改良的反应器进料喷嘴制造技术

技术编号:9437121 阅读:83 留言:0更新日期:2013-12-12 02:21
本发明专利技术公开了改良的反应器进料喷嘴。根据一种实施方式,进料喷嘴包括:包在外部热屏蔽管内的内管;制造在内管中的第一圆形孔,该第一圆形孔具有第一直径并且用作排出孔;制造在外部热屏蔽管中的第二圆形孔,该第二圆形孔具有第二直径,其中,第二直径大于第一直径;以及用于以倾斜角度延伸流动路径的焊接末端,该焊接末端具有从内管以预定角度延伸至排出孔的区段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了改良的反应器进料喷嘴。根据一种实施方式,进料喷嘴包括:包在外部热屏蔽管内的内管;制造在内管中的第一圆形孔,该第一圆形孔具有第一直径并且用作排出孔;制造在外部热屏蔽管中的第二圆形孔,该第二圆形孔具有第二直径,其中,第二直径大于第一直径;以及用于以倾斜角度延伸流动路径的焊接末端,该焊接末端具有从内管以预定角度延伸至排出孔的区段。【专利说明】改良的反应器进料喷嘴本申请要求于2011年12月29日提交的名称为“FEED NOZZLES FOR USE INTHERMAL PROCESSING OF HEAVY HYDROCARBONS FEEDSTOCKS (用于在重质烃类给料的热处理中使用的进料喷嘴)”,申请序列号为61/428,104的美国临时申请的权益及优先权,出于全部目的,在此将该美国临时申请的全部内容以参引的方式合并到本文中。
本专利技术主要涉及粘性油给料的快速热处理。更具体地,本专利技术涉及用于将给料供应到短停留时间的热解反应器中的喷射喷嘴。
技术介绍
重油资源和浙青资源正在补充常规轻质和中间原油产量的下降,并且来自这些资源的产量正在稳步地增大。除非添加稀释剂以将原油的粘度和比重降低到管道规格,否则管道就不能输送原油。或者,通过初步浓缩来获得所需要的特性。然而,稀释后的原油或浓缩后的合成原油明显不同于常规原油。因此,浙青混合物或合成原油并不易于在常规流化床催化裂化精炼厂中进行处理。因此,在任一情况中,必须在构造成处理稀释过的给料或浓缩后的给料的精炼厂中进行其它的处理。将流化床催化裂化(FCC)或其它单元用于直接处理浙青给料在现有技术中是已知的。然而,存在于原油给料内的许多化合物通过沉积在接触物料自身上而干扰了这些过程。这些给料杂质包括诸如钒和镍之类的金属、诸如(康氏(Conradson))残碳之类的焦碳前身物、及浙青质。除非通过在再生器中的燃烧来去除含碳物料,否则这些物料的沉积物会导致中毒并且导致需要提早更换接触物料。对于FCC过程所采用的接触物料而言这是尤其正确的,因为该过程的有效裂化及适当的温度控制需要包括少许干扰该催化过程的可燃沉积物料或金属的接触物料或不包括该可燃沉积物料或金属的接触物料。在用于给料的喷射喷嘴中,会在输送管线中形成焦碳。这最终会导致液体及可包括但不限于蒸汽、产物气体、烟道气体、氮气、二氧化碳的扩散气体在混合喷嘴中的减量通过,从而导致了在整个混合喷嘴上的压降的增大。此外,对油给料进行预热以增强油在分离单元中的汽化及裂化是常见的。当对给料如此进行加热时,该油中的一些在被引入到用于扩散的喷嘴之前就被蒸发掉。由此,给料流可包括二相流,该二相流一方面包括水蒸汽和油蒸汽,并且在将该给料流注入到用于扩散的喷嘴中时包括水蒸汽和液态油。二相流的扩散增加了喷嘴磨损。另外,二相流的喷嘴扩散导致了比将单个液相引入至喷嘴时更低效率的扩散。此外,从喷嘴发射出的液体和气体的未蒸发的液滴可即时扰乱该单元中的固体热载体-油比率,从而改变产物分布。明显理想的是,提供一种设备和工艺方法,其中,二相烃给料流的液相可在将其引入到反应器中时被完全扩散以接触该固体热载体。
技术实现思路
本专利技术公开了改良的反应器进料喷嘴。根据一种实施方式,进料喷嘴包括:包在外部热屏蔽管内的内管;制造在内管中的第一圆形孔,该第一圆形孔具有第一直径并且用作排出孔;制造在外部热屏蔽管中的第二圆形孔,该第二圆形孔具有第二直径,其中,第二直径大于第一直径;以及用于以倾斜角度延伸流动路径的焊接末端,该焊接末端具有从内管以预定角度延伸至排出孔的区段。一旦对下列附图和详细描述进行分析,本专利技术的系统、方法、特征和优点对所属领域技术人员而言就将是清楚明白的或将变得清楚明白。意图是将所有这种额外的方法、特征和优点包括在该描述内、包括在本专利技术的范围内、并且由所附权利要求进行保护。意图是本专利技术并不限于要求示例性实施方式的细节。【专利附图】【附图说明】被包括作为本说明书的一部分的附图示出了当前优选实施方式,并且与上面给出的一般性描述及下面给出的对于优选实施方式的详细描述一起用于说明和教不本专利技术的原理。图1示出了现有技术反应器设计。图2示出了根据一种实施方式的用于与本系统一起使用的示例性反应器设计。图3示出了根据一个实施方式的用于与本系统一起使用的示例性反应器构型。图4示出了现有技术进料喷嘴。图5示出了反应器内的现有技术进料喷嘴构型的细节图。图6示出了反应器内的现有技术进料喷嘴构型的仰视图。图7A示出了现有技术进料喷嘴的侧视图。图7B示出了现有技术进料喷嘴的主视图或俯视图。图7C示出了不带有热屏蔽件的现有技术进料喷嘴内管。图7D示出了现有技术进料喷嘴热屏蔽件。图8A和图8B示出了由在图7A至图7D中所描绘的现有技术进料喷嘴设计而产生的喷雾型式。图9示出了因由如图7A至图7D中所描绘的现有技术进料喷嘴所产生的不均匀喷雾型式而造成的缺陷。图1OA示出了根据一个实施方式的示例性改良反应器进料喷嘴的侧视图。图1OB示出了根据一个实施方式的示例性改良反应器进料喷嘴的主视图或俯视图。图1lA示出了根据一个实施方式的示例性改良反应器进料喷嘴内管的侧视图。图1lB示出了根据一个实施方式的示例性改良反应器进料喷嘴内管的主视图或俯视图。图1lC示出了根据一个实施方式的带有热屏蔽件的示例性改良反应器进料喷嘴的主视图或俯视图。图12A和图12B示出了对于由根据图1OA至图1lC的示例性改良反应器进料喷嘴所产生的示例性喷雾型式进行的分析。图13A示出了根据一个实施方式的示例性改良进料喷嘴的侧视图。图13B示出了根据一个实施方式的示例性改良进料喷嘴的主视图或俯视图。图14示出了根据图13A和图13B的示例性反应器进料喷嘴的喷雾型式。图15A示出了根据一个实施方式的另一示例性改良反应器进料喷嘴的侧视图。图15B示出了根据一个实施方式的另一示例性改良反应器进料喷嘴的主视图或俯视图。图16示出了根据图15A和图15B的示例性反应器进料喷嘴的喷雾型式。图17A示出了根据一个实施方式的另一示例性改良反应器进料喷嘴的侧视图。图17B示出了根据一个实施方式的另一示例性改良反应器进料喷嘴的主视图或俯视图。图18示出了根据图17A和图17B的示例性反应器进料喷嘴的喷雾型式。图19示出了现有技术反应器进料喷嘴的二相流。图20A示出了根据一个实施方式的另一示例性改良反应器进料喷嘴的侧视图。图20B示出了根据一个实施方式的另一示例性改良反应器进料喷嘴的主视图或俯视图。图21示出了根据图20A和图20B的示例性反应器进料喷嘴的喷雾型式。应当注意的是,附图无需按比例绘制,并且全部附图中,出于说明的目的,具有相似结构或功能的部件通常由相同的附图标记来表示。还应当注意的是,附图仅意在有助于对文中所述的多种实施方式进行描述。附图无需描述文中所公开教示的每个方面并且并不限制权利要求的范围。【具体实施方式】本专利技术公开了改良的反应器进料喷嘴。根据一种实施方式,进料喷嘴包括:包在外部热屏蔽管内的内管;制造在内管中的第一圆孔,该第一圆孔具有第一直径并且用作排出孔;制造在外部热屏蔽管中的第二圆孔,该第二圆孔具有第二直径,其中,第二直径大于第一直径;以及用于以倾斜角度延伸流动路径的焊接末端,该焊接末端具本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔·A·西尔弗曼斯蒂芬·K·帕维尔史蒂文·A·考洛陶
申请(专利权)人:艾芬豪能源有限公司
类型:
国别省市:

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