[实用新型]催化裂化进料喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油加工行业催化裂化装置所用的一种催化裂化进料喷嘴。

背景技术

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。雾化良好的进料与高温再生催化剂短时间接触，使进料气化速度快、反应迅速、催化剂上液体携带量降低，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，国内外相关研究机构一直在不断开发和推出新型高效的催化裂化进料喷嘴，以适应催化裂化技术发展的需要并获取更大的经济效益。

目前国内外使用的催化裂化进料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，其特点是利用收敛一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、CN2156189Y)；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，但需要较高的进料压力和较多的雾化蒸汽，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。

上述各类喷嘴主要存在如下两个问题。(1)喷嘴分别采用扁槽形、圆形、方形等形状的喷口，在流量较大时形成的射流层密度大、不利于催化剂的穿透，因此也不利于雾化进料与催化剂的充分接触。CN2156189Y采用双矩形喷口；由于双层片状射流之间存在真空效应，催化剂颗粒会在两个喷口之间的间隙高速运动，有可能使喷嘴喷口区域发生侵蚀。(2)进料未经处理就直接进入喷嘴进行雾化；由于进料的内聚力、表面张力和粘度较大，会影响到雾化效果。

上述各类喷嘴，进料的雾化粒径较大，索太尔直径(冷试)大多在60微米以上。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种催化裂化进料喷嘴，以解决现有的催化裂化进料喷嘴采用现有各种形状的喷口时分别存在的不利于雾化进料与催化剂的充分接触或催化剂使喷嘴喷口区域发生侵蚀，以及进料未经处理直接雾化而影响到雾化效果的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种催化裂化进料喷嘴，设有雾化机构，雾化机构包括嘴体、进料管、蒸汽入口管，嘴体有一个嘴体内腔，自嘴体的进料端至出口端依次分为预混段、收缩段、喉口段和扩散段，嘴体的出口端设有喷头，喷头上设有喷口，其特征在于：嘴体的进料端依次设有与嘴体同轴设置的旋流段锥管和旋流段圆管，进料管沿旋流段圆管的切向连接于旋流段圆管上，蒸汽入口管穿过旋流段圆管端部的封盖并与之相连，旋流段圆管和旋流段锥管内部形成旋流腔，所述的喷口为长圆环隙形，催化裂化进料喷嘴设有磁化机构，磁化机构包括进料导管、成对设置于进料导管外部的磁性材料和磁性材料固定架，进料导管与雾化机构的进料管相连。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：(1)喷口为长圆环隙形，喷出的射流层密度小，有利于催化剂的穿透。可提高雾化进料与催化剂的接触面积，从而改善催化裂化装置的反应状况，提高轻质油产率并降低生焦量。(2)长圆环隙形喷口喷出的射流层表面连续，可以保护喷嘴喷口区域，使之免受高速运动的催化剂颗粒的侵蚀。(3)进料先经磁化机构磁化后再进行雾化。在磁化机构的进料导管内，进料在磁性材料形成的磁场中被磁化；进料的内聚力减小、表面张力下降，从而使进料分子势垒下降、分子内部结构松弛、粘度降低。这些变化使进料在后续的雾化过程中能够得到较好的雾化效果。(4)采用本实用新型，进料雾化粒径(索太尔直径)一般在55微米左右，雾化均匀指数在3以上，并且只需要使用较低的进料压力(表压一般为0.3～0.6MPa)和较少的雾化蒸汽即可得到很好的雾化效果，这样就降低了喷嘴的能耗(详见本说明书具体实施方式部分本实用新型喷嘴操作过程的说明)。此外，水蒸汽与进料在雾化机构混合腔内的混合雾化方式，当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，因而使本实用新型的操作弹性好、可靠性高。本实用新型还具有结构简单、使用方便、易于推广的优点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型催化裂化进料喷嘴的雾化机构沿轴向的剖视图。

图2是图1所示喷嘴喷口的左视图(放大)。

图3是图1中的A-A旋转剖视图。