专利名称：一种催化裂化雾化进料喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油炼制技术领域，更具体的说是涉及一种催化裂化试验装置雾化进料喷嘴。
背景技术：
催化裂化是石油的二次加工方法，是国内外炼厂经济效益的重要支柱。由于催化裂化的重要作用，国内外对催化裂化一直不断地进行深入的研究。为科研的需要，相继开发研制出各种不同形式的中小型催化裂化试验装置，尤其是中小型提升管催化裂化试验装置和下行管催化裂化试验装置，这些试验装置能够很好的模拟工业生产装置，可以为催化裂化工业装置的生产优化操作条件，为催化裂化工艺设计基础数据，还可以用于考察各种原料裂化性能及其产品性质、催化裂化催化剂评价以及反应再生动力学等方面的试验研究。 因此中小型提升管或下行管流化催化裂化试验装置是研究催化裂化重要的装备之一。喷嘴又是催化裂化试验装置关键部件。喷嘴雾化效果的好坏直接影响试验研究的结果。目前，国内外使用的重油进料雾化喷嘴大致分为两种，第一种是内部结构采用收缩与扩张形式，利用气液两相的速度差，达到强化原料的目的，此类喷嘴在出口处节流，使雾化气体和原料加速，实现二次雾化，如中国专利CN1304979A，其公开了一种石油加工进料雾化喷嘴，嘴体为管状圆状体，其一端设有喷头，另一端为进料端，喷嘴的体内空腔自进料端至喷头端依次划分为混合段、收缩段、混合喉管段和扩散段，在喷嘴进料端设有雾化介质入口管、蒸汽入口和原料油进口，雾化介质入口管与嘴体同轴，其出口端一直伸到收缩段内或扩散段内。该技术同时设有雾化介质入口管和蒸汽入口，因此可以根据不同的工况灵活调节雾化介质达到满意的雾化效果，雾化介质可以根据不同的工况进行组合和调节已达到最理想的雾化效果，满足加工工艺要求。第二种是采用蒸汽注入到原料油中，利用喷嘴内的压力高于反应器内部的压力，使原料中的气泡在差压作用下膨胀并发生爆裂，达到原料雾化的目的，如中国专利CN1282777Y，该技术包括蒸汽入口、原料油入口、蒸汽分布孔、蒸汽分布器、外管、环形空间混合腔、混合腔前端、喷头、喷口，外管的一端有蒸汽入口，外管上有原料油入口，其中外管另一端有喷头，喷头的前端开有喷口，外管内有蒸汽分布器，外管与蒸汽分布器之间有环形空间混合腔及混合腔前端(8)，蒸汽分布器上有蒸汽分布孔。该专利提供的喷嘴能使原料油形成非常均勻细小的液滴，从而与催化剂充分接触，在提升管内的温度下，使裂化反应在气态进行，可以提高轻质油的产率，降低生焦，可以在提升管进料段的催化剂的密相流动有一定的穿透力，可使喷雾射流达到提升管中部，喷雾射流有扁平扇面的形状，对提升管截面有良好的覆盖，减小返混。上述喷嘴在工业催化裂化装置上均有应用，但存在的缺点是原料雾化不均勻，进料喷嘴所需进油压力高，雾化介质耗量大，能耗高，而且，喷嘴的调节范围有限。这些喷嘴未见用于催化裂化试验装置上的报道。现有的催化裂化试验装置喷嘴大多结构简单，进料仅仅靠一根缩径管子通过原料泵将试验原料油泵入到催化试验装置反应器内，原料油以大直径液滴形式与催化裂化再生剂接触，原料油雾化的雾化效果很差。对于轻质原料油进行催化裂化试验还可以维持试验将试验完成，但对于重质原料油进行催化裂化试验来说，原料油没有达到充分的雾化效果， 往往原料油刚进入到反应器入口，很容易在裂化反应器管壁结焦，将反应器入口堵塞被迫中断试验进行，很难得到理想的裂化试验油品及完整的具有代表性的标定试验数据。因此催化裂化试验装置喷嘴雾化效果的好坏直接影响试验研究的进行，所以喷嘴对于催化裂化试验装置显得尤为重要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于催化裂化试验装置的雾化进料喷嘴，以保证试验原料在催化裂化试验装置反应器入口充分的雾化，与催化裂化催化剂充分接触，降低生焦，避免喷出的原料在裂化反应器入口结焦、堵塞，使得连续反应一再生催化裂化试验装置能够长时间运行，充分得到试验所需的油品及从而保证试验数据的完整性。本实用新型采用的技术方案是一种催化裂化雾化进料喷嘴，包括喷头和外套管，其特征在于该催化裂化雾化进料喷嘴还包括内套管、定位管、雾化蒸汽接头、原料油进料接头、原料油测温套管和连接球面接头，内套管设置在外套管内且与其同轴，外套管的一端连接喷头，另一端与雾化蒸汽接头的一端连接，雾化蒸汽接头的另一端通过第I连接压帽与连接有内套管的连接球面接头的连接端连接在一起，内套管接近喷头的一端设置有定位管，定位管上设置有定位片，内套管另一端与原料油进料接头的一端连接，原料油进料接头的另一端通过第II连接压帽与焊接有原料测温管的连接球面接头连接在一起，雾化蒸汽接头侧面设置雾化蒸汽入口，雾化蒸汽入口与外套管和内套管之间的环形空间相连通，原料油进料接头侧面设置原料油进料入口，原料油进料入口与内套管相连通。本实用新型进一步特征在于所述雾化蒸汽接头和原料油进料接头是三通接头。本实用新型进一步特征在于所述原料油进料入口与原料油测温套管可以互换位置。本实用新型进一步特征在于所述内套管的外径与外套管的内径之比为0. 25 0. 9。本实用新型进一步特征在于所述定位管出口到喷头的间隙H为1. 0 4. 0mm。本实用新型进一步特征在于所述定位管的顶部设置缩径孔，缩径孔孔径d为内套管内径的0. 2 1. 0，缩径孔高度h与内套管内径大小相同。本实用新型进一步特征在于所述喷头为半球体形状或者平板形状。本实用新型进一步特征在于所述喷头直径小于外套管的外径，保证焊口外沿直径不大于外套管的外径，喷头的厚度与直径一致。本实用新型进一步特征在于所述喷头的喷孔设置1 9个，并均布排列，每个喷孔孔径为0. 5 2. 0mm。本实用新型喷嘴的外套管插入到裂化反应器内，由连接压帽与催化裂化试验装置反应器连接处紧密的连接在一起，喷嘴的连接压帽与反应器连接部分螺纹相互匹配并可以方便的进行拆卸与安装。喷嘴与裂化反应器连接处采用石墨类柔性材质做成的密封圈能够很好的密封保证流化催化裂化试验装置的正常流化，以利于试验正常进行。[0018]本实用新型所述的喷嘴外套管的外径小于反应器连接处的内径，保证喷嘴很方便的安装与拆卸维修。内套管的顶端焊接有定位管，定位管上设置有定位片，其作用是保证内套管与喷嘴外套同轴放置。原料油进入喷嘴内套管经过定位管的缩径孔进行初次雾化，初次雾化的原料油与雾化蒸汽在内套管与喷头之间的间隙瞬间混合并产生一定的压力，混合后的蒸汽和原料通过喷头的喷孔，以雾化的形态喷入裂化反应器。增大原料油与催化剂接触面积，使反应更充分，避免原料油在裂化反应器入口管壁上短时间结焦。使得连续反应一再生催化裂化试验装置能够长时间运行，充分的得到试验所需的油品及从而保证试验数据的完整性。本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果本实用新型克服了现有催化裂化试验装置进料油通过油泵将试验原料油仅仅靠一根缩径管子泵入到催化试验装置内，原料油雾化效果很差的现象。本实用新型的喷嘴，使得喷出的重质原料油得到充分的雾化，消除了形成大直径液滴，增大原料油与催化剂接触面积，使反应更充分，避免重质原料油在裂化反应器入口管壁结焦，使得连续反应一再生催化裂化试验装置能够长时间运行，充分的得到试验所需的油品及从而保证试验数据的完整性。为科研及工业装置设计提供准确可靠的基础数据。附图及以下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。
图1是本实用新型喷嘴的结构示意图。图2是本实用新型定位管剖面图。图3是本实用新型定位管B-B剖视图。图中所示附图标记为1-喷头，2-外套管，3-连接压帽，4-雾化蒸汽人口，5、7_连接球面接头，6_原料油进料入口，8-原料油测温管，9-第II连接压帽，10-原料油进料接头，11-第I连接压帽， 12-雾化蒸汽接头，13-内套管，14-定位管，15 一定位片，16-喷孔，17-缩径孔
具体实施方式
如
图1、图2和图3所示，本实用新型包括喷头1和外套管2，内套管13、定位管14、 雾化蒸汽接头12、原料油进料接头10、原料油测温套管8、连接球面接头和连接压帽3，外套管2内部有一同轴设置的内套管13，外套管2与内套管13通过连接压帽3进行连接，外套管2的一端连接喷头1，另一端与雾化蒸汽接头12的一端连接，雾化蒸汽接头12的另一端通过第I连接压帽11与连接有内套管13的连接球面接头5的连接端连接在一起，内套管 13接近喷头1的一端设置有定位管14，定位管14上设置有定位片15，内套管13另一端与原料油进料接头10的一端连接，原料油进料接头10的另一端与焊接有原料油测温管8的连接球面接头7通过第II连接压帽9连接在一起，雾化蒸汽接头12侧面设置雾化蒸汽入口 4，雾化蒸汽入口 4与外套管2相连通，原料油进料接头10侧面设置原料油进料入口 6， 原料油进料入口 6与内套管13相连通。喷嘴与裂化反应器连接处采用石墨类柔性材质做成的密封圈能够很好的密封保证流化催化裂化试验装置的正常流化，以利于试验正常进行。[0030]所述原料油进料入口 6与原料油测温管8可以互换位置。所述内套管13的外径与外套管2的内径之比为0. 25 0. 9。所述定位管14出口到喷头1的间隙H为1. 0 4. Omm,定位管14的顶部设置缩径孔17，缩径孔17的孔径d为内套管13内径的0. 2 1. 0，缩经孔17的高度h与内套管13 内径大小相同。所述喷头1头部设置为半球体形状或者设置为平板形状，喷头1直径小于外套管的外径，保证焊口外沿直径不大于外套管的外径，喷头1的厚度与其喷头直径大小相同。所述喷头1的喷孔设置1 9个，并均布排列，每个喷孔孔径为0. 5 2. 0mm。雾化蒸汽接头12和原料油进料接头10是专用的三通接头。原料油经进料入口 6 进入喷嘴内套管13。雾化蒸汽入口 4及原料油进料入口 6则通过卡套式接头分别与雾化蒸汽炉管和原料预热炉管连接在一起。由于雾化蒸汽的温度高于原料油的温度，为此让雾化蒸汽进外套管2，以充分保证原料油的雾化温度。原料油进入喷嘴内套管13经过定位管14的缩径孔17进行初次雾化，初次雾化的原料油与雾化蒸汽在内套管13与喷头1之间的间隙瞬间混合并产生一定的压力，混合后的蒸汽和原料油通过喷头1的喷孔16，以雾化的形态喷入裂化反应器。
权利要求1.一种催化裂化雾化进料喷嘴，包括喷头和外套管，其特征在于该催化裂化进料雾化喷嘴还包括内套管、定位管、雾化蒸汽接头、原料油进料接头、原料油测温套管和连接球面接头，内套管设置在外套管内且与其同轴，外套管的一端连接喷头，另一端与雾化蒸汽接头的一端连接，雾化蒸汽接头的另一端通过第I连接压帽与连接有内套管的连接球面接头的连接端连接在一起，内套管接近喷头的一端设置有定位管，定位管上设置有定位片，内套管另一端与原料油进料接头的一端连接，原料油进料接头的另一端通过第II连接压帽与焊接有原料测温管的连接球面接头连接在一起，雾化蒸汽接头侧面设置雾化蒸汽入口，雾化蒸汽入口与外套管和内套管之间的环形空间相连通，原料油进料接头侧面设置原料油进料入口，原料油进料入口与内套管相连通。
2.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述雾化蒸汽接头和原料油进料接头是三通接头。
3.根据权利要求1或2所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述原料油进料入口与原料油测温套管可以互换位置。
4.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述内套管的外径与外套管的内径之比0. 25 0. 9。
5.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述定位管出口到喷头的间隙H为1.0 4. 0_。
6.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述定位管的顶部设置缩径孔，缩径孔孔径d为内套管内径的0.2 1.0，缩径孔高度h与内套管内径大小相同。
7.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述喷头为半球体形状或者平板形状。
8.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述喷头直径小于外套管的外径，喷头的厚度与直径一致。
9.根据权利要求1所述的催化裂化雾化进料喷嘴，其特征在于所述喷头的喷孔设置 1 9个，并均布排列，每个喷孔孔径为0. 5 2. 0mm。
专利摘要本实用新型公开了一种催化裂化雾化进料喷嘴，包括喷头、外套管、内套管、定位管、雾化蒸汽入口接头、原料油进料接头、原料油测温管和球面连接接头，内套管设置在外套管内且与其同轴，外套管的一端连接喷头，另一端与雾化蒸汽接头的一端连接，内套管接近喷头的一端设置有定位管，定位管上设置有定位片，内套管另一端与原料油进料接头的一端连接。本实用新型适用于催化裂化试验装置，能使原料油雾化颗粒均匀，平均粒径小，雾化形状更适合催化裂化反应器的分布要求，使得连续反应-再生催化裂化试验装置能够长时间运行。
文档编号B05B7/04GK202148288SQ20112026738
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者张亚西, 樊麦跃, 武立宪, 王文柯, 闫鸿飞, 陈曼桥, 陈章淼, 黄延召 申请人:中国石化集团洛阳石油化工工程公司, 中国石油化工股份有限公司