專利名稱：一種霧化進料噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油化工設(shè)備，更具體地說，是一種適用于重油或/和渣油的催化裂化裝置進料噴嘴。
背景技術(shù)：
隨著重油催化裂化技術(shù)的迅速發(fā)展，人們都希望從中獲得更高的經(jīng)濟效益。如采用重質(zhì)化原料，使其原料來源更為廣泛。重油催化裂化原料已經(jīng)由過去的全餾分油，發(fā)展到全常壓重油，進一步發(fā)展到摻煉一定比例減壓渣油的渣油催化裂化。一些難于裂解的劣質(zhì)油品，如焦化蠟油也作為了重油催化裂化的原料。
重油或/和渣油催化裂化，由于原料的比重大、粘度大，金屬含量和生焦量高，裂化反應(yīng)十分困難，往往由于反應(yīng)系統(tǒng)生焦量過大，而造成再生系統(tǒng)燒焦負荷過大，再生溫度難于平穩(wěn)和控制；或因結(jié)焦嚴(yán)重，而使裝置無法長周期生產(chǎn)。要解決重油催化裂化技術(shù)存在的上述問題，除了要改進工藝技術(shù)和改善催化劑的性能外，改進設(shè)備結(jié)構(gòu)也是重要方面。其中，設(shè)計一種新型高效霧化進料噴嘴也是重要的技術(shù)之一。性能良好的霧化進料噴嘴，不但能減少反應(yīng)過程的生焦量和干氣量，提高輕質(zhì)油或液化氣的產(chǎn)率，而且可以防止反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)焦，是保證裝置長周期運行的關(guān)鍵設(shè)備。
從目前催化裂化裝置進料噴嘴的使用的情況來看，都在不同程度上存在下列某些問題一是噴嘴性能不穩(wěn)定，霧化效果不夠理想，對操作的適應(yīng)性較差，時而有結(jié)焦現(xiàn)象發(fā)生；二是噴射速度過高，對催化劑有破碎，造成油漿固體含量和平衡催化劑細粉含量偏大；三是有的噴嘴磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，投用一年后性能就下降，難以適應(yīng)長周期運行。此外，催化裂化是石油化工廠蒸汽耗量較大的裝置之一，為了減少能耗，希望由催化裂化裝置自身產(chǎn)生的“干氣”來全部或部分地代替噴嘴霧化所需的蒸汽，而現(xiàn)有的噴嘴結(jié)構(gòu)也難以適應(yīng)這一工況。
經(jīng)檢索，與本實用新型最接近的技術(shù)是本申請人2000年1月5日已授權(quán)的中國實用新型專利ZL98233035.9，而本實用新型正是對上述專利的進一步改進，ZL98233035.9的特點是氣、液兩相全部進入混合室，經(jīng)旋流器旋轉(zhuǎn)加速，液體展成薄膜后被氣流擊碎，實現(xiàn)一次霧化，具有較好的霧化性能。其缺點是由于氣液兩相比重不同，經(jīng)旋流器后由噴頭噴出有時會出現(xiàn)扁流、液層分布不均，液層邊緣上出現(xiàn)粗液粒飛濺現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型一種新型高效霧化進料噴嘴就是為克服上述缺點而研制設(shè)計的，要求其具有霧化性能好，對操作的適應(yīng)性強，壓降低、能耗小，耐磨，能長周期運行的特點。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是這種催化進料噴嘴包括一次進氣口、油進口、混合室、霧化室、旋流器、加速段、噴射管、噴頭和外噴口，采用兩次進氣和二次進氣室結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)包括二次進氣口和二次進氣室。二次進氣室緊貼混合室和霧化室的外壁，為一環(huán)形直筒；同時在二次進氣室中設(shè)置了分布孔板，分布孔板沿霧化室的周邊環(huán)形布置；在混合室和霧化室之間焊著旋流器，旋流器不但在周邊有旋流槽，而且在中心部有錐形孔或弧形孔。
當(dāng)旋流器的中心部為錐形孔時，前部為漸縮錐形，中間為圓筒形，后部為漸擴錐形；當(dāng)旋流器的中心部為弧形孔時，前部為漸縮形，后部為擴散弧形。
由于采用了上述兩次進氣和二次進氣室結(jié)構(gòu)，且二次進氣室?guī)в蟹植伎装?，通過二次進氣室和分布孔板的作用，既可將氣流沿環(huán)形空間均勻分布，又可將氣流加速。氣體經(jīng)小孔噴射出速度很高，利用氣體和油液的速度差進一步將油膜撕碎。同時，二次氣沿噴射管道壁流動，破壞了一次霧化后的油粒在噴射管管壁處的滯流，從而消除再次聚合成大液粒的現(xiàn)象，實現(xiàn)原料油的二次霧化。由于采用上述結(jié)構(gòu)的旋流器，與僅有周邊旋流槽的旋流器不同，中心部的錐形孔或弧形孔可以使噴出的液層分布較均勻。同時降低噴射速度，有利于催化劑與油粒的均勻接觸，有利于催化反應(yīng)的進行，保證催化裂化裝置的良好運行。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步地詳細說明
附圖1本實用新型高效霧化進料噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2旋流器中心部為錐形孔的結(jié)構(gòu)示意圖附圖3旋流器中心部為弧形孔的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種新型高效霧化進料噴嘴包括一次進氣口1、油進口2、混合室3、霧化室7、旋流器4、加速段12、噴射管9、噴頭10和外噴口11，采用兩次進氣和二次進氣室結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)包括二次進氣口6和二次進氣室5。二次進氣室5緊貼混合室3和霧化室7的外壁，為一環(huán)形直筒。同時在二次進氣室中設(shè)置了分布孔板8，分布孔板8沿霧化室7的周邊環(huán)形布置；在混合室3和霧化室7之間焊有旋流器4，旋流器4不但在周邊有旋流槽13，而且在中心部有錐形孔14或弧形孔15。
如圖2所示，當(dāng)旋流器4的中心部為錐形孔14時，前部為漸縮錐形，中間為圓筒形，后部為漸擴錐形。
如圖3所示，當(dāng)旋流器4的中心部為弧形孔15時，前部為漸縮弧形，后部為擴散弧形。
這種催化裂化進料噴嘴的工作過程為一部分蒸汽(或干氣)經(jīng)一次進氣口1與來自油進口2的原料油在混合室3混合，經(jīng)旋流器4旋轉(zhuǎn)后加速噴出。旋流器能有效地將蒸汽(或干氣)和油液混合，并利用旋轉(zhuǎn)作用將液體展成薄膜，利用高速的氣體破壞液粒分子間的表面張力，將液膜打成碎粒，實現(xiàn)原料油的一次霧化。另一部分蒸汽(或干氣)自二次進氣口6進入二次進氣室5，二次氣經(jīng)分布孔板8高速噴出，利用氣體和油液的速度差，進一步將油膜撕碎；同時還破壞了一次霧化后的油粒在噴射管管壁處的滯流，避免了小油粒再次聚合成大液粒的現(xiàn)象，實現(xiàn)油液的二次霧化。進一步氣液混合物由噴射管9，最后經(jīng)噴頭10的扁形外口11噴出。利用噴孔的收縮和擴散，產(chǎn)生的一定壓降和速度，最終將液體破碎成微粒，完成原料油的第三次霧化。
本實用新型樣機的試驗結(jié)果如下一是霧化性能穩(wěn)定，霧化效果好，能減少催化反應(yīng)的生焦量且操作彈性大；二是可降低噴射速度，避免催化劑破碎而造成裝置催化劑耗量增大；三是抗磨損性能好，可望長周期運行；四是能以霧化干氣代替霧化蒸汽，從而減少裝置的能耗。
權(quán)利要求1.一種霧化進料噴嘴，包括一次進氣口(1)、油進口(2)、混合室(3)、霧化室(7)、旋流器(4)、加速段(12)、噴射管(9)、噴頭(10)和外噴(11)，其特征在于采用了二次進氣室的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)包括二次進氣口(6)和二次進氣室(5)，二次進氣室(5)緊貼混合室(3)和霧化室(7)的外壁，為一環(huán)形直筒；同時在二次進氣室(5)中設(shè)置了分布孔板(8)，分布孔板(8)沿霧化室(7)的周邊環(huán)形布置；在混合室(3)和霧化室(7)之間焊著旋流器(4)，旋流器(4)不但在周邊有旋流槽(13)，而且在中心部有錐形孔(14)或弧形孔(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的霧化進料噴嘴，其特征在于旋流器(4)的中心部為錐形孔(14)時，前部為漸縮形，中間為圓筒形，后部為漸擴錐形。
3.如權(quán)利要求1所述的霧化進料噴嘴，其特征在于旋流器(4)的中心部為弧形孔(15)時，前部為漸縮弧形，后部為擴散弧形。
專利摘要本實用新型一種霧化進料噴嘴是一種適用于重油或/和渣油的催化裂化裝置進料噴嘴，包括一次進氣口、油進口、混合室、霧化室、旋流器、加速段、噴射管、噴頭和外噴口。同時采用二次進氣室的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)由二次進氣口和帶環(huán)形分布孔板的二次進氣室組成；在混合室和霧化室之間焊著旋流器，旋流器不但在周邊有旋流槽，而且在中心部有錐形孔或弧形孔。由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型具有霧化性能穩(wěn)定，霧化效果好，對操作的適應(yīng)性強，壓降低，能耗小，耐磨，能長周期運行的特點。
文檔編號C10G11/00GK2754736SQ20042011613
公開日2006年2月1日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者張榮克, 李進賢, 龔宏, 陳步學(xué), 張蓉生, 楊啟業(yè), 閆濤, 余龍紅, 吳雷, 濮思康, 張必強, 王俊彪 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化工程建設(shè)公司, 西北工業(yè)大學(xué)