BR102019004216B1 - Sistema de têmpera e processo para um sistema de têmpera - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE TÊMPERA A presente invenção se refere a um sistema de têmpera para uma instalação para operar um forno de craqueamento com materiais de partida líquidos, assim como gasosos, que compreende um trocador de calor primário ou PQE (10) e um trocador de calor secundário ou SQE (11) e um trocador de calor terciário ou TQE (12) conectados em série. Neste caso, um trocador de linha de transferência para operação dupla ou TLX-D (26) é arranjado e configurado como um trocador de calor terciário. O TLX-D (26) é conectado em série através de uma linha de alimentação de gás TLX-D (24) a um trocador de calor secundário SQE (11). O TLX-D (26) é conectado a um tambor de vapor (59), que é conectado a uma linha de fornecimento de água de alimentação (49), através de uma linha de drenagem de água de alimentação TLX-D (34) e um TLX-D ascendente (46) e um TLX-D descendente (38) e o SQE (11) é conectado a um tambor de vapor (59), que é conectado a uma linha de fornecimento de água de alimentação (49), através de um SQE descendente (52) e um SQE ascendente (57).

Description

[0001] A presente invenção se refere a um sistema de têmpera e a um processo para um sistema de têmpera para operar um forno de craqueamento com materiais de partida líquidos, assim como gasosos, que compreende um trocador de calor primário e um trocador de calor secundário e um trocador de calor terciário conectados em série.

[0002] Existem vários materiais de partida que são posteriormente processados em um forno de craqueamento para a operação de um forno de etileno, que também é conhecido como forno de craqueamento. Entre outros, tais materiais de partida são, nafta, também referidos como material de partida líquido (alimentação líquida), ou gás, também referido como material de partida gasoso (alimentação de gás) com um elevado teor de etileno. Ambos os materiais de partida são aquecidos até uma alta temperatura em um forno de craqueamento e subsequentemente resfriados imediatamente com um sistema de têmpera, o qual é também designado por QS por abreviação.

[0003] Um sistema de têmpera ou QS com uma configuração especial é necessário dependendo do material de partida porque as propriedades físicas dos materiais de partida são diferentes. O gás como material de partida pode ser resfriado ainda mais para baixo, por exemplo, de 900 °C a 150 °C, do que um material de partida líquido, que é resfriado de cerca de 900 °C a 350 °C, porque a condensação de gás começa somente em temperaturas marcadamente mais baixas.

[0004] Consequentemente, um sistema de têmpera para o modo de alimentação de gás geralmente consiste em um trocador de calor primário ou referido como PQE para abreviação e um trocador de calor secundário ou referido como SQE para abreviação e trocador de calor terciário ou também referido como como TQE para abreviação.

[0005] Um sistema de têmpera para o modo de alimentação de líquido consiste apenas em um PQE e um SQE conectados em série. Um TQE, que é sempre usado como pré- aquecedor de água de alimentação ou pré-aquecedor de água de alimentação de caldeira, não é instalado em tal arranjo, onde o PQE e SQE são conectados como evaporadores e também são operados como tal.

[0006] Referência é feita mais abaixo a um desenho explicado abaixo como um exemplo de um possível arranjo de refrigerador para um modo de operação de um sistema de têmpera para o modo de alimentação de gás.

[0007] Referência é também feita mais abaixo para um desenho explicado abaixo como um exemplo de um arranjo de refrigerador possível para um modo de operação de um sistema de têmpera para o modo de alimentação de líquido.

[0008] O DE 10 2014 018 261 é mencionado como estado da técnica.

[0009] Referência é feita mais abaixo para um desenho explicado abaixo como outro exemplo de um processo já usado para fornos de craqueamento com o modo de operação de um sistema de têmpera para o modo de alimentação de gás e modo de alimentação de líquido.

[00010] Para poder operar um sistema de têmpera tanto com material de partida líquido quanto com gasoso, um PQE e um SQE e um TQE devem ser instalados. O TQE no lado do gás deve ser contornado por meio de um bypass no caso de um modo de operação de alimentação de líquido.

[00011] O modo atual de operação de um sistema de têmpera para alimentação de gás e para alimentação de líquido de acordo com o estado da técnica, de acordo com um desenho explicado abaixo, é realizado com um tal circuito de bypass. Uma válvula de entrada de gás fornecida na frente de um tubo de entrada de gás de um TQE está aberta e uma válvula de desvio disposta no bypass do TQE é fechada no caso de uma operação de alimentação de gás. A válvula de entrada de gás está fechada e a válvula de desvio está aberta no caso de uma operação de alimentação de líquido.

[00012] As desvantagens do arranjo usado de um sistema de têmpera para um modo de operação de alimentação de gás e alimentação de líquido de acordo com o estado da técnica é que tal arranjo com controle de desvio necessita de um espaço muito grande e, portanto, causa altos custos, além do fato de que o arranjo técnico e o modo de operação não podem atender os requisitos estabelecidos para tal sistema de têmpera em termos de confiabilidade, facilidade de execução de reparos e facilidade de manutenção.

[00013] O objetivo da presente invenção é proporcionar um sistema de têmpera e um processo para um sistema de têmpera para operar um forno de craqueamento com materiais de partida líquidos e gasosos, o que melhora os elevados requisitos do equipamento técnico e modo de operação em termos de confiabilidade e custos e garante uma possibilidade simples em termos de reparações e trabalhos de manutenção necessários.

[00014] Este objeto da presente invenção é realizado de uma maneira genérica por um trocador de linha de transferência para operação dupla ou alternada ou TLX-D por abreviação, sendo arranjado e configurado como trocador de calor terciário, pelo TLX-D sendo conectado em série através de uma linha de alimentação de gás TLX-D a um trocador de calor secundário SQE, e pelo TLX-D sendo conectado a um tambor de vapor, que é conectado a uma linha de água, via uma linha de drenagem de água de alimentação TLX-D e um TLX-D ascendente e um TLX-D descendente e o SQE sendo conectados a um tambor de vapor, o qual é conectado a uma linha de água de alimentação, via um SQE descendente e um SQE ascendente.

[00015] Além disso, o TLX-D é fornecido com uma linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D, incluindo uma válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX- D. Além disso, uma válvula de linha de drenagem de água de alimentação TLX-D é disposta na linha de drenagem de água de alimentação TLX-D e uma válvula TLX-D ascendente é disposta no TLX-D e uma válvula de TLX-D descendente é montada no TLX-D, em que um resfriamento do TLX-D na circulação natural é preferencialmente fornecido através do TLX-D descendente e do TLX-D ascendente.

[00016] Uma vantagem essencial também é que o TLX-D é conectado à linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D fornecida, incluindo a válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D instalada no mesmo e é conectado ao tambor de vapor através da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D, incluindo a válvula da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D instalada no mesmo, em que um resfriamento do TLX-D por circulação forçada é fornecido através da linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D e da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D.

[00017] O TLX-D é vantajosamente arranjado e configurado para uma operação dupla, de tal forma que o TLX-D tem defletores dispostos a uma distância um do outro, onde os defletores são dispostos no interior do TLX-D envolvido pela camisa do TLX-D em ângulos retos a uma linha central do TLX-D na horizontalmente posicionado, e o arranjo e a posição dos defletores são pré-definidas com base na geração de vapor adicional resultante no modo de alimentação de líquido.

[00018] Outra vantagem é devido ao fato de que um primeiro defletor é instalado no interior TLX-D do TLX-D com distância predefinida ao tubo de entrada de água de alimentação TLX-D e o primeiro defletor deflete um fluxo de água de alimentação por 180°no lado da camisa e tem uma seção transversal de fluxo de água de alimentação livre, cuja altura máxima está na faixa de 10% a 40%, de preferência 15% a 25% do diâmetro interno do revestimento TLX-D como uma função das condições de processo pré-definidas . Além disso, um segundo defletor está disposto no interior do TLX-D do TLX-D com distância predefinida ao primeiro defletor, cujo segundo defletor deflete a água de alimentação por 180° e tem uma seção transversal de fluxo de água de alimentação livre. Um arranjo adicional de defletores é fornecido em função do comprimento do TLX-D até o tubo de saída de água de alimentação do TLX-D.

[00019] Outra característica se deve ao fato de que um comprimento correspondente de um TLX-D com condições de processo pré-definidas é pré-definido no lado do gás e no lado da água / vapor, e que um número de defletores arranjados é variável como uma função das condições de processo pré-definidas, a distância dos respectivos defletores um do outro estando em uma faixa entre 100 mm e 800 mm, de preferência entre 300 mm e 600 mm.

[00020] Outra vantagem é que os defletores têm uma configuração achatada na área superior no caso do TLX-D no caso da água de alimentação fluir através do TLX-D na posição horizontal em ângulos retos para a linha central do TLX-D, e que um volume livre ou um espaço de vapor é configurado abaixo dos tubos de TLX-D ascendentes.

[00021] Uma vantagem adicional é que, no caso do TLX- D, o nivelamento dos defletores é mantido tão pequeno que, por um lado, não ocorre fluxo de bypass indesejado no modo de alimentação de gás durante a operação do TLX-D como um pré-aquecedor de água de alimentação e é configurado tão grande que, por outro lado, a quantidade de vapor gerado pode ser completamente descarregada no modo de alimentação de líquido durante a operação do TLX-D como evaporador. É preferível que a altura máxima do nivelamento seja configurada em uma faixa de cerca de 5 mm a 40 mm e, de preferência, de 10 mm a 15 mm.

[00022] Em um processo para um sistema de têmpera para operar um forno de craqueamento com materiais de partida líquidos e gasosos, mostrou-se especialmente vantajoso que um trocador de calor duplo TLX-D ou TLX-D seja conectado como um trocador de calor terciário para uma operação dupla e o TLX-D é operado no modo de alimentação de gás como pré- aquecedor de água de alimentação no caso de material de partida gasoso e no modo de alimentação de líquido como evaporador no caso de material de partida líquido, onde a válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D e a válvula de água de alimentação são abertas e a válvula TLX-D descendente e a válvula TLX-D ascendente são fechadas no modo de alimentação de gás.

[00023] Outra vantagem no processo é devido ao fato de que a água de alimentação é orientada contra a direção do fluxo do gás craqueado gasoso no lado da camisa no princípio de contra-fluxo e é resfriada a uma temperatura pré-definida no TLX-D via válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D aberta.

[00024] Outra vantagem é alcançada pela água de alimentação guiada sendo aquecida a temperaturas de cerca de 150 °C a cerca de 300 °C por meio de calor descarregado do gás craqueado no TLX-D.

[00025] Também provou ser vantajoso que a válvula de TLX-D descendente e a válvula TLX-D ascendente sejam abertas e a válvula da linha de alimentação de água TLX-D e a válvula de água de alimentação estejam fechadas no TLX-D no modo de alimentação de líquido e que a água de alimentação é guiada para o tambor de vapor através de uma linha de fornecimento de água de alimentação instalada.

[00026] Outra vantagem é que o trocador de calor duplo TLX-D é integrado ao sistema de vapor saturado ou sistema de resfriamento do sistema de têmpera, onde a água é guiada do tambor de vapor através do TLX-D descendente e da válvula descendente TLX-D aberta até ela ser distribuída para os tubos TLX-D descendentes instalados no TLX-D.

[00027] Além disso, é vantajoso que a água flua através do TLX-D a partir do tambor de vapor no lado da camisa até os tubos TLX-D ascendentes, que estão dispostos em frente aos tubos TLX-D descendentes, em que o gás craqueado que flui através do TLX-D não é resfriado de forma significativa, não mais que 15% de resfriamento da temperatura de entrada do gás craqueado, preferivelmente menos que 10%.

[00028] Uma vantagem especial se deve ao fato de uma temperatura de entrada do gás craqueado próxima de 50 °C, preferivelmente inferior a 30 °C, acima da faixa da temperatura do vapor saturado ser atingida no TLX-D devido ao direcionamento especial do fluxo de água, e uma pequena quantidade de vapor, menos de 10 t / h de vapor, de preferência menos de 5 t / h de vapor, é gerada no lado da água ou no lado da camisa pela camisa TLX-D, e o vapor é levado para o tambor de vapor através dos tubos TLX-D ascendentes, através do TLX-D ascendente, através de uma válvula TLX-D ascendente aberta e do tubo ascendente de tambor de vapor TLX-D.

[00029] O TLX-D é arranjado com vantagem e configurado para uma operação dupla, de tal forma que o TLX-D pode ser usado tanto para um modo de operação no modo de alimentação de gás quanto no modo de alimentação de líquido, e que o TLX-D é fornecido como pré-aquecedor de água de alimentação e como evaporador para tal operação dupla.

[00030] No caso do arranjo vantajoso do TLX-D, o controle do modo de operação ocorre através da circulação de água / vapor e não mais através do lado de fornecimento de gás do PQE e SQE.

[00031] Mais detalhes e vantagens da presente invenção são explicados em detalhes com base na concretização exemplificativa mostrada nos desenhos. Nos desenhos,

[00032] A Figura 1 mostra uma disposição esquemática de um sistema de têmpera para o modo de operação de um sistema de têmpera para alimentação de gás de acordo com o estado da técnica;

[00033] A Figura 2 mostra uma disposição esquemática de um sistema de têmpera para o modo de operação de um sistema de têmpera para alimentação de líquido de acordo com o estado da técnica;

[00034] A Figura 3 mostra uma disposição esquemática de um sistema de têmpera para o modo de operação de um sistema de têmpera para alimentação de gás e alimentação de líquido com bypass de acordo com o estado da técnica;

[00035] A Figura 4 mostra uma concretização exemplificativa preferida de uma disposição de um sistema de têmpera para o modo de operação de um sistema de têmpera para alimentação de gás e alimentação de líquido de acordo com a presente invenção; e

[00036] A Figura 5 mostra uma concretização exemplificativa preferida de uma configuração de um TQE para o modo de operação de um sistema de têmpera para alimentação de gás e alimentação de líquido de acordo com a presente invenção.

[00037] A Figura 1 mostra um arranjo esquemático da técnica anterior de um sistema de têmpera para o modo de operação de um sistema de têmpera para o modo de alimentação de gás. Um PQE 10 sugerido e um SQE 11 e um TQE 12 estão conectados em série. O PQE 10 e o SQE 11 são conectados como evaporadores, enquanto o TQE 12 é operado como pré-aquecedor de água. O gás craqueado é alimentado a partir do forno de craqueamento, não mostrado, para o PQE 10, SQE 11 e o TQE 12 na direção das setas 13 indicadas.

[00038] A Figura 2 mostra um arranjo esquemático da técnica anterior de um sistema de resfriamento para o modo de operação de um sistema de têmpera para o modo de alimentação de líquido. Um PQE 10 sugerido e um SQE 11 são conectados em série e são operados como evaporadores. Um TQE, que é sempre operado como pré-aquecedor de água ou pré- aquecedor de água de alimentação da caldeira, também conhecido como pré-aquecedor BFW por abreviação, não está instalado. O gás craqueado do forno de craqueamento, não mostrado, é alimentado ao PQE 10 e ao SQE 11 na direção das setas 13 indicadas.

[00039] A Figura 3 mostra um arranjo esquemático da técnica anterior de um sistema de resfriamento para o modo de operação de um sistema de têmpera para o modo de alimentação de gás e modo de alimentação de líquido. Um PQE 10 sugerido e um SQE 11 e um TQE 12 estão conectados em série. O PQE 10 e o SQE 11 são operados como evaporadores, enquanto o TQE 12 é operado como pré-aquecedor de água. Uma linha de desvio 16 é conectada em paralelo entre um tubo de entrada de gás TQE 14 e um tubo de saída de gás TQE 15 na direção da flecha do TQE 12 horizontalmente arranjado. O desvio 16 se ramifica na frente de uma válvula de alimentação TQE 17 disposta no tubo de entrada de gás TQE 14 do TQE 12. Uma válvula de desvio TQE 18 é disposta na linha de desvio 16. O gás craqueado de um forno de craqueamento, não mostrado, é alimentado ao PQE 10, SQE 11 e ao TQE 12 na direção das setas 13 indicadas.

[00040] Uma concretização exemplificativa preferida de um arranjo de um sistema de têmpera vantajoso para o modo de alimentação de gás e modo de alimentação de líquido é esquematicamente mostrada na Figura 4. Um PQE 10 é esquematicamente mostrado por uma questão de maior clareza. Apenas é mostrada uma linha 20 proveniente do PQE 10 e indicada por uma seta, que guia o gás craqueado na direção da seta em direção ao tubo de entrada de gás SQE 21 do trocador de calor secundário SQE 11 por abreviação.

[00041] O SQE 11 disposto horizontalmente está conectado no lado do gás craqueado em série com um trocador de linha de transferência disposto horizontalmente para operação dupla 26, que é, além disso, referido como TLX-D 26 para abreviar. Um gás craqueado a ser resfriado alcança o tubo de entrada de gás SQE 21 através da linha 20 fornecida e flui através do SQE 11 até o tubo de saída de gás SQE 23. Gás craqueado flui através de um tubo de entrada de gás TLX-D 25 até o tubo de sáida de gás TLX-D 27 do TLX-D 26 através de uma linha de alimentação de gás TLX-D 24 disposta.

[00042] O SQE 11 está ligado a um tambor de vapor 59 no lado de resfriamento ou lado de água / vapor ou lado de camisa através de um SQE 52 descendente e um SQE 57 ascendente. O resfriamento do SQE 11 ocorre em circulação natural através do SQE 52 descendente e do SQE 57 ascendente.

[00043] O TLX-D 26 é, além disso, conectado ao tambor de vapor 59 através de um TLX-D descendente 38 instalado, incluindo uma válvula de TLX-D descendente 39, e através de um TLX-D ascendente 46 instalado, incluindo uma válvula de TLX- D ascendente 47 disposta na mesma. O resfriamento do TLX-D 26 ocorre em circulação natural através do TLX-D descendente 38 e do TLX-D ascendente 46.

[00044] Além disso, o TLX-D 26 está ligado a uma linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 30, incluindo uma válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 31 instalada e está ligada ao tambor de vapor 59 através de uma linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 34, incluindo uma válvula de linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 35 instalada nela. O resfriamento do TLX- D 26 ocorre por circulação forçada através da linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 30 e da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 34.

[00045] O SQE 11 não será mais considerado abaixo para uma explicação mais detalhada da maneira de funcionamento do TLX-D 26.

[00046] O TLX-D 26 pode preferencialmente ser operado em duas variantes diferentes. Dependendo do gás craqueado a ser processado, o TLX-D 26 é operado como pré-aquecedor de água de alimentação no modo de operação de alimentação de gás no caso de material de partida gasoso e como evaporador no modo de operação de alimentação de líquido no caso de material de partida líquido. Uma explicação mais detalhada de um modo de operação tão diferente já foi dada na introdução, de modo que uma descrição adicional é dispensada.

[00047] No modo de operação de alimentação de gás do TLX-D 26, que é então operado como pré-aquecedor de água de alimentação, a válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 31 e a válvula de linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 35 são abertas e a válvula TLX-D descendente 39 e a válvula TLX-D 47 ascendentes são fechadas; isto é, o TLX-D descendente 38 e o TLX-D ascendente 46 estão bloqueados e não estão mais em operação.

[00048] Um fornecimento de água de alimentação ou fornecimento de água de alimentação da caldeira é realizado por meio de uma bomba, não mostrada, através da linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 30 através da válvula de linha de fornecimento de água de alimentação aberta TLX-D 31 para o tubo de entrada de água de alimentação TLX-D 32 do TLX-D 26. A água de alimentação flui através do TLX-D 26 no lado do revestimento no princípio do contra- fluxo, isto é, contra a direção do fluxo do gás craqueado, através do tubo de saída de água de alimentação TLX-D 33. O gás craqueado, que flui do tubo de entrada de gás TLX-D 25 através do TLX-D 26 no lado do tubo até o tubo de saída de gás TLX-D 27, é eficientemente resfriado a uma temperatura pré-definida devido ao direcionamento especialmente eficaz do fluxo da água de alimentação através do TLX-D 26 no princípio do contra-fluxo. O calor descarregado é absorvido pela água de alimentação direcionada, em que a água de alimentação é aquecida a temperaturas de cerca de 150 °C até cerca de 300 °C. A água de alimentação aquecida deixa o TLX-D 26 através do tubo de saída de água de alimentação TLX-D 33 instalado e é introduzida no tambor de vapor 59 através da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 34 e através da válvula de linha de drenagem de alimentação TLX-D 35 aberta através de um tubo de água de alimentação de tambor de vapor TLX-D 36 instalado no tambor de vapor 59.

[00049] No modo de operação de alimentação de líquido do TLX-D 26, que é então operado como um evaporador, a válvula TLX-D descendente 39 e a válvula TLX-D ascendente 47 são abertas e a válvula da linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 31 e a válvula da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 35 estão fechadas; i.e., a linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D 30 e a linha de drenagem de água de alimentação TLX-D 34 estão bloqueadas e não estão em funcionamento. Um fornecimento de água de alimentação para o tambor de vapor 59 tem lugar através de uma linha de fornecimento de água de alimentação 49 e de um tubo de água de alimentação 50 dispostos no tambor de vapor. A água de alimentação necessária é alimentada ao tambor de vapor 59 a partir de uma fonte externa no caso do modo de operação de alimentação de líquido. Tal suprimento externo de água de alimentação não tem nenhum efeito sobre o modo de operação do TLX-D 26 e, portanto, não é considerado adicional.

[00050] O TLX-D 26 está integrado no sistema de vapor saturado ou no sistema de arrefecimento do sistema de tempera. A água do tambor de vapor 59 passa através da conexão de tubo TLX-D descendente 37, através do TLX-D descendente 38, através da válvula TLX-D descendente 39 aberta até ser distribuída para os tubos descendentes 40, 41, 42 do TLX-D , que são instalados no TLX-D 26. A água flui através do TLX-D 26 no lado da camisa dos tubos 40, 41, 42 do TLX-D descendente para os tubos ascendentes 43, 44, 45 do TLX-D opostos. Ao fluir através do TLX-D 26, o gás craqueado, que flui do tubo de entrada de gás TLX-D 25 através do TLX-D 26 no lado do tubo até o tubo de saída de gás TLX-D 27, não é resfriado significativamente, não mais de 15% de arrefecimento da temperatura de entrada do gás craqueado, preferivelmente menos que 10%, uma vez que a temperatura de entrada do gás craqueado é próxima de 50 °C, preferencialmente inferior a 30 °C, acima da faixa da temperatura do vapor saturado da água. Assim, apenas uma pequena quantidade de vapor, menos de 10 t / h de vapor, de preferência menos de 5 t / h de vapor, que é transportada para o tambor de vapor 59 através dos tubos TLX-D ascendentes 43, 44, 45, através do TLX-D 46 e através da válvula TLX-D ascendente 47 aberta e através do tubo ascendente de tambor de vapor TLX-D 48, é gerado no lado da água ou no lado da camisa do TLX-D 26. O TLX-D 26 pode ser operado com saída muito baixa devido à configuração preferida. Devido a esse modo de operação, evita-se um resfriamento do gás craqueado abaixo da temperatura de condensação, sem que um TQE convencional tenha que ser contornado por meio de um bypass.

[00051] As vantagens na concretização exemplificativa preferida são devidas ao fato de que os custos significativos poderem ser reduzidos por um circuito de bypass do lado do gás sendo capaz de ser evitado e o requisito de espaço oneroso ligado ao mesmo poder ser eliminado.

[00052] Mudanças técnicas significativas no TLX-D 26 em comparação com um TQE convencional são configuradas para uma operação dupla.

[00053] Na concretização exemplificativa, o tubo de entrada de água de alimentação TLX-D 32 e o tubo de saída de água de alimentação TLX-D 33 para um TLX-D operado como pré- aquecedor de água de alimentação no modo de alimentação de gás são de preferência dispostos no TLX-D 26. Além disso, os tubos TLX-D descendentes 40, 41, 42 e os tubos TLX-D ascendentes 43, 44, 45 são cada um preferencialmente instalados para o TLX-D 26 operado como evaporador no modo de alimentação de líquido.

[00054] O tubo de entrada de água de alimentação TLX-D 32 e o tubo de saída de alimentação TLX-D 33 do TLX-D 26 disposto horizontalmente são fornecidos em frente ao tubo de saída de gás TLX-D 27 e através do tubo de entrada de gás TLX-D 25, respectivamente, no lado inferior e no lado superior, respectivamente, na camisa TLX-D 28. O fornecimento de água de alimentação ocorre através do tubo de entrada de água de alimentação TLX-D 32 instalado no lado inferior da camisa TLX-D 28, e a descarga da água de alimentação pré-aquecida é feita através do tubo de saída de água de alimentação TLX-D 33, disposto no lado superior da camisa TLX-D 28.

[00055] O número e a posição horizontal dos TLX-D descendentes tubos 40, 41, 42 e dos tubos TLX-D ascendentes 43, 44, 45 são pré-definidos com base na geração requerida de vapor; isto é, o número de tubos TLX-D ascendentes e tubos TLX-D descendentes mostrados na Figura 4 é variável. Neste caso, uma alimentação de água é feita através dos tubos de TLX-D descendentes 40, 41, 42 instalados no lado inferior da camisa TLX-D 28 e ocorre uma descarga de água / vapor através dos tubos de TLX-D ascendentes 43, 44, 45 do TLX-D 26, posicionada horizontalmente, disposta no lado superior da camisa TLX-D.

[00056] Um arranjo e posição dos defletores 62 no interior do TLX-D 29, que é envolvido pela camisa TLX-D 28 do TLX-D 26, são predefinidas com base no resfriamento do gás craqueado no modo de alimentação de gás. Os defletores 62 têm uma configuração especial, que será mostrada e descrita mais abaixo. Tal arranjo e posição dos defletores 62 do TLX-D 26 são mostrados na Figura 5.

[00057] Um fluxo de água de alimentação 65 no lado da jaqueta no modo de alimentação de gás indicado por uma linha ondulada é mostrado em uma vista superior da Figura 5. A água de alimentação entra no TLX-D 26 através do tubo de entrada de água de alimentação TLX-D 32 e é defletida 180° por um primeiro defletor 63 instalado no TLX-D 29 interior do TLX-D com uma distância pré-definida ao tubo de alimentação de água de alimentação e que flui através de uma seção 60 de fluxo de água de alimentação livre, cuja seção transversal é aparente da seção A-A, e tem uma altura máxima como uma função de condições de processo pré-definidas na faixa de 10% a 40%, preferencialmente 15% a 25% do diâmetro da camisa TLX-D 28. A água de alimentação também é defletida por 180° e passa através de uma segunda seção de fluxo de água de alimentação livre no caso de um segundo defletor 64 disposto no TLX-D interior 29 do TLX-D 26 com distância pré- definida ao primeiro defletor 63.

[00058] Tal processo é repetido em função do comprimento do TLX-D 26 até o tubo de saída de água de alimentação TLX-D 33. O comprimento correspondente de um TLX-D 26 é pré-definido nos lados de gás e água / vapor com condições precisas do processo pré-definidas. O número de defletores dispostos 62 é variável como uma função das condições de processo pré-definidas. A distância dos respectivos defletores um do outro situa-se em um intervalo de cerca de 100 mm a 600 mm, mas de preferência de 300 mm a 500 mm.

[00059] Um fluxo de água / vapor 66 no lado da camisa no modo de alimentação de líquido indicado por setas é mostrado em uma vista lateral da Figura 5. A água entra no TLX-D 26 posicionada horizontalmente no lado da camisa através dos tubos TLX-D descendentes 40, 41, 42 e atravessa o TLX-D em ângulos retos. Enquanto a água atravessa o TLX-D 26 em ângulos retos, ocorre uma transição de fase parcial da água. Assim, além da água, um teor de vapor também está presente. Assim, pode ser garantido que o vapor resultante seja descarregado através dos tubos TLX-D ascendentes 43, 44, 45. Portanto, os defletores 62 têm uma configuração achatada na área superior. Como resultado, um volume livre ou espaço de vapor 61, no qual o vapor resultante flui e é descarregado através dos tubos TLX-D ascendentes 43, 44, 45, forma-se sob os tubos TLX-D ascendentes 43, 44, 45.

[00060] Quando se configura o volume livre ou espaço de vapor 61 ou do achatamento dos defletores 62, pode ser considerado que o achatamento dos defletores é tão pequeno que, por um lado, não ocorre qualquer fluxo de desvio indesejado no modo de alimentação de gás durante a operação do TLX-D 26 como pré-aquecedor de água de alimentação, e tão grande que, por outro lado, o teor de vapor resultante pode ser completamente descarregado no modo de alimentação de líquido durante a operação do TLX-D como evaporador. A altura máxima da seção transversal do nivelamento deve ser configurada em uma faixa de cerca de 5 mm a 40 mm e, de preferência, de 10 mm a 15 mm.

[00061] Uma mudança no número e na posição dos tubos TLX-D descendentes e dos tubos TLX-D ascendentes, bem como um projeto configurado de defletores, são críticos para um modo confiável de operação de um TLX-D 26 na operação dupla. Portanto, as condições de processo pré-definidas devem ser levadas em consideração de maneira precisa quando um TLX-D 26 estiver sendo configurado.

Claims (14)

1. Sistema de têmpera para uma instalação para operar um forno de craqueamento com materiais de partida líquidos e gasosos, que compreende um trocador de calor primário ou PQE (10) e um trocador de calor secundário ou SQE (11) e um trocador de calor terciário ou TQE (12) conectados em série, caracterizado pelo fato de que um trocador de linha de transferência para operação dupla ou TLX-D (26) é arranjado e configurado como um trocador de calor terciário, em que o TLX-D (26) é conectado em série através de uma linha de alimentação de gás TLX-D (24) a um trocador de calor secundário SQE (11), e que o TLX-D (26) é conectado a um tambor de vapor (59), o qual está ligado a uma linha de água de alimentação (49), através de uma linha de drenagem de água de alimentação TLX-D (34) e um TLX-D ascendente (46) e um TLX-D descendente (38) e o SQE (11) é conectado a um tambor de vapor (59), o qual está ligado a uma linha de água de alimentação (49), através de um SQE descendente (52) e um SQE ascendente (57), e em que o TLX-D (26) é provido com uma linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D (30) com uma válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D (31) no mesmo, em que o resfriamento do TLX-D (26) em circulação natural é fornecido através do TLX-D descendente (38) e do TLX-D ascendente (46), e em que o resfriamento do TLX-D (26) por circulação forçada é fornecido através da linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D (30) e da linha de drenagem de água de alimentação TLX-D (34).

2. Sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o TLX-D (26) possui defletores (62) dispostos a uma distância um do outro, que os deflectores (62) estão dispostos no TLX-D interior (29) envolvido pela camisa TLX-D (28) perpendicularmente a uma linha central TLX-D (67) do TLX-D horizontalmente posicionado (26), e que o arranjo e a posição dos defletores (62) são pré-definidos com base na geração de vapor, resultando adicionalmente no modo de alimentação de líquido.

3. Sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um primeiro defletor (63) é instalado no TLX-D interior (29) do TLX-D (26) com distância pré-definida para o tubo de entrada de água de alimentação TLX-D (32), em que o primeiro defletor (63) desvia um fluxo de água de alimentação a 180° no lado da camisa e tem uma seção transversal de fluxo de água de alimentação livre (60), cuja altura máxima está na faixa de 10% a 40% de preferência 15% a 25% do diâmetro interno da camisa TLX-D (68) em função das condições de processo pré-definidas, que um segundo defletor (64) é disposto no TLX-D interior (29) do TLX-D (26) com distância pré-definida do primeiro defletor (63), cujo segundo defletor deflete a água de alimentação a 180° tem uma seção transversal de fluxo de água de alimentação livre (60) e que um arranjo adicional de defletores é fornecido em função do comprimento do TLX-D (26) até o tubo de saída de água de alimentação TLX-D (33).

4. Sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um comprimento correspondente de um TLX-D (26) com condições de processo predefinidas ser predefinido no lado de gás e no lado de água / vapor, e que um número de deflectores dispostos (62) é variável como uma função das condições de processo predefinidas, estando a distância dos respectivos deflectores uma da outra em uma faixa de 100 mm a 800 mm ou limitada a 300 mm a 600 mm.

5. Sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os defletores (62) que estão arranjados no TLX-D (26) em ângulos retos para a linha central do TLX-D (67) no caso de água de alimentação fluindo através do TLX-D horizontalmente posicionado, têm uma configuração achatada na área superior, e que um volume livre ou um espaço de vapor (61) é configurado abaixo dos tubos TLX-D ascendentes (43, 44, 45).

6. Sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o achatamento dos defletores (62) é mantido tão pequeno que, por um lado, não ocorre fluxo de desvio indesejado no modo de alimentação de gás durante a operação do TLX-D (26) como pré-aquecedor de água de alimentação e é configurado tão grande que, por outro lado, a quantidade de vapor gerada pode ser completamente descarregada no modo de alimentação de líquido durante a operação do TLX-D (26) como evaporador, e que a altura máxima do achatamento é configurada em uma faixa de 5 mm a 40 mm e, de um modo preferido, 10 mm a 15 mm.

7. Processo para um sistema de têmpera para operar um forno de craqueamento com materiais de partida líquidos e gasosos, que compreende um PQE (10) e um SQE (11) e um TQE (12) conectados em série, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um trocador de calor duplo TLX-D ou TLX-D (26) é configurado e conectado como um trocador de calor terciário para uma operação dupla, que o TLX-D (26) é operado no modo de alimentação de gás como pré- aquecedor de água de alimentação no caso de material de partida gasoso e no modo de alimentação de líquido como evaporador no caso de material de partida líquido, a válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D (31) e a válvula de água de alimentação TLX-D (35) sendo abertas e a válvula TLX-D descendente (39) e a válvula TLX-D (47) ascendente sendo fechadas no modo de alimentação de gás, que com o TLX-D (26) no modo de alimentação de líquido, a válvula TLX-D descendente (39) e a válvula TLX-D ascendente (47) estão abertas e a válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D (31) e a válvula de água de alimentação TLX-D (35) estão fechadas e que a água de alimentação é alimentada ao tambor de vapor (59) através de uma linha de água de alimentação (49).

8. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a água de alimentação é orientada contra a direção de fluxo do gás craqueado gasoso no lado da camisa no princípio contra- corrente e resfriada a uma temperatura pré-definida no TLX- D (26) através da válvula de linha de fornecimento de água de alimentação TLX-D (31) aberta.

9. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a água de alimentação orientada é aquecida a temperaturas de 150 °C a 300 °C por meio de calor descarregado do gás craqueado no TLX-D (26).

10. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato quando o TLX-D (26) está no modo de alimentação de líquido, a água de alimentação é guiada para o tambor de vapor (59) através de uma linha de fornecimento de água de alimentação (49) e de um tubo de água de alimentação (50) dispostos no tambor de vapor.

11. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor duplo TLX-D (26) é integrado ao sistema de vapor saturado ou ao sistema de resfriamento do sistema de têmpera, em que a água é orientada pelo tambor de vapor (59) através do TLX-D descendente (38) e da válvula TLX-D descendente (39) aberta até ser distribuído pelos tubos TLX-D descendentes (40, 41, 42) instalados no TLX-D.

12. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a água flui através do TLX-D (26) do tambor de vapor (59) no lado da camisa até os tubos TLX-D ascendentes (43, 44, 45), que estão dispostos opostos aos tubos TLX-D descendentes (40, 41, 42), em que o gás craqueado que flui através do TLX-D não é arrefecido significativamente, não mais de 15% de arrefecimento da temperatura de entrada do gás craqueado, de preferência menos do que 10%.

13. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que uma temperatura de entrada de gás craqueado próxima a 50 °C, preferencialmente inferior a 30 °C, acima da faixa da temperatura do vapor saturado é alcançada no TLX-D (26) devido ao direcionamento especial do fluxo de água, em que uma pequena quantidade de vapor, menos de 10 t/h de vapor, de preferência menos de 5 t/h de vapor, é gerada no lado da água ou no lado da camisa pela camisa TLX -D (28), e que o vapor é levado para o tambor de vapor (59) através dos tubos TLX-D ascendentes (43, 44, 45), através do tubo TLX-D ascendente (46), através de uma válvula TLX-D ascendente (47) e do tubo ascendente de tambor de vapor TLX-D (48).

14. Processo para um sistema de têmpera, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que quando se configura o volume livre ou espaço de vapor (61) ou do achatamento dos defletores (62), pode ser considerado que o achatamento dos defletores é tão pequeno que, por um lado, não ocorre qualquer fluxo de desvio indesejado no modo de alimentação de gás durante a operação do TLX-D (26) como pré-aquecedor de água de alimentação, e tão grande que, por outro lado, o teor de vapor resultante pode ser completamente descarregado no modo de alimentação de líquido durante a operação do TLX-D como evaporador, em que a altura máxima da seção transversal do achatamento deve ser configurada em uma faixa de 5 mm a 40 mm e, de preferência, de 10 mm a 15 mm.