设有进汽孔，原料油入口与嘴体相垂直，原料油入口与嘴体之间绕嘴体的外壁设有原料油室，原料油室通过开设于嘴体上的进油孔与嘴体内腔相连通。采用本技术，具有如下的有益效果：在操作过程中，重油进料由原料油入口进入原料油室，再经进油孔进入嘴体内腔。水蒸汽由蒸汽入口进入；其中的一部分水蒸汽进入蒸汽分流管和与之相连的多排多个蒸汽分布管，再由蒸汽分布管以及蒸汽分流管封头上的蒸汽喷孔喷入嘴体内腔；另一部分水蒸汽经连接板上的进汽孔进入嘴体内腔。操作过程中，嘴体内腔作为混合雾化室；重油进料与水蒸汽在其中充分混合，形成含有很多水蒸汽泡(由油料包覆)的油汽两相流，最后由喷头上的喷口喷出。油汽两相流由喷口喷出时压力下降，使水蒸汽泡爆炸，从而将水蒸汽泡周围的油料爆炸雾化。由于本技术可使水蒸汽沿嘴体内腔的轴向从不同层面、不同径向位置、不同圆周方向注入嘴体内腔并均匀分布，使重油进料和水蒸汽沿轴向进行多次充分混合雾化，充分提高了传质效率和水蒸汽的利用率，减少了雾化介质(水蒸汽)的消耗量。本技术可使高黏度重油进料和水蒸汽在嘴体内腔形成均匀的泡状流，再经喷口喷出，就可形成非常细小的液滴(索太尔直径一般在60微米左右)，并在喷口喷出空间均匀地分布，统计分布特性良好，并且喷射速度较低(喷口处喷射速度小于80米/秒)；这样就使重油进料能与催化剂充分接触，从而改善催化裂化装置的反应状况，提高装置的轻质油产率并降低生焦量。由于重油进料和水蒸汽在嘴体内腔混合雾化充分，所以只需使用较低的油压(一般为0.3～0.6MPa)和较少的水蒸汽(水蒸汽用量一般为重油进料量的3～6重量％)，即可得到很好的雾化效果，这样就降低了喷嘴的能耗。此外，由于如上所述水蒸汽与重油进料在嘴体内腔的混合雾化方式，当重油进料量有所增减变化时，油汽两相流的体积流量变化相对较小，不会明显影响雾化质量，因而使本技术的操作弹性好、可靠性高。本技术还具有结构简单、使用方便的优点。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本技术要求保护的范围。附图说明图1是本技术重油进料雾化喷嘴沿轴向的剖视图。图2是图1中的A-A剖视图，示出第一排蒸汽分布管的布置情况。-->图3是图1中的B-B剖视图，示出第二排蒸汽分布管的布置情况。图4是图1中蒸汽分流管封头的左视图(放大)，示出其上开设的蒸汽喷孔。具体实施方式参见图1所示本技术的重油进料雾化喷嘴(简称喷嘴)。该喷嘴设有嘴体4，嘴体4有一个嘴体内腔5。嘴体4的进料段设有蒸汽入口1、原料油入口2，嘴体4的出口段设有喷头6，喷头6上设有喷口7。其中喷头6为常规结构，与嘴体4焊接连接。喷口7采用现有常用的扁口状喷口或多孔状喷口。蒸汽入口1通过端部连接板10与嘴体4相连。嘴体内腔5为圆柱形，嘴体内腔5内与其同轴设有一个蒸汽分流管8。蒸汽分流管8的一端为蒸汽入口端，固定于连接板9上，与蒸汽入口1相连通；蒸汽分流管8的另一端为封头。连接板9与嘴体4相连，其轴向位置处于原料油入口2与端部连接板10之间。蒸汽分流管8的封头可伸入至喷头6内，也可位于嘴体内腔5内(如图1所示)。在蒸汽分流管8上沿轴向至少设置3排蒸汽分布管3，每排至少设置3个蒸汽分布管3，一般是均匀分布。蒸汽分布管3与蒸汽分流管8相垂直。参见图1，每个蒸汽分布管3的一端封闭，另一端对应于蒸汽分流管8上的开孔焊接于蒸汽分流管8的管壁上。各蒸汽分布管3的长度均相等，其封闭端基本上与嘴体4的内壁相接触(能保证蒸汽分布管3安装于嘴体内腔5内即可)。在每个蒸汽分布管3面向嘴体4出口段的管壁上以及在蒸汽分流管8的封头上开设有蒸汽喷孔31。一般来说，蒸汽分布管3设置3～50排，每排设置3～8个蒸汽分布管3。各排蒸汽分布管3的数量最好相同。相邻两排蒸汽分布管3的间距a为20～50毫米。每个蒸汽分布管3上一般开设3～8个蒸汽喷孔31，开设成一排，均匀分布。如图1、图2和图3所示，蒸汽分布管3设置12排，每排设置4个蒸汽分布管3，每个蒸汽分布管3上开设5个蒸汽喷孔31。蒸汽分流管8的封头上开设6～10个蒸汽喷孔31，其中的一个开设于蒸汽分流管8的轴心线位置，其余的环绕该孔均匀开设。如图4所示，蒸汽分流管8的封头上开设7个蒸汽喷孔31。蒸汽喷孔31的直径一般为1～5毫米。作为一种优选方式，本技术重油进料雾化喷嘴的蒸汽分流管8上相邻两排蒸汽分布管3错开布置，从而使相邻两排蒸汽分布管3上的蒸汽喷孔31错开布置。图2示出第一排蒸汽分布管3的布置情况，图3示出与第一排蒸汽分布管3相邻的第二排蒸汽分布管3的布置情况。由图明显可见，这两排蒸汽分布管3是错开布置的；以下各排蒸汽分布管3依此交替错开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重油进料雾化喷嘴，设有嘴体（４），嘴体（４）有一个嘴体内腔（５），嘴体（４）的进料段设有蒸汽入口（１）、原料油入口（２），嘴体（４）的出口段设有喷头（６），喷头（６）上设有喷口（７），其特征在于：嘴体内腔（５）为圆柱形，嘴体内腔（５）内与其同轴设有一个蒸汽分流管（８），蒸汽分流管（８）的一端为蒸汽入口端，固定于连接板（９）上，与蒸汽入口（１）相连通，蒸汽分流管（８）的另一端为封头，连接板（９）与嘴体（４）相连，在蒸汽分流管（８）上沿轴向至少设置３排蒸汽分布管（３），每排至少设置３个蒸汽分布管（３），蒸汽分布管（３）与蒸汽分流管（８）相垂直，在每个蒸汽分布管（３）面向嘴体（４）出口段的管壁上以及在蒸汽分流管（８）的封头上开设有蒸汽喷孔（３１），在连接板（９）上开设有进汽孔（９１），原料油入口（２）与嘴体（４）相垂直，原料油入口（２）与嘴体（４）之间绕嘴体（４）的外壁设有原料油室（２１），原料油室（２１）通过开设于嘴体（４）上的进油孔（２２）与嘴体内腔（５）相连通。

【技术特征摘要】
1、一种重油进料雾化喷嘴，设有嘴体(4)，嘴体(4)有一个嘴体内腔(5)，嘴体(4)的进料段设有蒸汽入口(1)、原料油入口(2)，嘴体(4)的出口段设有喷头(6)，喷头(6)上设有喷口(7)，其特征在于：嘴体内腔(5)为圆柱形，嘴体内腔(5)内与其同轴设有一个蒸汽分流管(8)，蒸汽分流管(8)的一端为蒸汽入口端，固定于连接板(9)上，与蒸汽入口(1)相连通，蒸汽分流管(8)的另一端为封头，连接板(9)与嘴体(4)相连，在蒸汽分流管(8)上沿轴向至少设置3排蒸汽分布管(3)，每排至少设置3个蒸汽分布管(3)，蒸汽分布管(3)与蒸汽分流管(8)相垂直，在每个蒸汽分布管(3)面向嘴体(4)出口段的管壁上以及在蒸汽分流管(8)的封头上开设有蒸汽喷孔(31)，在连接板(9)上开设有进汽孔(91)，原料油入口(2)与嘴体(4)相垂直，原料油入口(2)与嘴体(4)之间绕嘴体(4)的外壁设...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋协治，黄文水，王长侠，王绍才，苏秦豫，刘丹，王晋中，侯玉兰，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]