[实用新型]催化裂化进料雾化喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油炼制技术领域，具体涉及一种用于炼油厂催化裂化装置的进料雾化喷嘴。

背景技术

催化裂化进料雾化喷嘴的作用是将催化裂化装置的原料(重油或渣油、油浆、回炼油或是其混合物)，在雾化蒸汽的辅助下，雾化为微细的小颗粒喷入提升管反应器，使原料在与催化剂接触时完成汽化并进行裂化反应。这是一个传质传热的过程，所以雾化颗粒越细越小，粒径分布越窄，越容易完成这一过程。随着炼油工艺的发展，为适应“三快”即“快速反应、快速分离、快速引出”工艺的要求。对雾化喷嘴的要求也越来越高，即雾化颗粒越细越小，粒径分布尽可能的窄；而且要求喷出速度要尽可能的低，从而减少雾化射流对催化剂的破碎，减少雾化射流带来的震动，达到降低催化剂损耗的目的。还必须保证喷嘴磨损要小，保证长周期(以前为一年半为一周期，现在要求为三年)安全运行的要求。

进入上世纪九十年代后，国外的石油公司加大了对于进料喷嘴的研究力度，Mobil和Kellog公司于1990年开始进料新型进料雾化喷嘴的开发研究工作，于1994年开发一种新型进料喷嘴Atomax；UOP公司于1995年开发出一种新型进料喷嘴Optimix；这些喷嘴在其混合腔采用了各自不同的蒸汽分布结构和不同的喷口形式，其雾化平均粒径在60μm左右；Shell公司于1998年开发出一种新型进料喷嘴，并在中国申请了发明专利98192423.3，这种喷嘴是一种外混式的进料喷嘴，在这种喷嘴内蒸汽与原料油在喷口处混合，利用蒸汽的高速带动原料油从喷口喷出；上述的喷嘴可以产生催化工艺所需的扁平扇形的喷雾射流，成为新一代雾化进料喷嘴。

现在国内的同类产品，雾化平均粒径多为(60μm-80μm)，极少的能做到(40μm-50μm)。由于极大的汽液两相速度差，从而达到撕裂和破碎液体的效果，所以汽相的速度极大，有些以达到甚或超过音速，能耗大，震动大，波动大。如果达不到这一速度，喷嘴即不能达到雾化效果，且效果急剧下降，这势必影响操作弹性，同时由于速度大对催化剂的破碎很严重，影响单剂耗的指标。

发明内容

本实用新型的目的在于：1)提供一种能够产生超细雾化颗粒的雾化喷嘴；2)适当降低喷出口速度，从而减少对催化剂的破碎；3)设计出口保护装置，减少甚至避免喷出口的磨损；4)广角多层雾化进料更适于提升管反应器的反应要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种催化裂化进料雾化喷嘴，包括一级雾化区的一级雾化蒸汽进口、原料进口、外壳、螺旋雾化蒸汽生成器、蒸汽螺旋槽、缓冲汽液混合雾化腔、转入二级雾化区的二级雾化喷嘴、二级雾化区壳体、二级蒸汽进口、二级蒸汽螺旋生成器、蒸汽螺旋槽、喷头、喷出口、防磨损保护装置等组成。

螺旋雾化蒸汽生成器的前部为以螺旋升角γ和导程L分布的狭蒸汽螺旋槽，它可以是连续的也可以是分段的。

蒸汽螺旋槽可以是单头的，也可以是多头的。

螺旋雾化蒸汽生成器的圆管段上，沿轴线方向可分布(1-5)多段狭细蒸汽螺旋槽。

狭细蒸汽螺旋槽螺旋升角γ＝(5°-60°)。

狭细蒸汽螺旋槽导程L＝(0.1D-8D)。D为螺旋雾化蒸汽生成器芯管直径。

狭细蒸汽螺旋槽槽宽为：(0.5mm-10mm)。

狭细蒸汽螺旋槽的面积之和与螺旋雾化蒸汽生成器芯管截面积比在(5％-50％)之间。

螺旋雾化蒸汽生成器顶部垂直于轴线的平面上开有(2-30)个微细孔。

螺旋雾化蒸汽生成器顶部的微细孔的轴线与螺旋雾化蒸汽生成器的轴线平行。

螺旋雾化蒸汽生成器的顶部的微细孔的直径d＝(0.2mm-5mm)。

螺旋雾化蒸汽生成器芯管与的一级雾化外管3直径比为(10％-80％)之间。

转入二级雾化的喷嘴为与二级雾化区外管轴线成角度α的多个斜窄槽，α＝(5°-80°)。

转入二级雾化的喷嘴可以是(2-20)个沿二级雾化区外管8轴线分布斜窄槽，斜窄槽宽度为(0.5mm-10mm)。

转入二级雾化的喷嘴的斜窄槽面积之和与一级雾化外管截面积之比为(10％-90％)。

螺旋雾化蒸汽生成器的前部为以螺旋升角β和导程M分布的狭细螺旋槽，它可以是连续的也可以是分段的。

螺旋槽可以是单头的，也可以是多头的。

螺旋雾化蒸汽生成器的圆管段上，沿轴线方向可以分布(1-5)多段狭细蒸汽螺旋槽。

狭细蒸汽螺旋槽螺旋升角β＝(5°-60°)。

狭细蒸汽螺旋槽其导程M＝(0.1B-8B)。B为二级蒸汽螺旋生成器芯管直径。