RU2673851C1 - Распылительная форсунка с внутренним кольцом для дисперсии жидких частиц для каталитического крекинга - Google Patents

Распылительная форсунка с внутренним кольцом для дисперсии жидких частиц для каталитического крекинга Download PDF

Info

Publication number
RU2673851C1
RU2673851C1 RU2016121691A RU2016121691A RU2673851C1 RU 2673851 C1 RU2673851 C1 RU 2673851C1 RU 2016121691 A RU2016121691 A RU 2016121691A RU 2016121691 A RU2016121691 A RU 2016121691A RU 2673851 C1 RU2673851 C1 RU 2673851C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
mixing zone
tubular element
mixing
barrel extension
Prior art date
Application number
RU2016121691A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016121691A (ru
Inventor
Марк ЛАКРУА
Евсевий Анку ГБОРДЗОЕ
Крис Роберт САНТНЕР
Original Assignee
Спрэинг Системс Ко.
Текнип Процесс Текнолоджи, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Спрэинг Системс Ко., Текнип Процесс Текнолоджи, Инк. filed Critical Спрэинг Системс Ко.
Publication of RU2016121691A publication Critical patent/RU2016121691A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2673851C1 publication Critical patent/RU2673851C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/044—Slits, i.e. narrow openings defined by two straight and parallel lips; Elongated outlets for producing very wide discharges, e.g. fluid curtains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
    • B01J8/1827—Feeding of the fluidising gas the fluidising gas being a reactant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/046—Outlets formed, e.g. cut, in the circumference of tubular or spherical elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/14—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts
    • B05B15/18—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts for improving resistance to wear, e.g. inserts or coatings; for indicating wear; for handling or replacing worn parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0012—Apparatus for achieving spraying before discharge from the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0416—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid
    • B05B7/0483—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing one gas and one liquid with gas and liquid jets intersecting in the mixing chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00893—Feeding means for the reactants
    • B01J2208/00902—Nozzle-type feeding elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Изобретение относится к распылительным форсункам, приспособленным для распыления и разбрызгивания жидкости, подаваемой в лифт-реактор каталитического крекинга с флюидизированным катализатором. Система каталитического крекинга содержит лифт-реактор; узел (10) форсунки, установленный в стенке (11) лифт-реактора для выпуска распыленного жидкого углеводорода в лифт-реактор. Узел (10) форсунки содержит корпус форсунки в виде полого цилиндрического трубчатого элемента (30), который задает цилиндрическую зону (20) смешивания и цилиндрическую зону (24) протяженности ствола, расположенную ниже по потоку относительно зоны (20) смешивания, имеющую длину в осевом направлении в 2-10 раз больше длины в осевом направлении зоны (20) смешивания и проходящую через стенку (11) лифт-реактора. Система также содержит впуск (21) для жидкости, поддерживаемый трубчатым элементом (30) и выполненный с возможностью направления через него потока жидкости под давлением в зону (20) смешивания, и отбойный стержень (34), поддерживаемый трубчатым элементом (30), выступающий в зону (20) смешивания и имеющий отбойную поверхность (70), которая по существу выровнена с впуском (21) для жидкости и к которой обеспечено сталкивание и направление в поперечном направлении потока жидкости, направленного в зону (20) смешивания из впуска для жидкости. Система также содержит впуск (22) для газа, установленный на расположенном выше по ходу потока конце трубчатого элемента (30) и выполненный с возможностью направления через него потока газа под давлением в зону (20) смешивания вдоль центральной оси (72) зоны (20) смешивания для распыления жидкости, сталкивающейся с отбойной поверхностью (70), и направления распыленной жидкости через зону (24) протяженности ствола. Система также включает распылительный наконечник (25), установленный на расположенном ниже по ходу потока конце трубчатого элемента (30) и имеющий выпускное отверстие (26), через которое обеспечен выпуск распыленной жидкости из зоны (24) протяженности ствола с обеспечением заданной формы факела распыла. В системе имеется цилиндрическое дисперсионное кольцо (85), выполненное отдельно от трубчатого элемента (30), неподвижно поддерживаемое в указанном трубчатом элементе (30) ниже по ходу потока относительно отбойного стержня (34) между зоной (20) смешивания и зоной (24) протяженности ствола. Дисперсионное кольцо (85) образует круговой уступ, проходящий в радиальном направлении и имеющий радиальную глубину от 1/10 до 1/8 внутреннего диаметра зоны (20) смешивания и цилиндрической зоны (24) протяженности ствола, для направления периферийной части потока газа под давлением и распыленной жидкости в радиальном направлении внутрь для способствования непрерывному перемешиванию потока жидкости и газа под давлением при их прохождении через зону (24) протяженности ствола для выпуска из распылительного наконечника (25) без создания нежелательных помех потоку распыленной жидкости, проходящему из зоны (20) смешивания в зону (24) протяженности ствола и через нее. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы системы за счет улучшения непрерывного перемешивания распыленного жидкого углеводорода и упрощение конструкции. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет по патентной заявке США №61/902,848, поданной 12 ноября 2013 г., которая включена в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится в целом к распылительным форсункам и, более конкретно, к узлам распылительных форсунок, в частности приспособленным для распыления и разбрызгивания жидкости, подаваемой в лифт-реактор каталитического крекинга с флюидизированным катализатором.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Узел распылительной форсунки приведенного выше типа показан и описан в патенте США №5,921,472, содержание которого включено в настоящую заявку посредством ссылки. Такие узлы распылительных форсунок обычно включают в себя корпус форсунки, который задает смесительную камеру, в которую вводят жидкий углеводород и газ под давлением, такой как пар, и в которой распыляется жидкий углеводород. Для улучшения распыления жидкости в смесительной камере, отбойный стержень проходит в камеру и задает отбойную поверхность для жидкости на средней линии смесительной камеры, диаметрально противоположную относительно впуска для жидкости, с которой поток жидкости под давлением сталкивается и диспергируется в поперечном направлении, и поперечно которой из впуска для газа направляется пар под давлением для дополнительного взаимодействия с жидкостью и ее разделения на мелкие капли. Распыленная жидкость в смесительной камере направляется под действием пара под давлением через удлиненный трубчатый ствол, обычно установленный в стенке лифт-реактора каталитического крекинга, для выпуска из распылительного наконечника на его конце, расположенном ниже по ходу потока, в лифт-реакторе.
[0004] Корпус форсунки, который задает смесительную камеру и принимает отбойный стержень, впуск для жидкого углеводорода и впуск для пара под давлением, является относительно дорогостоящим компонентом узла распылительной форсунки. Корпус форсунки обычно выполняют станочной обработкой из цельной металлической заготовки, а вследствие сложности формы, обработка является трудоемкой и длительной, существенно увеличивающей стоимость узла форсунки. Для эффективной работы необходимо дополнительно продолжать перемешивание распыленного жидкого углеводорода и пара во время прохождения через удлиненный ствол узла форсунки без нежелательного расслаивания.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Задачей изобретения является создание узла распылительной форсунки для подачи жидкого углеводорода, относительно простого по конструкции и подходящего для значительно более экономичного изготовления.
[0006] Другой задачей является создание узла распылительной форсунки, охарактеризованного выше, в котором корпус распылительной форсунки имеет более простое и легкое в сборке конструктивное решение, эффективно улучшающее непрерывное перемешивание распыленного жидкого углеводорода и пара во время прохождения через удлиненный ствол узла форсунки.
[0007] Другие задачи и преимущества изобретения должны стать понятными после прочтения следующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] На фиг. 1 схематично показан узел распылительной форсунки согласно настоящему изобретению, установленный в стенке лифт-реактора каталитического крекинга.
[0009] На фиг. 2 показан увеличенный продольный разрез узла распылительной форсунки, показанной на фиг. 1.
[0010] Поскольку изобретение может претерпевать различные модификации и иметь альтернативные конструкции, конкретный иллюстративный вариант его осуществления показан на чертежах и подробно описан ниже. Следует понимать, что изобретение в общем не ограничено конкретной раскрытой формой выполнения, а напротив, охватывает все модификации, альтернативные конструкции и аналогичные решения, соответствующие сущности и объему изобретения. В этом отношении понятно, что, хотя проиллюстрированный узел распылительной форсунки является особенно эффективным для распыления и разбрызгивания жидких углеводородов в системах каталитического крекинга, следует понимать, что область применения узла форсунки не ограничена данным вариантом применения. Кроме того, несмотря на то, что показанный узел форсунки описан на примере взаимодействия с газом под давлением в виде пара, может быть использована любая воздушная среда или газообразная текучая среда под давлением.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] Как показано более конкретно на чертежах, приведенный в качестве примера узел 10 распылительной форсунки согласно изобретению установлен известным способом в теплоизолированной стене 11 (показана линиями воображаемого контура) лифт-реактора с флюидизированным катализатором. Узел 10 форсунки установлен в трубчатой гильзе 12, неподвижно закрепленной в стене 11 под острым углом к вертикали для выпуска распыленного жидкого углеводорода в направлении вверх в лифт-реактор. Трубчатая гильза 12 имеет выступающий наружу фланец 14, к которому можно прикрепить опорный фланец 15, закрепленный на узле 10 распылительной форсунки.
[0012] Узел 10 распылительной форсунки, как лучше всего показано на фиг. 2, в основном содержит зону 20 смешивания, имеющую впуск 21 для жидкого углеводорода и впуск 22 для сжатого газа, который в данном случае является паром, расположенный с наружной стороны стены 11 лифт-реактора, протяженную зону 24 протяженности ствола, сообщающуюся с зоной 20 смешивания, расположенную в опорной гильзе 12 форсунки и стене 11 лифт-реактора и проходящую через них, а также распылительный наконечник 25, имеющий одно или несколько выпускных отверстий 26, расположенных в лифт-реакторе для выпуска и направления распыленной жидкости.
[0013] Согласно изобретению, узел распылительной форсунки имеет относительно простую конструкцию, что делает его изготовление экономичным, и обладает функциональными возможностями эффективного распыления и направления подачи жидких углеводородов в системах каталитического крекинга. С этой целью в показанном варианте осуществления зона 20 смешивания и зона 24 протяженности ствола заданы общим корпусом форсунки в виде непрерывного цилиндрического трубчатого элемента 30, проходящего по существу по длине узла распылительной форсунки. Трубчатый элемент 30 может являться отдельным цельным участком трубы, например, стальной трубы по сортаменту Schedule 80 с внутренним диаметром около 2-8 дюймов (5,1-20,3 см). Трубчатый элемент 30 в данном случае имеет диаметрально противоположные просверленные отверстия 31, 32, смежные с расположенным выше по потоку концом, для приема впуска 21 для жидкости и расположенного противоположно ему отбойного стержня 34 соответственно.
[0014] Показанный впуск 21 для жидкости включает в себя впускной фитинг 38 имеющий цекованный участок 39 уменьшенного диаметра, который входит в отверстие 31, которое в данном случае выполнено с боковой стенкой с конусностью, направленной внутрь, для способствования фиксации фитинга 38 к трубчатому элементу 30 соответствующим круговым сварным соединением. Впускной фитинг 38 для жидкости имеет расположенный выше по потоку крепежный фланец 40 для крепления фитинга 38 к питающей линии 41, которая в свою очередь соединена с соответствующим источником подачи жидкого углеводорода. Впускной фитинг 38 для жидкости принимает установленный внутри элемент 42 жиклера, который задает впускной проход 44 заданного диаметра для входного потока жидкости, через который подаваемая жидкость направляется в зону 20 смешивания. Показанный элемент 42 жиклера и фитинг 38, имеют соответствующие конические входные участки 44, 45 для направления подаваемой жидкости в элемент 42 жиклера и через него.
[0015] Отбойный стержень 34 в данном случае выполнен в виде резьбового болта, установленного во втулке с внутренней резьбой или резьбовом фитинге 50, имеющем конец 51 со скошенной внутрь кромкой, смежный со скошенной внутрь стороной отверстия 32, для способствования сварке втулки 50 по окружности отверстия 32. Отбойный стержень 34 в данном случае имеет внешний участок 54 с наружной резьбой для регулируемого резьбового зацепления со втулкой 50, проходящий внутрь цилиндрический участок 55 в виде столбика, размещенный в трубчатом элементе 30, и головку с выступающим наружу буртиком 56 для фиксации участка 55 в виде столбика в заданном положении в зоне 20 смешивания напротив впуска 21 для жидкости.
[0016] Впуск 22 для газа, аналогично впуску 21 для жидкости, включает в себя фитинг 60, имеющий крепежный фланец 61 для крепления к питающей линии 62, соединенной с источником подачи пара, и расположенный ниже по потоку цилиндрический участок для крепления к расположенному выше по потоку аксиальному концу трубчатого элемента 30. Концы фитинга 60 для впуска пара и трубчатого элемента 30 также скошены для способствования креплению сварным соединением 64. Фитинг 60 для впуска пара включает в себя элемент 66 жиклера для задания прохода 68 заданного диаметра для впуска пара под давлением с расположенным выше по потоку коническим участком 69 для направления пара в проход 68 для впуска пара и через него.
[0017] Отбойный стержень 34 в данном случае разработан для улучшения диспергирования и распыления жидкости поперечным потоком пара под давлением с уменьшенным износом и эрозией отбойного стержня. С этой целью отбойная поверхность стержня 34 имеет наружную отбойную поверхность 70, расположенную с радиальным смещением относительно центральной оси зоны 20 смешивания на стороне от центральной линии, противоположной впуску 21 жидкости, и имеет конфигурацию с выемкой, обращенной внутрь, для повторного направления жидкости, сталкивающейся с отбойной поверхностью 70, обратно в центр зоны смешивания для улучшенного взаимодействия с поперечным потоком пара под давлением впуска 22 для газа. Выполненная в виде выемки отбойная поверхность 70 в данном случае имеет искривленную внутрь сферическую конфигурацию. Альтернативно, направленная внутрь выемка отбойной поверхности может иметь цилиндрическую конфигурацию с осью цилиндрической поверхности, предпочтительно расположенной поперек центральной оси 72 трубчатого элемента 30. В предпочтительном варианте осуществления отбойная поверхность 70 отстоит на расстояние "d" от центральной оси зоны смешивания на величину от 1/8 до 1/3 радиуса смесительной камеры, и наиболее предпочтительно на величину около 1/4 радиуса зоны смешивания.
[0018] Таким образом, во время работы узла 10 распылительной форсунки, жидкий углеводород, направленный в зону 20 смешивания, должен проходить через поперечный поток пара под давлением, направленный по центру в узел распылительной форсунки из впуска 22 для пара, и взаимодействовать с имеющей форму выемки отбойной поверхностью 70 отбойного стержня 34, который дробит жидкость, распыляет ее в поперечном направлении и повторно направляет обратно в центр зоны 20 смешивания для дополнительного улучшения измельчения частиц жидкости и направления под действием пара в зону 24 протяженности ствола и через нее. С помощью имеющей форму выемки отбойной поверхности 70, радиально отстоящей от оси 72 зоны 20 смешивания, поперечный поток пара под давлением улучшает измельчение частиц жидкости с уменьшенным препятствием от отбойного стержня аксиальному потоку пара, проходящему через зону смешивания в зону протяженности ствола. Радиальное смещение отбойной поверхности 70 относительно центральной оси 72 зоны 20 смешивания дополнительно минимизирует прямой удар потока по концу отбойного стержня 34 и образуемую в результате эрозию вокруг отбойной поверхности 70, которая может отрицательно влиять на показатели работы распыления и обуславливать необходимость замены отбойного стержня.
[0019] В качестве дополнительного признака настоящего варианта осуществления изобретения для улучшения непрерывного перемешивания распыленной жидкости и пара во время их прохода через зону 24 протяженности ствола в распылительный наконечник 25 между зоной 20 смешивания и зоной 24 протяженности ствола неподвижно установлено круговое дисперсионное кольцо 85. Цилиндрическое дисперсионное кольцо 85 в данном случае эффективно задает расположенный ниже по потоку конец зоны 20 смешивания и расположенный выше по потоку конец зоны 24 протяженности ствола. Обычно зона 24 протяженности ствола имеет длину по оси в 2-10 раз больше длины по оси зоны 20 смешивания. В данном случае, круговое дисперсионное кольцо 85 установлено на аксиальном расстоянии
Figure 00000001
ниже по ходу потока от центра отбойного стержня 34, которое меньше диаметра зоны 20 смешивания, и предпочтительно на расстоянии, соответствующем около 3/4 диаметра зоны 20 смешивания.
[0020] Показанное дисперсионное кольцо 85 является металлическим цилиндрическим кольцом, имеющим относительно небольшую радиальную глубину, и которое приварено или иначе закреплено в трубчатом элементе 30. Дисперсионное кольцо 85 имеет радиальную глубину "х", которая меньше 1/8 внутреннего диаметра трубы и, предпочтительно, составляет около 1/10 внутреннего диаметра. Неожиданно было обнаружено, что небольшой круговой уступ или козырек, заданный дисперсионным кольцом 85, направляет периферийную часть аксиального потока пара и распыленных капель жидкости внутрь в степени, достаточной для способствования непрерывному перемешиванию капель и пара при их прохождении по длине зоны 24 протяженности ствола и выпуске из распылительного наконечника 25. При этом, небольшая радиальная глубинка "х" дисперсионного кольца 85 не создает нежелательных помех потоку распыленной жидкости, проходящему из зоны 20 смешивания в зону 24 протяженности ствола.
[0021] Из приведенного выше можно увидеть, что предложен узел распылительной форсунки, имеющий относительно простую конструкцию и являющийся экономичным в изготовлении. При этом узел распылительной форсунки является эффективным для распыления жидких углеводородов в системах каталитического крекинга.

Claims (14)

1. Система каталитического крекинга, содержащая:
лифт-реактор;
узел (10) форсунки, установленный в стенке (11) лифт-реактора для выпуска распыленного жидкого углеводорода в лифт-реактор;
причем указанный узел (10) форсунки содержит корпус форсунки в виде полого цилиндрического трубчатого элемента (30), который задает цилиндрическую зону (20) смешивания и цилиндрическую зону (24) протяженности ствола, расположенную ниже по потоку относительно зоны (20) смешивания, имеющую длину в осевом направлении в 2-10 раз больше длины в осевом направлении зоны (20) смешивания и проходящую через стенку (11) лифт-реактора;
впуск (21) для жидкости, поддерживаемый указанным трубчатым элементом (30) и выполненный с возможностью направления через него потока жидкости под давлением в указанную зону (20) смешивания;
отбойный стержень (34), поддерживаемый указанным трубчатым элементом (30), выступающий в указанную зону (20) смешивания и имеющий отбойную поверхность (70), которая по существу выровнена с впуском (21) для жидкости и к которой обеспечено сталкивание и направление в поперечном направлении потока жидкости, направленного в указанную зону (20) смешивания из указанного впуска для жидкости;
впуск (22) для газа, установленный на расположенном выше по ходу потока конце указанного трубчатого элемента (30) и выполненный с возможностью направления через него потока газа под давлением в указанную зону (20) смешивания вдоль центральной оси (72) указанной зоны (20) смешивания для распыления жидкости, сталкивающейся с указанной отбойной поверхностью (70), и направления распыленной жидкости через указанную зону (24) протяженности ствола;
распылительный наконечник (25), установленный на распложенном ниже по ходу потока конце указанного трубчатого элемента (30) и имеющий выпускное отверстие (26), через которое обеспечен выпуск указанной распыленной жидкости из указанной зоны (24) протяженности ствола с обеспечением заданной формы факела распыла; и
цилиндрическое дисперсионное кольцо (85), выполненное отдельно от указанного трубчатого элемента (30), неподвижно поддерживаемое в указанном трубчатом элементе (30) ниже по ходу потока относительно указанного отбойного стержня (34) между указанной зоной (20) смешивания и указанной зоной (24) протяженности ствола, причем указанное дисперсионное кольцо (85) образует круговой уступ, проходящий в радиальном направлении и имеющий радиальную глубину от 1/10 до 1/8 внутреннего диаметра зоны (20) смешивания и цилиндрической зоны (24) протяженности ствола, для направления периферийной части потока газа под давлением и распыленной жидкости в радиальном направлении внутрь для способствования непрерывному перемешиванию потока жидкости и газа под давлением при их прохождении через зону (24) протяженности ствола для выпуска из распылительного наконечника (25) без создания нежелательных помех потоку распыленной жидкости, проходящему из зоны (20) смешивания в зону (24) протяженности ствола и через нее.
2. Система по п. 1, в которой отбойный стержень (34) расположен примерно посередине между впуском (22) для газа и указанным дисперсионным кольцом (85).
3. Система по п. 1, в которой указанный корпус форсунки является цельным трубчатым элементом.
4. Система по п. 3, в которой указанный трубчатый элемент (30) является цельным участком стальной трубы.
5. Система по п. 4, в которой указанный трубчатый элемент (30) выполнен с первым отверстием (31), смежным с его расположенным выше по ходу потока концом, которое принимает указанный впуск (21) для жидкости, и вторым отверстием (32), противоположным относительно указанного первого отверстия (31), для приема отбойного стержня (34).
6. Система по п. 1, в которой указанный впуск (22) для газа соединен с источником подачи пара под давлением.
RU2016121691A 2013-11-12 2014-10-03 Распылительная форсунка с внутренним кольцом для дисперсии жидких частиц для каталитического крекинга RU2673851C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361902848P 2013-11-12 2013-11-12
US61/902,848 2013-11-12
PCT/US2014/059102 WO2015073133A1 (en) 2013-11-12 2014-10-03 Catalytic cracking spray nozzle with internal liquid particle dispersion ring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016121691A RU2016121691A (ru) 2017-12-19
RU2673851C1 true RU2673851C1 (ru) 2018-11-30

Family

ID=53057848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121691A RU2673851C1 (ru) 2013-11-12 2014-10-03 Распылительная форсунка с внутренним кольцом для дисперсии жидких частиц для каталитического крекинга

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9925508B2 (ru)
EP (1) EP3068545A4 (ru)
CN (1) CN106232239A (ru)
RU (1) RU2673851C1 (ru)
WO (1) WO2015073133A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2674958C2 (ru) 2013-09-20 2018-12-13 Спрэинг Системс Ко. Распылительная форсунка для флюидизированного каталитического крекинга
CN105597957A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 广州斯佩仪智能科技有限公司 双流体喷雾装置及双流体雾化方法
US10350617B1 (en) * 2016-02-12 2019-07-16 Konstantin Dragan Composition of and nozzle for spraying a single-component polyurethane foam
US10702876B2 (en) * 2016-06-03 2020-07-07 Konstantin Dragan System, composition, and method for dispensing a sprayable foamable product
US10815353B1 (en) 2016-06-03 2020-10-27 Konstantin Dragan Composition of and nozzle for spraying a single-component polyurethane foam
FR3064197B1 (fr) * 2017-03-24 2019-03-22 Total Raffinage Chimie Dispositif d'injection de charge ameliore pour une unite fcc.
FR3064196B1 (fr) * 2017-03-24 2021-10-15 Total Raffinage Chimie Dispositif d'injection de charge d'une unite fcc a perte de charge limitee.
FR3077510B1 (fr) * 2018-02-08 2022-07-22 Total Raffinage Chimie Dispositif d'injection de charge d'une unite fcc dont la section transversale est augmentee localement.
FR3077511B1 (fr) * 2018-02-08 2022-07-22 Total Raffinage Chimie Dispositif d'injection de charge d'une unite fcc.
CN110559953B (zh) * 2018-06-06 2022-05-24 中国石化工程建设有限公司 注液装置
JP7295669B2 (ja) * 2019-03-22 2023-06-21 日東精工株式会社 シャワーヘッド
CN116921091B (zh) * 2023-09-18 2023-12-05 国检测试控股集团辽宁有限公司 一种雾化器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5692682A (en) * 1995-09-08 1997-12-02 Bete Fog Nozzle, Inc. Flat fan spray nozzle
US6098896A (en) * 1994-12-13 2000-08-08 Spraying Systems Co. Enhanced efficiency nozzle for use in fluidized catalytic cracking
RU2198349C2 (ru) * 1997-11-10 2003-02-10 Гаурмели Интернэшнл Н.В. Способ и реактор для сжигания горючих материалов
US20090310970A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-17 Applied Optoelectronics, Inc. Network timing
US20130186982A1 (en) * 2011-08-03 2013-07-25 Spraying Systems Co. Pressurized air assisted spray nozzle assembly

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US742965A (en) * 1902-08-25 1903-11-03 Henry E Brunner Hydrocarbon-burner.
US3693886A (en) 1971-10-27 1972-09-26 Delavan Manufacturing Co Swirl air nozzle
US3867092A (en) * 1974-02-27 1975-02-18 Babcock & Wilcox Co Ignitor
US4434049A (en) * 1982-03-17 1984-02-28 Dean Robert R Residual oil feed process for fluid catalyst cracking
US4591099A (en) 1983-11-07 1986-05-27 Spraying Systems Co. Nozzle to provide fan-shaped spray pattern
GB2157591B (en) 1984-04-19 1987-11-25 Spraying Systems Co Air-assisted spray nozzle
US4815665A (en) 1984-04-19 1989-03-28 Spraying Systems Air assisted nozzle with deflector discharge means
AU610098B2 (en) 1986-12-11 1991-05-16 Spraying Systems Co. Convertible spray nozzle
US5176325A (en) 1991-05-14 1993-01-05 Spraying Systems Co. Air atomizing spray nozzle assembly
US5306418A (en) 1991-12-13 1994-04-26 Mobil Oil Corporation Heavy hydrocarbon feed atomization
US5732885A (en) * 1994-10-07 1998-03-31 Spraying Systems Co. Internal mix air atomizing spray nozzle
US20010043888A1 (en) 1999-08-26 2001-11-22 Ito Jackson I. Fluid atomization process
US6726127B2 (en) 2001-11-14 2004-04-27 Spraying Systems Co. Air assisted liquid spray nozzle assembly
US6561440B1 (en) * 2001-11-14 2003-05-13 Spraying Systems Co. Full cone spray nozzle for metal casting cooling system
US8419378B2 (en) * 2004-07-29 2013-04-16 Pursuit Dynamics Plc Jet pump
US7611080B2 (en) * 2006-06-05 2009-11-03 Spraying Systems Co. Full cone air assisted spray nozzle for continuous metal casting cooling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6098896A (en) * 1994-12-13 2000-08-08 Spraying Systems Co. Enhanced efficiency nozzle for use in fluidized catalytic cracking
US5692682A (en) * 1995-09-08 1997-12-02 Bete Fog Nozzle, Inc. Flat fan spray nozzle
RU2198349C2 (ru) * 1997-11-10 2003-02-10 Гаурмели Интернэшнл Н.В. Способ и реактор для сжигания горючих материалов
US20090310970A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-17 Applied Optoelectronics, Inc. Network timing
US20130186982A1 (en) * 2011-08-03 2013-07-25 Spraying Systems Co. Pressurized air assisted spray nozzle assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US9925508B2 (en) 2018-03-27
EP3068545A4 (en) 2017-04-26
CN106232239A (zh) 2016-12-14
EP3068545A1 (en) 2016-09-21
RU2016121691A (ru) 2017-12-19
WO2015073133A1 (en) 2015-05-21
US20160288075A1 (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2673851C1 (ru) Распылительная форсунка с внутренним кольцом для дисперсии жидких частиц для каталитического крекинга
RU2671748C2 (ru) Узел распылительной форсунки с высоким кпд/низким давлением для каталитического крекинга
RU2674958C2 (ru) Распылительная форсунка для флюидизированного каталитического крекинга
US9168545B2 (en) Spray nozzle assembly with impingement post-diffuser
US8820663B2 (en) Pressurized air assisted spray nozzle assembly
ES2875892T3 (es) Boquilla de pulverización para craqueo catalítico fluidizado
JP3773975B2 (ja) 流動接触分解用高効率ノズル
EP2024100B1 (en) Full cone air assisted spray nozzle for continuous metal casting cooling
EP3356052B1 (en) Pressurized air assisted full cone spray nozzle assembly
WO2017021977A1 (en) Multi-stage liquid atomizer for fluidized catalytic cracking
WO2015042278A1 (en) Catalytic cracking spray nozzle with extended liquid inlet
RU2676617C2 (ru) Система каталитического крекинга, содержащая узел распылительной форсунки с удлинителем впуска жидкого углеводорода и распылителем