专利名称：催化裂化进料用喷嘴装置的制作方法
技术领域：
本发明为催化裂化进料用喷嘴装置，属于石油炼制领域。
近几年来，高效率的催化剂和新的反应器结构型式不断被开发成功，使催化裂化的反应时间由原来的七、八秒钟，缩短到二、三秒钟，甚至更短。这就要求供料系统——进油喷嘴也要相应改善，使原料在进入反应器时能有良好的雾化状态。以便达到提高反应效率、改善产品分布的最终目的。
现在国内普遍使用的是喉道型喷嘴，其结构见
图1。图中1为雾化蒸汽入口，4为原料油入口，2为混合室，3为喉道，汽液混合后在喉道处被加速。5为反应器器壁，喷嘴安装倾角α为30°，喉道喉径d为50～100毫米，d＝0.5～0.7D。
这种喉型喷嘴的优点是，口径大、不易堵塞和磨损，加工、安装都比较容易，使用的油和蒸汽的压力都较低，一般油压为3－－5kg／cm2，蒸汽压力为6－－8kg／cm2。缺点是雾化质量较差，原因是喷嘴的雾化手段不强，只是依靠喉道对气液两相加速所造成的速度差对液体进行破碎。实际应用中，喉道喉径设计偏大，一般在50至100毫米之间，使混合室内压力偏低。冷态试验观察为2kg／cm2。以水和空气体系所作的冷态试验，可以看到出料粒度大、雾化成分低，见附图4。
近来，我国一些厂家从美国Total公司引进一种耙式喷嘴，这种喷嘴是将原料油以很高的压力打在雾化室内的金属耙上(耙用十分耐磨的碳化硅一类材料制造)，进行撞击式粉碎，然后再用蒸汽将粉碎后的雾状油吹送到反应器内。其结构如附图2所示，图中6为蒸汽进口，7为原料油进口，8为金属耙，9为送料管，10为反应器器壁。
这种耙式喷嘴的优点是雾化质量较好，尤其是对于粘度大的渣油可以达到较好的雾化效果，实现全渣油供料。缺点是使用的油压过高，一般要求油压在16kg／cm2以上，喷嘴加工和安装水平要求严格、设备改造投资高。
本发明的目的是力求在不增加操作压力的条件下，提高原料油的雾化质量。而雾化质量应体现在物料的出口速度高、雾化粒度小、分散状态好诸方面。
现在对本实用新型进行概述。
本实用新型为一种催化裂化进料用喷嘴装置。由固定在提升管反应器器壁上的保护套和用法兰与之联接的喷嘴组成。喷嘴由雾化蒸汽进口管、原料油进口管、混合室和喷头组成。其特征在于与混合室共轴线的雾化蒸汽进口管的内腔为中间细、两端渐扩的旋转体；两只原料油进口管在蒸汽进口管的后面，两侧对称设置，与混合室轴线呈55～60°夹角，其内腔形状为直管接渐缩的圆台，再接一段直管，两只原料油进口管与雾化蒸汽进口管的外型呈三叉式结构。混合室为一直管，并与喷头焊接在一起。喷头的外型为圆柱，内腔形状为一渐缩的圆台，接一段6毫米长的直管，再接逐渐扩大、截面呈椭圆形的扩口。也可以在原料油进口管入口处，设置一个两侧面焊接在管壁上的由耐磨材料制成的楔形耙。
现在结合附图对本发明进行详细说明。附图3是本实用新型的详细结构。图中11是雾化蒸汽进口管，D1为雾化蒸汽进口管管径，d1为雾化蒸汽进口管喉径，d1＝(0.2～0.4)D1，12是楔形耙，楔角r＝4～6°，13为原料油进口管，D2为原料油进口管管径，d2为原料油进口管喉径。d2＝(0.5～0.7)D2。原料油进口管与混合室轴线夹角为β，β＝55～60°，14是混合室，混合室内径为D3，15为喷嘴的保护套，16为喷头，喷头的喉径为d3，d3＝(0.4～0.6)D3，喷头内腔的前部为圆台形，由D3渐缩至d3，喷头内腔的后部截面呈椭圆形，长轴与短轴之比为(0.5～0.7)，喷头内腔的后部最大轮廓线张角θ＝6～8°。17是提升管反应器器壁。
本实用新型达到了予期的效果。
喷嘴对液体进行雾化，一般认为可醒沽π秃推土嚼啵沽π褪怯酶哐菇禾宕有字信绯觯芨叩乃俣龋朔禾宓恼承粤捅砻嬲帕Χ扑槲砘摹otal公司的喷嘴就是此种类型。而且它还借助于液体对耙的撞击，加剧了液体的破碎作用。气爆型是用高速气流作用于不稳定的液膜上，而对液膜或液丝加以粉碎而雾化的。本发明提出的舌型喷嘴，则是对这两种雾化型式的综合利用。舌型喷嘴采用多级粉碎结构，出口粒度小，可以使原料在催化剂表面很快气化、反应，提高轻油产率并降低催化剂表面生焦。舌形喷嘴的设计着意追求出口的高速度，以减小雾滴在催化剂表面的聚并并降低原料在催化剂表面的传质阻力。舌型喷嘴出口散射角大，原料与催化剂接触充分；使催化剂使用率高。舌形喷嘴由于采用大孔径结构和喉道设计一段直管段，不易堵塞和磨损，加工，安装技术要求不严格，富有推广使用的价值。附图4为原喉型喷嘴冷态试验喷射时照片，附图5为舌型喷嘴冷态试验喷射照片。从图中可明显看到舌型喷嘴的雾化性能优于原喉型喷嘴。
现举本实用新型的实施例如下1.结合附图3，D1取φ80mm，d1取φ20mm，D2取φ50mm，d2取φ35mm，油进口管与混合室轴线夹角β取60°，不设耙，混合室直径D3取φ92mm，喷头喉径d3取φ42mm，喷头出口端面椭圆长轴取90mm，短轴取59mm，整个喷嘴装置长度为1.2m，喷嘴安装时与提升管轴线夹角α分别取35°和30°两组。反应器为直径1m的提升管，共安装4只喷嘴，每只喷嘴的供油量为30吨／小时，蒸汽量为1.5吨／小时，整个装置生产能力为年炼油量100万吨。
2.结合附图3，D1取φ80mm，d1取φ20mm，D2取φ50mm，d2取φ35mm，油进口管与混合室轴线夹角β取57°，设楔形耙，楔角r＝4°，混合室直径D3取φ92mm，喷头喉径d3取φ42mm，喷头出口端面椭圆长轴取90mm，短轴取59mm，整个喷嘴装置长度为1.2m，喷嘴安装时与提升管轴线夹角α分别取35°和30°两组。反应器为直径1m的提升管，共安装4只喷嘴，每只喷嘴的供油量为30吨／小时，蒸汽量为1.5吨／小时，整个装置生产能力为年炼油量100万吨。
权利要求1.一种催化裂化进料用喷嘴装置，由固定在提升管反应器器壁上的保护套和用法兰与之联接的喷嘴组成，喷嘴由雾化蒸汽进口管，原料油进口管、混合室和喷头组成，其特征在于与混合室共轴线的雾化蒸汽进口管的内腔为中间细、两端渐扩的旋转体；两只原料油进口管在蒸汽进口管的后面，两侧对称设置，与混合室轴线呈55～60°夹角，其内腔形状为直管接渐缩的圆台，再接一段直管；两只原料油进口管与雾化蒸汽进口管的外型呈三叉式结构；混合室为一直管，并与喷头焊接在一起；喷头的外型为圆柱，内腔形状为一渐缩的圆台，接一段6毫米长的直管，再接逐渐扩大、截面呈椭圆形的扩口。
2.按照权利要求1所说的催化裂化进料用喷嘴装置，其特征在于在所说的原料油进口管入口处，设置一个两侧面焊接在管壁上的由耐磨材料制成的楔形耙。
3.按照权利要求1、2所说的催化裂化进料用喷嘴装置，其特征在于所说的雾化蒸汽进口喉径d1＝(0.2～0.4)D1，D1为雾化蒸汽进口管管径，所说原料油进口管喉径 d2＝(0.5～0.7)D2，D2为原料油进口管管径，所说的喷头的喉径d3＝(0.4～0.6)D3，D3为混合室内径，所说喷头内腔的后部椭圆形截面长轴与短轴之比为(0.5～0.7)，喷头内腔后部最大轮廓线张角θ＝6°～8°。
4.按照权利要求2所说的催化裂化进料用喷嘴装置，其特征在于所说楔形耙的楔角r＝4°～6°。
专利摘要本实用新型为催化裂化进料用喷嘴装置，喷头采用舌形喉道结构，原料油为双侧进料相互撞击，出口呈扁形，物料散射角大，混合室为一直管，并与喷头焊接在一起，喷头的外壁为圆柱，内膛形状为一渐缩的圆台，接一段6毫米长的直管，其后为呈椭圆形的扩口。并具有出口速度高、雾化充分的特点，安装方便、易于推广。
文档编号C10G11/00GK2050424SQ8920796
公开日1990年1月3日 申请日期1989年6月15日 优先权日1989年6月15日
发明者蒋大洲, 金湧 申请人:清华大学