專利名稱：催化裂化進料用噴嘴裝置的制作方法
技術領域：
本發明為催化裂化進料用噴嘴裝置，屬于石油煉制領域。
近幾年來，高效率的催化劑和新的反應器結構型式不斷被開發成功，使催化裂化的反應時間由原來的七、八秒鐘，縮短到二、三秒鐘，甚至更短。這就要求供料系統——進油噴嘴也要相應改善，使原料在進入反應器時能有良好的霧化狀態。以便達到提高反應效率、改善產品分布的最終目的。
現在國內普遍使用的是喉道型噴嘴，其結構見
圖1。圖中1為霧化蒸汽入口，4為原料油入口，2為混合室，3為喉道，汽液混合后在喉道處被加速。5為反應器器壁，噴嘴安裝傾角α為30°，喉道喉徑d為50～100毫米，d＝0.5～0.7D。
這種喉型噴嘴的優點是，口徑大、不易堵塞和磨損，加工、安裝都比較容易，使用的油和蒸汽的壓力都較低，一般油壓為3－－5kg／cm2，蒸汽壓力為6－－8kg／cm2。缺點是霧化質量較差，原因是噴嘴的霧化手段不強，只是依靠喉道對氣液兩相加速所造成的速度差對液體進行破碎。實際應用中，喉道喉徑設計偏大，一般在50至100毫米之間，使混合室內壓力偏低。冷態試驗觀察為2kg／cm2。以水和空氣體系所作的冷態試驗，可以看到出料粒度大、霧化成分低，見附圖4。
近來，我國一些廠家從美國Total公司引進一種耙式噴嘴，這種噴嘴是將原料油以很高的壓力打在霧化室內的金屬耙上(耙用十分耐磨的碳化硅一類材料制造)，進行撞擊式粉碎，然后再用蒸汽將粉碎后的霧狀油吹送到反應器內。其結構如附圖2所示，圖中6為蒸汽進口，7為原料油進口，8為金屬耙，9為送料管，10為反應器器壁。
這種耙式噴嘴的優點是霧化質量較好，尤其是對于粘度大的渣油可以達到較好的霧化效果，實現全渣油供料。缺點是使用的油壓過高，一般要求油壓在16kg／cm2以上，噴嘴加工和安裝水平要求嚴格、設備改造投資高。
本發明的目的是力求在不增加操作壓力的條件下，提高原料油的霧化質量。而霧化質量應體現在物料的出口速度高、霧化粒度小、分散狀態好諸方面。
現在對本實用新型進行概述。
本實用新型為一種催化裂化進料用噴嘴裝置。由固定在提升管反應器器壁上的保護套和用法蘭與之聯接的噴嘴組成。噴嘴由霧化蒸汽進口管、原料油進口管、混合室和噴頭組成。其特征在于與混合室共軸線的霧化蒸汽進口管的內腔為中間細、兩端漸擴的旋轉體；兩只原料油進口管在蒸汽進口管的后面，兩側對稱設置，與混合室軸線呈55～60°夾角，其內腔形狀為直管接漸縮的圓臺，再接一段直管，兩只原料油進口管與霧化蒸汽進口管的外型呈三叉式結構。混合室為一直管，并與噴頭焊接在一起。噴頭的外型為圓柱，內腔形狀為一漸縮的圓臺，接一段6毫米長的直管，再接逐漸擴大、截面呈橢圓形的擴口。也可以在原料油進口管入口處，設置一個兩側面焊接在管壁上的由耐磨材料制成的楔形耙。
現在結合附圖對本發明進行詳細說明。附圖3是本實用新型的詳細結構。圖中11是霧化蒸汽進口管，D1為霧化蒸汽進口管管徑，d1為霧化蒸汽進口管喉徑，d1＝(0.2～0.4)D1，12是楔形耙，楔角r＝4～6°，13為原料油進口管，D2為原料油進口管管徑，d2為原料油進口管喉徑。d2＝(0.5～0.7)D2。原料油進口管與混合室軸線夾角為β，β＝55～60°，14是混合室，混合室內徑為D3，15為噴嘴的保護套，16為噴頭，噴頭的喉徑為d3，d3＝(0.4～0.6)D3，噴頭內腔的前部為圓臺形，由D3漸縮至d3，噴頭內腔的后部截面呈橢圓形，長軸與短軸之比為(0.5～0.7)，噴頭內腔的后部最大輪廓線張角θ＝6～8°。17是提升管反應器器壁。
本實用新型達到了予期的效果。
噴嘴對液體進行霧化，一般認為可醒沽π禿推土嚼啵沽π褪怯酶哐菇禾宕有字信緋觶芨叩乃俁齲朔禾宓惱承粵捅礱嬲帕Χ撲槲砘摹otal公司的噴嘴就是此種類型。而且它還借助于液體對耙的撞擊，加劇了液體的破碎作用。氣爆型是用高速氣流作用于不穩定的液膜上，而對液膜或液絲加以粉碎而霧化的。本發明提出的舌型噴嘴，則是對這兩種霧化型式的綜合利用。舌型噴嘴采用多級粉碎結構，出口粒度小，可以使原料在催化劑表面很快氣化、反應，提高輕油產率并降低催化劑表面生焦。舌形噴嘴的設計著意追求出口的高速度，以減小霧滴在催化劑表面的聚并并降低原料在催化劑表面的傳質阻力。舌型噴嘴出口散射角大，原料與催化劑接觸充分；使催化劑使用率高。舌形噴嘴由于采用大孔徑結構和喉道設計一段直管段，不易堵塞和磨損，加工，安裝技術要求不嚴格，富有推廣使用的價值。附圖4為原喉型噴嘴冷態試驗噴射時照片，附圖5為舌型噴嘴冷態試驗噴射照片。從圖中可明顯看到舌型噴嘴的霧化性能優于原喉型噴嘴。
現舉本實用新型的實施例如下1.結合附圖3，D1取φ80mm，d1取φ20mm，D2取φ50mm，d2取φ35mm，油進口管與混合室軸線夾角β取60°，不設耙，混合室直徑D3取φ92mm，噴頭喉徑d3取φ42mm，噴頭出口端面橢圓長軸取90mm，短軸取59mm，整個噴嘴裝置長度為1.2m，噴嘴安裝時與提升管軸線夾角α分別取35°和30°兩組。反應器為直徑1m的提升管，共安裝4只噴嘴，每只噴嘴的供油量為30噸／小時，蒸汽量為1.5噸／小時，整個裝置生產能力為年煉油量100萬噸。
2.結合附圖3，D1取φ80mm，d1取φ20mm，D2取φ50mm，d2取φ35mm，油進口管與混合室軸線夾角β取57°，設楔形耙，楔角r＝4°，混合室直徑D3取φ92mm，噴頭喉徑d3取φ42mm，噴頭出口端面橢圓長軸取90mm，短軸取59mm，整個噴嘴裝置長度為1.2m，噴嘴安裝時與提升管軸線夾角α分別取35°和30°兩組。反應器為直徑1m的提升管，共安裝4只噴嘴，每只噴嘴的供油量為30噸／小時，蒸汽量為1.5噸／小時，整個裝置生產能力為年煉油量100萬噸。
權利要求1.一種催化裂化進料用噴嘴裝置，由固定在提升管反應器器壁上的保護套和用法蘭與之聯接的噴嘴組成，噴嘴由霧化蒸汽進口管，原料油進口管、混合室和噴頭組成，其特征在于與混合室共軸線的霧化蒸汽進口管的內腔為中間細、兩端漸擴的旋轉體；兩只原料油進口管在蒸汽進口管的后面，兩側對稱設置，與混合室軸線呈55～60°夾角，其內腔形狀為直管接漸縮的圓臺，再接一段直管；兩只原料油進口管與霧化蒸汽進口管的外型呈三叉式結構；混合室為一直管，并與噴頭焊接在一起；噴頭的外型為圓柱，內腔形狀為一漸縮的圓臺，接一段6毫米長的直管，再接逐漸擴大、截面呈橢圓形的擴口。
2.按照權利要求1所說的催化裂化進料用噴嘴裝置，其特征在于在所說的原料油進口管入口處，設置一個兩側面焊接在管壁上的由耐磨材料制成的楔形耙。
3.按照權利要求1、2所說的催化裂化進料用噴嘴裝置，其特征在于所說的霧化蒸汽進口喉徑d1＝(0.2～0.4)D1，D1為霧化蒸汽進口管管徑，所說原料油進口管喉徑 d2＝(0.5～0.7)D2，D2為原料油進口管管徑，所說的噴頭的喉徑d3＝(0.4～0.6)D3，D3為混合室內徑，所說噴頭內腔的后部橢圓形截面長軸與短軸之比為(0.5～0.7)，噴頭內腔后部最大輪廓線張角θ＝6°～8°。
4.按照權利要求2所說的催化裂化進料用噴嘴裝置，其特征在于所說楔形耙的楔角r＝4°～6°。
專利摘要本實用新型為催化裂化進料用噴嘴裝置，噴頭采用舌形喉道結構，原料油為雙側進料相互撞擊，出口呈扁形，物料散射角大，混合室為一直管，并與噴頭焊接在一起，噴頭的外壁為圓柱，內膛形狀為一漸縮的圓臺，接一段6毫米長的直管，其后為呈橢圓形的擴口。并具有出口速度高、霧化充分的特點，安裝方便、易于推廣。
文檔編號C10G11/00GK2050424SQ8920796
公開日1990年1月3日 申請日期1989年6月15日 優先權日1989年6月15日
發明者蔣大洲, 金湧 申請人:清華大學