重油催化雾化喷嘴的制作方法
【专利摘要】本发明有关于一种重油催化雾化喷嘴，包括第一混合室、第二混合室、喷嘴腔和喷头，该第一混合室和第二混合室固设于喷嘴腔内，该第一混合室设于喷嘴腔的入口端，而该喷头设于喷嘴腔的出口端；其还包括雾化结构，该雾化结构固设于喷嘴腔内；该雾化结构包括支撑件和雾化体，该支撑件和雾化体固接在一起。借由本发明，能够使油气充分混合，并借由其中的雾化体，使得油气充分雾化，形成锥形可控的实心雾场，不仅结构简单，使用方便，还操作弹性好，可靠性高。
【专利说明】重油催化雾化喷嘴
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷嘴领域，特别是涉及一种石油化工用的催化剂喷雾干燥、催化剂成型生产过程中不可缺少的高效的重油催化雾化喷嘴。
【背景技术】
[0002]当前，进料雾化喷嘴是催化裂化工艺中的一项关键技术。在重油催化裂化加工过程中，进料雾化喷嘴性能的优劣对裂化反应、产品分布起着重要作用；特别是在以重油为原料时，这种影响尤为突出。雾化良好的进料和高温再生催化剂短时间接触，进行剧烈的催化裂化反应，能提高轻质油收率、降低焦炭产率、改善产品分布及防止过度裂化，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，国内外相关企业一直在不断开发和推出新型高效的进料雾化喷嘴，以适应重油深度加工技术发展的需要并获取更大的经济效益。
[0003]目前国内外使用的重油进料雾化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-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；第二类是靶式喷嘴，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，在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；第三类是双喉道内混式进料喷嘴；第四类是双流体离心式喷嘴，其采用了双相旋流器；等等。
[0004]以上各类喷嘴存在的问题是:(I)物料进入喷嘴腔内，压阻易造成喷嘴腔机械振动，且油气不能充分混合；(2)采用现有的喷嘴大部分易击碎催化剂，造成油品质量下降，污染空气；(3)易结焦等等。
[0005]有鉴于上述现有的进料雾化喷嘴存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的重油催化雾化喷嘴，能够解决现有的存在的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是在提供一种重油催化雾化喷嘴，能够使油气充分混合，并借由其中的雾化体，使得油气充分雾化，形成锥形可控的实心雾场，不仅结构简单，使用方便，还操作弹性好，可靠性高。
[0007]本发明的目的是采用以下的技术方案来实现的。本发明提供一种重油催化雾化喷嘴，包括第一混合室、第二混合室、喷嘴腔和喷头，该第一混合室和第二混合室固设于喷嘴腔内，该第一混合室设于喷嘴腔的入口端，而该喷头设于喷嘴腔的出口端；其还包括雾化结构，该雾化结构固设于喷嘴腔内；该雾化结构包括支撑件和雾化体，该支撑件和雾化体固接在一起。
[0008]本发明的目的还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
[0009]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，该第一支撑件和第二支撑件都是近似锥形结构，并相对固接在一起；该第一支撑件的锥形顶部相对第二混合室设置，且该第一支撑件的锥形侧面上设有多个斜孔；该第二支撑件的锥形底部固接在第一支撑件的锥形底部，并显露处所有的斜孔；该雾化体固接在第二支撑件的锥形顶部，相对斜孔设置。
[0010]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该第一支撑件上的斜孔的个数是8-10个。
[0011]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该雾化体和第二支撑件是一体成型。
[0012]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该第一混合室包括蒸汽室、气孔板和初步混合室；具体的，该蒸汽室上具有径向的一次蒸汽入口和轴向的二次蒸汽入口 ；该气孔板位于蒸汽室和初步混合室之间，该气孔板上设有多个气孔；该初步混合室的侧面上设有原料油入口，而该初步混合室的侧壁上设有斜孔。
[0013]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该初步混合室上的斜孔的直径大小不一，各倾斜角度也不一。
[0014]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该初步混合室上的斜孔的个数是8-20个。
[0015]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该第二混合室部分包覆初步混合室，该第二混合室包括文丘里管、喉管和扩散段，而该文丘里管、喉管和扩散段是依次连接在一起的。
[0016]前述的重油催化雾化喷嘴，其中该喷头是大口径的单一开口。
[0017]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明具有下列优点及有益效果:
[0018]1、本发明的重油催化雾化喷嘴，充分利用了物料压力、流速与蒸汽混合，并在喷嘴腔内进行了两个混合，使得油气充分混合。
[0019]2、本发明的重油催化雾化喷嘴，借由其中的雾化结构，使得油气充分雾化，以形成锥形可控的实心雾场，增加了雾化质量。
[0020]3、本发明的重油催化雾化喷嘴，不仅结构简单，使用方便，还操作弹性好，可靠性闻。
[0021]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1:为本发明的重油催化雾化喷嘴的结构示意图。
[0023]图2:为本发明的雾化结构的结构示意图。
[0024]【主要元件符号说明】
[0025]1:第一混合室2:第二混合室
[0026]3:雾化结构4:喷嘴腔
[0027]5:喷头11:蒸汽室
[0028]12:气孔板13:初步混合室
[0029]111: 一次蒸汽入口112: 二次蒸汽入口
[0030]131:原料油入口132:斜孔
[0031]133:封头21:文丘里管
[0032]22:喉管23:扩散段
[0033]31:支撑件32:雾化体
[0034]311:斜孔312:第一支撑件
[0035]213:第二支撑件
【具体实施方式】
[0036]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种重油催化雾化喷嘴其【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0037]参阅图1所示，为本发明的重油催化雾化喷嘴的结构示意图。该重油催化雾化喷嘴包括第一混合室1、第二混合室2、雾化结构3、喷嘴腔4和喷头5，该第一混合室1、第二混合室2和雾化结构3都固设于喷嘴腔4内，而该喷头5设于喷嘴腔4的出口端。
[0038]其中，该第一混合室I设于喷嘴腔4的入口端，包括蒸汽室11、气孔板12和初步混合室13 ;具体的，该蒸汽室11上具有径向的一次蒸汽入口 111和轴向的二次蒸汽入口 112，即一次蒸汽由径向进入蒸汽室11，而二次蒸汽由轴向进入蒸汽室11 ;该气孔板12位于蒸汽室11和初步混合室13之间，该气孔板12上设有多个气孔，使得蒸汽室11内的蒸汽均匀进入初步混合室13 ;该初步混合室13的侧面上设有原料油入口 131，原料油从该原料油入口 131进入初步混合室13，并与其中的蒸汽进行初次混合，形成油气。另外，该初步混合室13的侧壁上设有直径大小不一、各倾斜角度也不一的斜孔132，用于初次混合后的油气的喷出，且该初步混合室13的封头133是近似锥形结构，该封头133的锥形顶部具有喷孔，同样用于初次混合后的油气的喷出。上述斜孔132的个数，可依实际需求而定，本发明不对其进行限制，例如，斜孔132的个数是8-20个。
[0039]该第二混合室2部分包覆初步混合室13，使得从初步混合室13喷出的油气能够进入到第二混合室2。该第二混合室2包括文丘里管21、喉管22和扩散段23，而该文丘里管21、喉管22和扩散段23是依次连接在一起的。在实际应用中，借由文丘里管21使得初次混合后的油气由粗变细，并加快流速，同时经过喉管22和扩散段23，对油气进行更充分的二次混合，形成含有很多水蒸汽泡的油气两相流(泡状流)，使之到达雾化结构3。
[0040]具体再参阅图2所示，为本发明的雾化结构的结构示意图。该雾化结构3包括支撑件31和雾化体32，该支撑件31和雾化体32固接在一起。详细的，该支撑件31包括第一支撑件312和第二支撑件313，该第一支撑件312和第二支撑件313都是近似锥形结构，并相对固接在一起；该第一支撑件312的锥形顶部相对扩散段23设置，以避免二次混合后的油气在第一支撑件312处堆积，且该第一支撑件312的锥形侧面上设有多个斜孔311，用于二次混合后的油气的喷出；该斜孔311的个数可依实际需求而定，本发明不对其进行限制，例如，斜孔311的个数是8-10个。该第二支撑件313的锥形底部固接在第一支撑件312的锥形底部，并显露处所有的斜孔311。该雾化体32固接在第二支撑件313的锥形顶部，相对斜孔311设置，即从斜孔311喷出的油气大部分会喷射到雾化体32上，并被反射喷出；当从斜孔311喷出的油气接触到雾化体32时，该油气(主要是其中的液体)会被分割，变成更小的粒径；也就是说，借由雾化体32的作用，上述从斜孔311喷出的油气会被碰撞雾化，形成锥形实心雾场，并从喷头5喷出。而上述雾化体32的大小，可依实际需求而定，本发明不对其进行限制。且上述雾化体32可与第二支撑件313是一体成型。
[0041]值得说明的是，在本发明中，该喷头5是大口径的单一开口，以利于油气的喷出。
[0042]下面对本发明的重油催化雾化喷嘴的工作过程进行介绍。
[0043]首先，原料油从原料油入口 131进入初步混合室13，同时，一次蒸汽由径向进入蒸汽室11且二次蒸汽由轴向进入蒸汽室11，并经过气孔板12，蒸汽进入初步混合室13进行初次混合，蒸汽一般选用水蒸汽，水蒸气一般为250-400度的过热水蒸气；随后，初次混合后的油气借由初步混合室13上的斜孔132进入第二混合室2，并经过文丘里管21、喉管22和扩散段23进行更充分的二次混合；最后，二次混合的油气被雾化体32碰撞雾化，形成锥形实心雾场(更小粒径的)，由喷头5喷出，和催化剂等充分全面接触反应。
[0044]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种重油催化雾化喷嘴，包括第一混合室、第二混合室、喷嘴腔和喷头，该第一混合室和第二混合室固设于喷嘴腔内，该第一混合室设于喷嘴腔的入口端，而该喷头设于喷嘴腔的出口端； 其特征在于其还包括雾化结构，该雾化结构固设于喷嘴腔内；该雾化结构包括支撑件和雾化体，该支撑件和雾化体固接在一起。
2.根据权利要求1所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该支撑件包括第一支撑件和第二支撑件，该第一支撑件和第二支撑件都是近似锥形结构，并相对固接在一起；该第一支撑件的锥形顶部相对第二混合室设置，且该第一支撑件的锥形侧面上设有多个斜孔；该第二支撑件的锥形底部固接在第一支撑件的锥形底部，并显露处所有的斜孔；该雾化体固接在第二支撑件的锥形顶部，相对斜孔设置。
3.根据权利要求2所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该第一支撑件上的斜孔的个数是8-10个。
4.根据权利要求2所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该雾化体和第二支撑件是一体成型。
5.根据权利要求1所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该第一混合室包括蒸汽室、气孔板和初步混合室；具体的，该蒸汽室上具有径向的一次蒸汽入口和轴向的二次蒸汽入口 ；该气孔板位于蒸汽室和初步混合室之间，该气孔板上设有多个气孔；该初步混合室的侧面上设有原料油入口，且该初步混合室的侧壁上设有斜孔。
6.根据权利要求5所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该初步混合室上的斜孔的直径大小不一，各倾斜角度也不一。
7.根据权利要求5所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该初步混合室上的斜孔的个数是8-20个。
8.根据权利要求1所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该第二混合室部分包覆初步混合室，该第二混合室包括文丘里管、喉管和扩散段，而该文丘里管、喉管和扩散段是依次连接在一起的。
9.根据权利要求1所述的重油催化雾化喷嘴，其特征在于其中该喷头是大口径的单一开口。
【文档编号】C10G11/00GK104293373SQ201410421361
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】吴迪 申请人:洛阳帝博石化装备有限公司