具有局部增大的横截面的FCC设备的进料注入装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种注入装置(10)，该注入装置用于使用气体将液体雾化成液滴，该注入装置包括具有纵向方向(X)的中空管状本体(12)。内壁(13)限定了被称为接触区域的第一区域(Z1)、以及第二区域(Z2)。该本体(12)所具有的内部截面在除了该第一区域与该第二区域的接合处之外、在其整个长度上连续地变化或恒定，其中该本体的内壁(13)包括至少一个腔体(201)，该至少一个腔体增加了该本体的内部横截面的尺寸，所述至少一个腔体在该纵向方向上延伸预定的长度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有局部增大的横截面的FCC设备的进料注入装置本专利技术涉及一种注入装置，尤其涉及一种用于精炼设备(特别是流化催化裂化(FCC)设备)的烃进料注入装置。在精炼设备中处理的液态烃进料一般与固体催化剂发生接触，固体催化剂将促进用于处理进料的一种或多种化学反应。为了改善这种接触并使反应的产率最大化，这些液态烃进料通过注入装置来雾化成细小液滴。这种雾化使得可以使液体(液态烃进料)与固体(催化剂)之间的接触面积最大化，从而促进热传递并因此促进这些烃的蒸发，这些烃然后以气相形式与固体(催化剂)接触而发生反应。尽管对于液滴的最佳直径尚无真正共识，但通常期望形成直径与催化剂颗粒直径相同数量级的液滴，即小于200微米，例如大约50至80微米。通常，使用称为“双相”的注入装置，这些注入装置具有大致圆柱形的中空本体和两个入口开口，液态烃进料和雾化气体(一般为水蒸汽)分别经由所述入口开口注入本体内部。在本体内部设置接触室，其中，使烃进料和雾化气体在该接触室中发生接触，以使烃进料雾化。一旦雾化，烃进料经由通向反应器内部的出口开口喷射出。每个注入装置安装在反应器壁上，使得注入装置的包括出口开口的端部位于反应器内。如今，越来越多的重质进料在精炼设备中处理，尤其是在FCC设备中。使重质进料雾化会在注入器处产生明显的压降，这具有增加送入注入器的进料压力的结果。为了实现所需的注入器出口压力，则必须使用强大且昂贵的泵。取决于双相注入装置的构型，还可以证明有必要显著增加雾化气体的流量以便使重质进料雾化。然而，注入增大量的雾化气体会增加处理的总成本，并且还可能通过引起不期望的平行反应对反应产率产生负面影响，尤其是当雾化气体是水蒸汽时。因此，当将大量水蒸汽注入FCC反应器时会发生这种情况。因此，优选地并不增加雾化气体的流量。此外，注入大量的水蒸汽需要使FCC设备下游的流出物分离单元的尺寸过大，尤其是为了冷凝水蒸汽，从而增加了制造成本。使用较少的水蒸汽来雾化进料，允许更好地控制水蒸汽流的分配，并且可以在FCC设备的敏感区域(例如，在催化剂流经的阀中)提供剩余的水蒸汽，或甚至，以增加提升器底部的流化气体的量(气举)，以利于催化剂的流通。最后，如果可以在较低的压力下工作，则可以在进料预热装置的制造过程中减小金属的厚度，从而降低制造成本。此外，现有的注入装置包括混合室，该混合室的生产复杂且昂贵。需要允许有效雾化的注入装置。还需要仅引起注入压力小幅下降的注入装置，允许它们与重质进料一起使用，而不需要增加雾化气体的流量或所用泵的功率。最后，需要一种注入装置，该注入装置的生产不太复杂且不太昂贵。本专利技术试图至少部分地减轻上述缺点。为此，本专利技术提出了一种注入装置，该注入装置被配置成使用气体将液体雾化成液滴，该注入装置包括中空管状本体，该中空管状本体沿纵向方向延伸，并且该中空管状本体的内壁(尤其是圆柱形的)限定了被称为接触区域的第一区域、以及第二区域，关于在该本体内部的液体和气体的流通方向该第二区域位于该第一区域的下游，该本体具有：-通向所述第一区域的至少一个入口开口，以将液体注入到该第一区域内部，-通向所述第一区域的至少一个入口开口，以将雾化气体注入到该第一区域内部，-位于该第一区域和该第二区域下游的至少一个出口孔口，以用于从该本体排出经雾化的液体。特别地，第二区域在纵向方向上所具有的长度可以是第一区域的长度的2倍至10倍。根据本专利技术，本体所具有的内部截面在除了第一区域与第二区域的接合处之外、在其整个长度上连续地变化或恒定，其中该本体的内壁包括至少一个腔体，该至少一个腔体增加了本体的内部横截面的尺寸，所述至少一个腔体在该纵向方向上延伸至少预定的长度。本专利技术的特定布置允许注入的液体被有效地雾化。特别地，一个或多个腔体的存在促进了液体在本体内部的分散。此外，根据本专利技术的注入装置的本体可以非常简单且廉价地生产。除了接合处之外，本体具有连续变化的内部截面，换言之没有任何突然变化且没有任何肩部。因此，本体可以具有截头圆锥形状、圆柱形或类似的形状。优选地，本体具有恒定的内部截面。它可以是例如圆柱体等。本体可以有利地单件式制成。有利地，所述预定长度可以至少等于该本体的垂直于该本体的纵向方向的最大内部尺寸值的0.05至1.2倍。这使得可以改善流体分散的有效性。有利地，所述至少一个腔体可以在本体的整个周缘上延伸。特别地，可以设置单一腔体。有利地，所述至少一个腔体可以具有沿本体的周缘可变的长度。换言之，同一腔体可以具有不同长度的部分。有利地，可以设置多个不连结的腔体。这使得在不增加压降的情况下更容易混合流体，这对于重质进料可能是特别有利的。这些不连结的腔体可以特别地具有不同的长度。可以从分布在该本体周缘上的腔体和沿该纵向方向(X)间隔开的腔体中选择这些腔体。所述至少一个腔体可以具有由至少两个相邻的区段限定的纵向轮廓。特别地，该轮廓可以由两个或三个相邻的区段限定。因此，可以以简单的方式产生每个腔体。在一个实施方式中，位于所述至少一个出口孔口的一侧的端部区段是线性的并且与纵向方向X相交。有利地，该区段与纵向方向成直角地相交。作为变型或组合，从如下选择与位于所述至少一个出口孔口的一侧的端部区段相邻的区段：线性区段中，凹面指向该本体的内部的凹形弯曲区段，凸面指向该本体的内部的凸形弯曲区段。这些布置允许流体流朝向本体的中心重新定向，同时改善分散。每个腔体的轮廓可以仅由两个区段(如上文所定义的相邻区段和端部区段)或由三个区段限定。在后一种情况下，提供了位于入口开口的一侧的另一端部区段，该端部区段有利地是线性的。通常，一个或多个腔体具有从本体的内壁垂直于本体的纵向方向测量的深度，该深度是非零的并且小于本体的壁厚。有利地，该深度等于本体的垂直于本体的纵向方向的最大内部尺寸的至多1/2。优选地，该深度等于本体的最大内部尺寸的至多1/4，或甚至等于该最大尺寸的1/8，例如约为此最大尺寸的1/10。对于同一腔体，此深度也可以是可变的。现在参照非限制性附图对本专利技术进行描述，在附图中：-图1是根据本专利技术的一个实施方式的注入装置的纵向截面的示意性描绘；-图2a是根据一个实施方式的图1中的腔体沿着AA的截面视图；-图2b是根据一个实施方式的腔体的纵向截面视图；-图3和图4是根据其他实施方式的类似于图2a的截面视图；-图5a至图5d是根据其他实施方式的腔体的纵向截面视图；-图6和图7是注入装置的其他实施方式的纵向截面的示意性描绘。在不同的图中，相同的元件具有相同的附图标记。图1示意性地描绘了注入装置10，该注入装置具有在纵向方向X上延伸的中空管状本体12。本体12包括内壁13，该内壁限定了称为接触区域的第一区域Z1、以及第二区域Z2，关于在本体内部的液体和气体的流通方向(在这种情况下，在图1中从左到右)该第二区域位于第一区域Z1的下游。注入装置10进一步包括：-通向第一区域Z1的入口开口14，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注入装置(10，110，210)，该注入装置被配置成使用气体将液体雾化成液滴，该注入装置包括中空管状本体(12)，该中空管状本体沿纵向方向(X)延伸，并且该中空管状本体的内壁(13)限定了被称为接触区域的第一区域(Z1)、以及第二区域(Z2)，关于在该本体内部的液体和气体的流通方向该第二区域位于该第一区域的下游，此第二区域(Z2)在该纵向方向(X)上的长度是该第一区域(Z1)的长度的2至10倍，该本体具有：/n-通向所述第一区域(Z1)的至少一个入口开口(16，17)，以将液体注入到该第一区域内部，/n-通向所述第一区域(Z1)的至少一个入口开口(14)，以将雾化气体注入到该第一区域内部，/n-位于该第一区域和该第二区域下游的至少一个出口孔口(18)，以用于从该本体排出经雾化的液体，/n其特征在于，该本体所具有的内部截面在除了该第一区域与该第二区域的接合处之外、在其整个长度上连续地变化或恒定，其中该本体的内壁(13)包括至少一个腔体(20

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180208 FR 18510671.一种注入装置(10，110，210)，该注入装置被配置成使用气体将液体雾化成液滴，该注入装置包括中空管状本体(12)，该中空管状本体沿纵向方向(X)延伸，并且该中空管状本体的内壁(13)限定了被称为接触区域的第一区域(Z1)、以及第二区域(Z2)，关于在该本体内部的液体和气体的流通方向该第二区域位于该第一区域的下游，此第二区域(Z2)在该纵向方向(X)上的长度是该第一区域(Z1)的长度的2至10倍，该本体具有：
-通向所述第一区域(Z1)的至少一个入口开口(16，17)，以将液体注入到该第一区域内部，
-通向所述第一区域(Z1)的至少一个入口开口(14)，以将雾化气体注入到该第一区域内部，
-位于该第一区域和该第二区域下游的至少一个出口孔口(18)，以用于从该本体排出经雾化的液体，
其特征在于，该本体所具有的内部截面在除了该第一区域与该第二区域的接合处之外、在其整个长度上连续地变化或恒定，其中该本体的内壁(13)包括至少一个腔体(20i，120i，220i，320i，420i，520i，其中i为腔体的数量，是非零的整数)，该至少一个腔体增加了该本体的内部横截面的尺寸，所述至少一个腔体在该纵向方向上至少延伸预定的长度。


2.根据权利要求1所述的注入装置(10，110，210)，其特征在于，所述预定长度至少等于该本体的垂直于该本体的纵向方向的最大内部尺寸值的0.05至1.2倍。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的注入装置(10，110，210)，其特征在于，所述至少一个腔体(20i，120i，420i，520i)在该本体的整个周缘上延伸。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的注入装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：R雷萨吉，S德克尔，JC拉博因，Y克尔诺，
申请(专利权)人：道达尔炼油化学公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR