催化裂化試驗裝置用進料噴嘴的製作方法
2023-06-07 22:06:56 1
專利名稱：催化裂化試驗裝置用進料噴嘴的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油催化裂化試驗裝置，特別是涉及一種催化裂化試驗裝置進料噴嘴。
背景技術：
催化裂化試驗裝置是研究催化裂化工藝技術的重要裝備之一，利用該裝置可以進行工業催化裂化裝置的工藝條件的工業模擬、各種原料裂化性能及其產品性質的考察、催化劑的評價以及反應再生動力學等方面的試驗研究。工藝流程簡述:試驗原料經預熱爐預熱到要求溫度後，與霧化蒸汽發生器產生的一定溫度的霧化蒸汽一起經噴嘴霧化後，進入提升管反應器的底部，與從再生器來的高溫催化劑混合接觸，在提升管內，催化劑在原料氣和提升風的作用下，沿提升管自下向上和原料氣同行並受熱汽化開始反應，至提升管出口反應結束。產物油氣和待生催化劑在沉降器中分離，待生催化劑經汽提蒸汽提升後，進入再生器再生，再生催化劑重新進入提升管與原料反應，產物油氣進入冷卻收集系統，經三級冷卻後，分別收集液體和氣體產品並計量。進料量、霧化蒸汽量，氣體蒸汽量由原料泵、霧化泵、汽提水泵控制。催化劑循環量，通過調節煙氣閥和油氣閥而調節兩器的壓力差控制。這種工藝過程要求原料油經霧化進入反應器後，應當與催化劑進行快速而均勻的接觸，充分接觸所需的時間越短越好，以利於反應過程的進行。此外在進料和油劑接觸快速實現之後，應當在提升管中形成均勻的平推流流動，以形成均勻的反應停留時間，這樣容易實現對反應的控制，並保證目的產品的最大產率。催化裂化試驗裝置的進料噴嘴的任務是將原料油(重油或渣油或其混合物)霧化成細小的液滴噴入提升管，在提升管內的溫度下，原料油氣化並且在催化劑作用下發生裂化反應，然後經過分離裝置，進行油氣、催化劑的分離進入下道工序。試驗原料適應性 相當廣泛，液化氣、汽油、柴油、蠟油、渣油等氣態、液態原料都可使用。進料噴嘴是試驗裝置的重要設備，目前的進料噴嘴不能很好的混合蒸汽和原料油的混合物通過噴口加速噴出，氣液兩相在很小的區域不能產生非常大的剪切，使液滴更加細小均勻，同時現有的進料噴嘴不能達到噴出噴口時壓力突然降低，汽液(氣液)兩相流內氣泡體積迅速膨脹(爆破)，進一步細化了液滴的粒徑，從而與催化劑充分接觸。由此可見，上述現有的催化裂化試驗裝置用進料噴嘴在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種催化裂化試驗裝置用進料噴嘴，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標
發明內容
本發明的目的在於，提供一種催化裂化試驗裝置進料噴嘴，適用於提升管反應器直徑較小(10-50mm)的石油催化裂化試驗裝置,噴口採用1_1.5mm直徑圓形噴口，原料油在噴口處與高溫蒸汽充分混合併在高溫蒸汽的帶動下高速噴出，原料油經細小噴口壓縮後高速噴出，體積突然變大，原料油瞬間破碎成霧狀的微細顆粒群，在氣體蒸汽的帶動下與催化劑充分混合反應。進料噴嘴內蒸汽用作分散介質，使反應進料霧化成極細小的顛粒，均勻地分散到催化劑上。本發明的目的及解決其技術問題是採用以下的技術方案來實現的。依據本發明提出的一種催化裂化試驗裝置進料噴嘴，其包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口測溫管路，所述進料噴嘴通過安裝壓帽與提升管的底部連接，所述安裝壓帽內設置有密封圈，其中，所述蒸汽入口管路包括噴頭、外套管及蒸汽入口三通接頭，所述外套管的一端固定連接於所述噴頭，另一端固定連接於所述蒸汽入口三通接頭的一個開口 ；所述原料油入口管路包括定位管、連接管、球面管接頭、連接壓帽、原料入口三通接頭，所述連接管的一端固定連接於所述定位管，另一端伸入所述球面管接頭內並與其固定連接，所述球面管接頭的一端通過所述連接壓帽與所述蒸汽入口三通接頭的另一個開口固定連接，另一端固定連接於所述原料入口三通接頭的一個開口，所述定位管和所述連接管穿設於所述外套管內；所述原料油入口測溫管路包括熱偶球面管接頭、熱偶壓帽及熱偶套管，所述熱偶球面管接頭的一端通過所述熱偶壓帽固定連接於所述原料入口三通接頭的另一個開口，所述熱偶套管穿設於所述偶球面管接頭內，並且一端伸入固定於所述原料入口三通接頭的另一個開口，另一端伸出所述偶球面管接頭。本發明的目的以及解決其技術問題還可以採用以下的技術措施來進一步實現。前述的催化裂化試驗裝置進料噴嘴，其中所述噴頭的直徑為I 1.5mm。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本發明催化裂化試驗裝置用進料噴嘴至少具有下列優點及有益效果:適用於提升管反應器直徑較小(10-50mm)的石油催化裂化試驗裝置，噴口採用1_1.5mm直徑圓形噴口，原料油在噴口處與高溫蒸汽充分混合 並在高溫蒸汽的帶動下高速噴出，原料油經細小噴口壓縮後高速噴出，體積突然變大，原料油瞬間破碎成霧狀的微細顆粒群，在氣體蒸汽的帶動下與催化劑充分混合反應。進料噴嘴內蒸汽用作分散介質，使反應進料霧化成極細小的顛粒，均勻地分散到催化劑上。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
圖1為本發明催化裂化試驗裝置用進料噴嘴的剖面示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的催化裂化試驗裝置用進料噴嘴其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
請參閱圖1所示，為本發明催化裂化試驗裝置用進料噴嘴的剖面示意圖。催化裂化試驗裝置用進料噴嘴包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口測溫管路，在本發明中，進料噴嘴通過安裝壓帽5與提升管的底部連接，並且安裝壓帽5內還設置有密封圈，起到密封性能好的效果。上述的蒸汽入口管路包括噴頭1、外套管4及蒸汽入口三通接頭7，外套管4的一端固定連接於噴頭1，另一端固定連接於蒸汽入口三通接頭7的一個開口，在本發明中，噴頭的直徑可為1 1.5mm。上述的原料油入口管路包括定位管2、連接管3、球面管接頭9、連接壓帽8、原料入口三通接頭10，連接管3的一端固定連接於定位管2，另一端伸入球面管接頭9內並與其固定連接，球面管接頭9的一端通過連接壓帽8與蒸汽入口三通接頭7的另一個開口固定連接，另一端固定連接於原料入口三通接頭10的一個開口，定位管2和連接管3穿設於所述外套管內。上述的原料油入口測溫管路包括熱偶球面管接頭12、熱偶壓帽11及熱偶套管13，熱偶球面管接頭12的一端通過熱偶壓帽11固定連接於原料入口三通接頭10的另一個開口，熱偶套管13穿設於偶球面管接頭12內，並且一端伸入固定於原料入口三通接頭10的另一個開口，另一端伸出偶球面管接頭12。由上可知，本發明的原料油入口管路前段伸入蒸汽入口管路的外套管4中，然後用連接壓帽8連接牢固，組成一體，原料油入口測溫管路通過熱偶壓帽11與原料入口三通管接頭10連接，可以插入熱電偶測量原料油入口溫度，為催化裂化試驗裝置提供溫度參數。進料噴嘴是催化裂化試驗裝置的重要設備，混合良好的蒸汽和原料油的混合物通過噴口加速噴出，氣液兩相在很小的區域產生非常大的剪切，使液滴更加細小均勻，同時由於噴出噴口時壓力突然降低，汽液(氣液)兩相流內氣泡體積迅速膨脹(爆破)，進一步細化了液滴的粒徑。從而與催化劑允分接觸，在提升管內的溫度下，原料油迅速氣化，使裂化反應在氣態進行，可以提高原料油的產率，降低生焦，而噴嘴產生的噴霧射流具有一定的初速，可以在提升管進料段的催化劑的密相流動有一定的穿透力，可使噴霧射流達到提升管中部，噴霧射流有圓錐扇面的形狀，噴嘴噴口與提升管同軸，運行平穩，原料油提升管中處於層流狀態，返混小，不宜造成提升管內的結焦。歸上所述，本發明適用於提升管反應器直徑較小(10-50mm)的石油催化裂化試驗裝置，噴口採用1-1.5mm直徑圓形噴口，原料油在噴口處與高溫蒸汽充分混合併在高溫蒸汽的帶動下高速噴出，原料油經細小噴口壓縮後高速噴出，體積突然變大，原料油瞬間破碎成霧狀的微細顆粒群，在氣體蒸汽的帶動下與催化劑充分混合反應。進料噴嘴內蒸汽用作分散介質，使反應進料霧化成極細小的顛粒，均勻地分散到催化劑上。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種催化裂化試驗裝置進料噴嘴，其特徵在於其包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口測溫管路，所述進料噴嘴通過安裝壓帽與提升管的底部連接，所述安裝壓帽內設置有密封圈，其中， 所述蒸汽入口管路包括噴頭、外套管及蒸汽入口三通接頭，所述外套管的一端固定連接於所述噴頭，另一端固定連接於所述蒸汽入口三通接頭的一個開口 ； 所述原料油入口管路包括定位管、連接管、球面管接頭、連接壓帽、原料入口三通接頭，所述連接管的一端固定連接於所述定位管，另一端伸入所述球面管接頭內並與其固定連接，所述球面管接頭的一端通過所述連接壓帽與所述蒸汽入口三通接頭的另一個開口固定連接，另一端固定連接於所述原料入口三通接頭的一個開口，所述定位管和所述連接管穿設於所述外套管內； 所述原料油入口測溫管路包括熱偶球面管接頭、熱偶壓帽及熱偶套管，所述熱偶球面管接頭的一端通過所述熱偶壓帽固定連接於所述原料入口三通接頭的另一個開口，所述熱偶套管穿設於所述偶球面管接頭內，並且一端伸入固定於所述原料入口三通接頭的另一個開口，另一端伸出所述偶球 面管接頭。
2.根據權利要求1所述的催化裂化試驗裝置進料噴嘴，其特徵在於所述噴頭的直徑為I L 5mm。
全文摘要
本發明是有關於一種催化裂化試驗裝置進料噴嘴，包括蒸汽入口管路、原料油入口管路及原料油入口測溫管路，所述進料噴嘴通過安裝壓帽與提升管的底部連接。藉此，本發明適用於提升管反應器直徑較小(10-50mm)的石油催化裂化試驗裝置，噴口採用1-1.5mm直徑圓形噴口，原料油在噴口處與高溫蒸汽充分混合併在高溫蒸汽的帶動下高速噴出，原料油經細小噴口壓縮後高速噴出，體積突然變大，原料油瞬間破碎成霧狀的微細顆粒群，在氣體蒸汽的帶動下與催化劑充分混合反應。進料噴嘴內蒸汽用作分散介質，使反應進料霧化成極細小的顛粒，均勻地分散到催化劑上。
文檔編號B01J4/00GK103160309SQ201110421018
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者王順利, 郭寥廓 申請人:洛陽瑞澤石化工程有限公司