BRPI0507391B1 - Método para craquear um suprimento de hidrocarboneto, forno de craqueamento, e, método para craquear um hidrocarboneto - Google Patents

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“MÉTODO PARA CRAQUEAR UM SUPRIMENTO DE

HIDROCARBONETO, FORNO DE CRAQUEAMENTO, E, MÉTODO PARA CRAQUEAR UM HIDROCARBONETO” A invenção refere-se a um forno para (termicamente) craquear um hidrocarboneto suprido na fase vapor, na presença de vapor de água. A invenção refere-se ainda a um método para (termicamente) craquear um hidrocarboneto suprido na fase vapor na presença de um gás diluente, em particular vapor de água.

Fomos de craqueamento ao o coração de uma instalação de etileno. Nestes fomos, suprimentos contendo um ou mais tipos de hidrocarbonetos são convertidos em um produto gasoso craqueado pelo craqueamento dos hidrocarbonetos. Exemplos típicos de suprimentos de hidrocarboneto são etano, propano, butanos, naftas, querosenes e gasóleos atmosféricos e de vácuo.

Processos para converter hidrocarbonetos a temperaturas mais elevadas são conhecidos há muitas décadas. US 2.182586, publicada em 1039, descreve um reator e processo para a conversão pirolítica de óleo de hidrocarboneto fluido. É feito uso de um tubo de reator único, arranjado horizontalmente (a publicação refere-se a “tubos”, mas estes são conectados em uma conexão de fluxo em série e forma, desse modo, de fato, um tubo único), que resulta em tempos de residência relativamente longos que são comuns no processo de craqueamento termal de óleos de hidrocarbonetos líquidos para aumentar a qualidade de combustível motor, como rompimento de viscosidade. O uso do aquecedor descrito para um processo como craqueamento em vapor de água ou para o craqueamento de um suprimento vaporoso não é mencionado. Ao contrário, excessivo craqueamento e excessiva formação de gás são evitados. US 2.324.553, publicada em 1943, mostra um outro aquecedor para a conversão pirolítica de hidrocarbonetos, onde o tubo de reator é formado de “tubos” conectados em série, posicionados horizontalmente no aquecedor. No processo descrito, óleo é passado através do tubo para uma temperatura abaixo de uma temperatura de craqueamento ativa. WO 97/28.232 descreve um forno de craqueamento para craquear termicamente um suprimento de hidrocarboneto líquido em uma tubulação espiral. O forno é dito ter uma baixa sensibilidade para formação de coque e um tempo maior de residência de líquido. Não é revelado usar a instalação para craqueamento a vapor.

Craqueamento a vapor é uma forma específica de craqueamento termal de hidrocarbonetos na presença de vapor de água com cinética de processo e outras características de processo. Aqui, o suprimento de hidrocarboneto é termicamente craqueado na fase vapor na presença de vapor de água. O craqueamento é executado com muito maior severidade do que a aplicada no craqueamento moderado de óleos de hidrocarbonetos líquidos para aumentar a qualidade do fluido. Fomos de craqueamento a vapor de água compreendem diversos queimadores para aquecer o interior.

Uma quantidade de tubos de reator (conhecidos como tubos de craqueamento ou serpentinas de craqueamento) através dos quais o suprimento pode passar, é disposta através da fornalha. O vapor suprido nos tubos é aquecido a uma temperatura tão elevada que a rápida decomposição das moléculas ocorre, fornecendo olefinas leves desejadas, como etileno e propileno. A mistura do suprimento de hidrocarboneto e vapor de água entre nos tubos de reator como vapor a cerca de 600°C. Nos tubos, a mistura é normalmente aquecida a cerca de 850° pelo calor liberado pelo combustível queimado nos queimadores. Os hidrocarbonetos reagem nos tubos aquecidos e são convertidos em um produto gasoso, rico em olefinas primárias, como etileno e propileno.

Nos fomos de craqueamento, os tubos de reator podem ser arranjados verticalmente em um ou mais passes. Na técnica, o termo serpentina de craqueamento é também usado. Uma ou mais das serpentinas de craqueamento, que podem ser idênticas au não podem estar presentes para a formar a seção total de reator radiante de uma fornalha. Convencionalmente, tubos de craqueamento de etileno são arranjados na fornalha em uma trilha, onde a trilha é aquecida por ambos os lados pelos queimadores.

Uma tal trilha pode ficar em um assim chamado arranjo alinhado, por meio do que todos os tubos de reator são arranjados essencialmente no mesmo plano vertical. Altemativamente, os tubos em uma tal trilha podem ficar em um assim chamado arranjo escalonado, por meio do que os tubos são arranjados em dois planos essencialmente verticais paralelos por meio do que os tubos são arranjados em um declive triangular um em direção ao outro. Um tal arranjo triangular pode ter lados iguais (passo triangular eqüilateral) ou com lados desiguais, chamado de uma passo estendida.

Exemplos dessa configuração de passo triangular são passos triangulares isósceles, passo de triângulo retângulo e qualquer outro passo triangular não-equilateral. Um exemplo de tal fomo com um passo estendido é GK6™ (ver Fig. 1) apresentando um passo triangular isósceles não- equilateral em um arranjo de serpentina em duas trilhas. No fomo GK6, o conjunto de duas trilhas é aquecido por ambos os lados pelos queimadores 5 localizados no fundo e/ou paredes laterais. As seções de entrada (se estendendo das entradas 4) e seções de saída (se estendendo das saídas 3) são aquecidas de modo essencialmente igual pelos queimadores 5.

Foi verificado que isto conduz a condições de craqueamento abaixo da ótima. Imagina-se que isto seja devido a uma distribuição termal não tanto vantajosa. O processo de craqueamento é um processo endotérmico e exige a entrada de calor para o suprimento. Para o desempenho (seletividade) do processo de craqueamento, é desejável maximizar a entrada de calor na seção de entrada da serpentina (tubo) de craqueamento. Os inventores, desse modo, buscaram um modo de alterar a entrada de calor nos tubos de craqueamento.

Em adição, foi verificado que o uso de um fomo conhecido para craquear (termicamente) um vapor de hidrocarboneto na presença de vapor de água, formando, assim, etileno, propileno e/um ou mais outros alquenos (também chamados olefinas), conduz a condições menos favoráveis de estabilidade mecânica do conjunto de serpentina de craqueamento.

Os inventores verificaram que, devido ao fato das seções de entrada em um lado da trilha escalonada terem condições de temperatura diferentes e condições de distribuição de calor do que as seções de saída no outro lado da trilha escalonada, condições diferentes de tensão termal e tensão de fluência existem entre as seções de entrada e as seções de saída. Fluência é a expansão irreversível que ocorre quando se aquece um meta. Fluência é o resultado de tensões termais no interior do metal devido ao aquecimento.

Tensão termal (causada pela expansão termal) é o fenômeno reversível ao se aquecer qualquer material. Ambos os fenômenos têm que ser cuidados no projeto da serpentina e originam as restrições acima mencionadas no arranjo mecânico da serpentina de craqueamento.

Por conseguinte, um tal arranjo de serpentina escalonado é normalmente considerado menos adequado a fomos de craqueamento com vapor de água para converter gases de hidrocarboneto leve, como etano. No craqueamento com vapor de água de etano, devido à natureza rígida do depósito de carbono no interior da serpentina, desequilíbrio exagerado nas tensões termais e fluência termal podem causa flexão do tubo ou mesmo ruptura da serpentina. Entretanto, mesmo com um arranjo alinhado convencionalmente aplicado na técnica de craqueamento de etano, um tal arranjo exige um sistema de suporte de serpentina complicado na entrada, saída e parte d efundo necessário para compensar as tensões termais e fluência termal. Este é também o caso no craqueamento de vapores de hidrocarbonetos mais pesados, onde um arranjo escalonado suficientemente estendido, com um sistema de suporte de serpentina apropriadamente projetado com parâmetros de ajuste variável poderia ser adequado. Entretanto, atenção contínua de operador é necessária para ajustar detalhes do sistema de suporte no caso de condições operacionais diferentes e durante a vida operacional do forno, uma vez que as dimensões e resistência da serpentina mudam em conseqüência da fluência ao longo do tempo.

Foi verificado que a entrada de calor, em um método de craqueamento (com vapor de água) de um hidrocarboneto pode se alterada pelo projeto de seções de entrada e saída das serpentinas de craqueamento de um modo específico.

Além disso, foi verificado que a estabilidade termal das serpentinas pode ser aumentada pelo projeto do fomo de craqueamento, em particular, as seções de entrada e saída das serpentinas de craqueamento na fornalha do fomo de um modo específico.

Conseqüentemente, a presente invenção refere-se a um método para craquear um suprimento de hidrocarboneto, compreendendo passar o suprimento, compreendendo um hidrocarboneto e um gás diluente, em particular vapor de água, através de pelo menos uma serpentina de craqueamento (no pedido de prioridade também referido como tubo de craqueamento) em uma fornalha sob condições de craqueamento, onde a seção de saída de cada serpentina mencionada é mais protegida termicamente do que a seção de entrada da serpentina mencionada.

No método de craqueamento com vapor de água de acordo com a invenção, o suprimento compreendendo vapor de água e hidrocarboneto é normalmente suprido à serpentina como um vapor de gás. A não ser que especificado diferentemente, o termo “vapor”, respectivamente, “vaporoso”, como usado aqui inclui “gás”, respectivamente, “gasoso”.

Em adição, a invenção refere-se a um fomo de craqueamento inédito, adequado para craquear hidrocarbonetos, em particular em um método de acordo com a invenção.

Conseqüentemente, a presente invenção refere-se adicionalmente a um forno de craqueamento (para craqueamento com vapor de água de um suprimento de hidrocarboneto), compreendendo pelo menos uma fornalha provida de uma pluralidade de serpentinas de craqueamento, as mencionadas serpentinas compreendendo pelo menos uma seção de entrada e pelo menos uma seção de saída, a mencionada fornalha compreendendo pelo menos uma trilha de seções de saída das serpentinas de craqueamento, pelo menos duas trilhas de seções de entrada das serpentinas de craqueamento e pelo menos duas trilhas de queimadores, onde a pelo menos uma trilha de seções de saída fica localizada entre as pelo menos duas trilhas de seções de entrada e as trilhas de seções de entrada ficam localizadas entre as pelo menos duas trilhas de queimadores.

As trilhas de queimadores são, normalmente, essencialmente paralelas uma à outra. Os queimadores são normalmente montados no fundo e/ou paredes laterais e/ou teto da fornalha. A Fig. 1 mostra esquematicamente uma fornalha de craqueamento convencional (GK6™). A Fig. 2A mostra um típico perfil de fluxo térmico de uma fornalha GK6™ e um perfil sobre circunstâncias similares para uma fornalha de acordo com a invenção (simulado por SPYRO®). A Fig. 2B mostra a temperatura de processo ao longo da serpentina de uma fornalha GK6™ e um perfil sob circunstâncias similares para uma fornalha de acordo com a invenção (simulado por SPYRO®). A Fig. 2C mostra a temperatura de parede de serpentina ao longo da extensão de serpentina. A Fig. 3A mostra uma interseção de vista de topo de uma fornalha de craqueamento de acordo com a invenção com um arranjo tipo espinha de peixe. A Fig. 3B mostra uma interseção de vista frontal da fornalha daFig. 3B. A Fig. 4 mostra um arranjo alternativo do mesmo tipo de serpentina e conjunto de serpentina da Fig. 3, mas com uma distribuição triangular com ângulo reto entre as seções de serpentina individuais. A Fig. 5 A mostra a vista de topo de uma fornalha de acordo com a invenção, onde as serpentinas têm um arranjo de serpentina divido em dois passes. A Fig. 5B mostra uma vista em 3D de uma única serpentina, como na fornalha da Fig, 5A. A Fig. 5C mostra uma vista lateral da única serpentina da Fig. 5B. A Fig. 5D mostra vista frontal da serpentina da Fig. 5B. A Fig. 6A mostra uma fornalha com uma serpentina de 4 passes A Fig. 6B mostra uma serpentina como na fornalha da Fig. 6A. A Fig. 7 mostra uma fornalha de acordo com a invenção, onde as seções de saída estão em uma configuração escalonada. A Fig. 8A mostra uma fornalha de acordo com a invenção, com um arranjo de serpentina 4-1 altamente simétrico em três trilhas em interseção vista de topo. A Fig. 8B mostra uma outra fornalha com um arranjo 4-1 de serpentina (interseção de vista de topo). A Fig. 8C mostra uma interseção em vista frontal de uma fornalha de acordo com as Figs. 8A e 8B.

Serpentinas de craqueamento adequadas (também referidas como tubos de craqueamento), são geralmente conhecidas. As serpentinas podem ser formadas de um ou mais condutos tubulares cilíndricos, de preferência, com uma seção transversal circular ou oval. Os condutos podem ser conectados pelos dispositivos de conexão comO os tubos e flexões de conexão, mas não de modo limitativo, para prover um número de passes, por exemplo, como mostrado na Fig. 3B e na Fig. 6B. Uma serpentina de craqueamento pode ser formada de uma pluralidade de condutos tubulares unidos um ao outro, por exemplo, tendo uma forma de “M” ou de “W”, onde as pernas externas representam seções de entrada que são montadas em uma única seção de saída, representada pela perna centra do M/W. Exemplos particularmente adequados onde os tubos são unidos um ao outro para formar uma serpentina de craqueamento são conhecidos na Fig. 5D e na Fig. 8 (em forma de W). Na técnica, essas serpentinas de craqueamento são comumente conhecidas como de projetos “Serpentina Dividida”.

As serpentinas têm geralmente, cada uma, pelo menos entrada e pelo menos uma saída. A entrada da serpentina é um conduto pelo qual, durante o uso, o suprimento entra na serpentina de craqueamento e normalmente, portanto, na fornalha; a saída é o conduto pelo qual, durante o uso, o produto deixa a serpentina de craqueamento e, desse modo, normalmente a fornalha. A saída pode ser conectada a outro equipamento de processamento como, mas não de modo limitativo, trocadores de calor e/ou extintores. A seção de entrada de uma serpentina é a primeira parte (na direção longitudinal) da serpentina que fica no interior da fornalha, iniciando na entrada da serpentina na fornalha. Ela pode se estender até o início da seção de saída. Em particular, é a parte que é menos protegida termicamente do que a seção de saída. Em um modo de realização preferido, a seção de entrada é a parte da serpentina que protege termicamente a seção de saída da serpentina, quando da oração da fornalha. A seção de saída de uma serpentina é a última parte (na direção longitudinal) da serpentina que fica no interior da fornalha, terminando na saída da serpentina saindo da fornalha. Em particular, é a parte que é mais termicamente protegida do que a seção de entrada. Ela pode se estender até o final da seção de entrada ou para uma seção intermediária conectando a seção de entrada e seção de saída (como curvas de retomo, como será discutido abaixo).

Normalmente, uma pluralidade dos tubos de craqueamento é conectada um ao outro para formar uma caminho de fluxo paralelo para o suprimento. Desse modo, em contaste a um projeto onde os “tubos” são conectados de uma maneira serial e onde o suprimento entra em um primeiro “tubo” é parcialmente convertido e em seguida entra em um “tubo” subseqüente, o presente projeto permite que a composição da corrente na entrada de cada tubo seja essencialmente a mesma para cada tubo. Isto permite tempo curto de residência e, desse modo, alta produtividade. Caso desejado, durante o uso, uma pluralidade de tubos de craqueamento pode, assim, ser suprida a partir de um único recipiente ou conduto, que é dividido em um número de correntes de suprimento, cada uma suprida à entrada de um tubo de craqueamento e/ou a corrente de produto deixando a pluralidade de tubos, via a saída, pode ser combinada novamente para um único recipiente ou conduto. O termo de uma entidade (como uma seção de serpentina) ser “termicamente protegida” é definido aqui como calor, sendo impedido de ser transferido para a entidade. Este termo é particularmente usado aqui para indicar a extensão pela qual o calor gerado pelos queimadores durante operação do forno de craqueamento é impedido de ser transferido para a entidade protegida. Com respeito às seções de saída das serpentinas serem mais termicamente protegidas do que as seções de entrada das serpentinas, isto significa, em particular, que a transferência de calor para as serpentinas de craqueamento na seção de saída da serpentina é mudada em favor da transferência de calor para as serpentinas de craqueamento na seção de entrada da serpentina, durante operação dos queimadores em comparação a uma configuração de serpentina por meio do que esta proteção não ocorra ou ocorra menos. O termo essencialmente verticalmente é usado aqui para indicar que uma entidade (como uma serpentina/tubo ou parte do mesmo, uma trilha, uma parede etc.) pelo menos durante o uso fica a um ângulo de mais do que 45° com uma superfície horizontal (normalmente o piso da fornalha), em particular a um ângulo de mais do que 80°, de preferência, a um ângulo de cerca de 90°. O termo essencialmente horizontal é usado aqui para indicar que uma entidade (como uma serpentina/tubo ou parte do mesmo, uma trilha, uma parede etc.) pelo menos durante o uso fica a um ângulo de mais do que 45° com uma superfície horizontal (normalmente o piso da fornalha), em particular a um ângulo de menos do que 10°, de preferência, a um ângulo de cerca de 0o. O termo essencialmente paralelo (usado no sentido genérico) é usado aqui para indicar que uma entidade (como uma serpentina/tubo ou parte do mesmo, uma trilha, uma parede etc.) pelo menos durante o uso fica a um ângulo de menos do que 45° com uma outra entidade à qual a entidade é dita ser essencialmente paralela, em particular a um ângulo de menos do que 10o, de preferência, a um ângulo de cerca de 0o. O termo “ao redor de” e semelhantes, como usado aqui, é em particular definido como incluindo um desvio de até 10%, mais em particular de até 5%.

Um processo de acordo com a invenção, respectivamente, um forno da invenção, pode oferecer diversas vantagens.

Em particular, a seção de saída de uma serpentina é termicamente protegida dos queimadores pela seção de entrada, o que é benéfico, por razões discutidas em detalhe abaixo. Devido ao aumento no trabalho termal para a seção de entrada, que ocorre às expensas de trabalho termal para a seção de saída de uma serpentina de craqueamento , menor tempo de residência é necessário para atingir uma certa conversão do suprimento. Isto permite que projetista do forno aplique um projeto de serpentina de menor tempo de residência ao construir um forno aplicando a invenção. Devido ao menor tempo de residência, a cinética de reação favorece a formação dos produtos desejados, como etileno, à custa da formação de subprodutos indesejáveis. Conseqüentemente, menor quantidade de suprimento é necessária para produzir uma dada quantidade do produto desejado, por exemplo, etileno. A proteção pode contribuir para uma redução na formação de coques na seção de saída da serpentina que é um fator limitante no tempo de corrente no forno.

Como consequência, o fomo pode operar por mais tempo antes de ser necessário interromper a operação de craqueamento do fomo para possibilitar o de-coque do fomo. Altemativamente, em vez de estender a operação do fomo, a capacidade do fomo pode se aumentada.

Os inventores verificaram que a proteção das seções de saídas pelas seções de entrada, opcionalmente em combinação com outros fatores como discutido abaixo, contribui para uma maior estabilidade mecânica das serpentinas, também a temperatura elevada, em particular quando usada sob condições comuns para craqueamento de vapor de água, como aquecimento das serpentinas para uma temperatura de cerca de 850°C ou mais (ou seja, temperatura na superfície externa da parede de serpentina). A temperatura pode ainda subir para cerca de 1100°C ou mais, em particular quando o fomo se aproxima das condições de fim de corrida e uma operação de de-coque do fomo se toma necessária. Uma tal alta temperatura das serpentinas é, normalmente, relativamente próxima ao ponto de fusão do material que constitui as serpentinas (como liga rica de material de Níquel-Cromo). Em particular sob estas condições de temperatura muito elevada, fluência causada pelas tensões termais se toma um fator importante, complicando o projeto de um conjunto robusto de serpentina em um fomo de craqueamento convencional. Mudanças de temperatura de metal tão pequenas como 10°C já são importantes parâmetros de projeto a tais temperaturas muito elevadas.

Sem ser determinado teoricamente, é contemplado que, uma vez que as seções de entrada estejam próximas aos queimadores, a temperatura da parede da serpentina na seção de entrada é aumentada. Com uma maior temperatura da seção de entrada, a fluência, bem como, a expansão termal da seção de entrada, aumentara e ficará mais próxima à fluência e expansão termal da seção de saída das serpentinas (onde a temperatura da parede é geralmente maior do que na seção de entrada).

Devido à diferença na fluência e/ou na expansão termal entre as seções de entrada e as seções de saída, a deformação da serpentina radiante durante operação é reduzida.

De preferência, as mencionadas trilhas de seções de entrada das serpentinas, seções de saída das serpentinas e queimadores na fornalha são posicionados geometricamente essencialmente paralelos um ao outro.

De preferência, as seções de saída e as seções de entrada dos tubos são posicionadas geometricamente essencialmente paralelas uma à outra e posicionadas essencialmente verticalmente, pelo menos durante o uso.

Deverá ser entendido que, em particular, (parte de) as seções intermediárias (como curvas de retomo 8, ver Fig. 8C) das serpentinas conectando seção(ões) de entrada e seção(ões) de saída podem ser posicionadas essencialmente não - verticalmente.

De preferência, as serpentinas de craqueamento são arranjadas em uma configuração escalonada, em particular uma configuração escalonada não-estendida ou estendida.

As trilhas de queimadores são, normalmente, essencialmente paralelas uma à outra. Os queimadores são normalmente montados nas paredes de fundo e/ou laterais e/ou teto da fornalha. Desse modo, iodos os queimadores podem ser posicionados no fundo, nas paredes laterais ou no teto, ou os queimadores podem estar presentes nas paredes de fundo ou laterais, no fundo e teto, nas paredes laterais e teto, ou os queimadores podem estar presentes nas paredes laterais no fundo e no teto.

Em um forno preferido, pelo menos um número de queimadores fica posicionado no piso e/ou teto.

As serpentinas de craqueamento podem ser adequadamente arranjadas em um arranjo escalonado ou escalonado estendido, de modo que um alto grau de simetria no arranjo de serpentina seja obtido.

Além de melhor proteção e/ou melhor estabilidade termal, é possível realizar maior capacidade de craqueamento por volume de fornalha, devido à possibilidade de reduzir espaço entre os tubos, e a configuração de três ou mais trilhas. É contemplado que, em particular, 10 a 20% de aumento de capacidade pode ser obtido no mesmo volume de fornalha em comparação a uma fomo de projeto convencional.

Além disso, foi verificado que um fomo de acordo com a invenção mostra boas estabilidade mecânica também quando exposto a maiores variações de temperatura. Como resultado, suportes de tubo muito mais simples e menos sensível a operador são necessários, para prender os tubos a uma parede de fornalha.

Em particular, um fomo no qual as seções de entrada sejam essencialmente posicionadas simetricamente em relação às correspondentes seções de saída, pode ser provido com serpentinas de craqueamento que não precisam ser suportadas com ajuda de guia no fundo (quando as entradas/saídas estão no, ou, próximo ao teto da fornalha), respectivamente, no topo (quando as entradas/saídas estão no, ou, próximo ao fundo da fornalha). Desse modo, as serpentinas na fornalha podem muito apropriadamente ser livremente livres, respectivamente, livremente apoiadas.

Para boa simetria mecânica (e, desse modo, maio estabilidade termal), a fornalha compreende, de preferência, serpentinas de craqueamento, assim chamadas de serpentinas divididas, ou seja, serpentinas de craqueamento compreendendo diversas seções de entrada por seção de saída, onde as seções de entrada são posicionadas (aproximadamente) simetricamente em relação às seções de saída.

Essas serpentinas divididas são, de preferência, selecionadas de serpentinas compreendendo um número par de seções por seção de saída, onde uma parte (de preferência, metade) das seções de saída forma a primeira trilha de seções de saída e uma outra parte (de preferência, a outra metade) das seções de saída da trilha de seções de entrada.

Exemplos preferidos de serpentinas divididas são serpentinas de craqueamento compreendendo 2 seções de entrada e 1 seção de saída (arranjo 2-1, como serpentina mais ou menos em forma de M ou em forma de W), e serpentinas de craqueamento compreendendo 4 seções de entrada e 1 seção de saída (arranjo 4-1).

No projeto de serpentina dividida aplicando a invenção, o curvamento das serpentinas causado pela diferença na expansão e fluência entre a(s) seção(ões) de entrada e seção(ões) de saída é reduzido, parcialmente devido ao efeito de proteção como descrito anteriormente, parcialmente devido à rigidez do projeto mecânico que é causado pela serpentina, por mio do que cada serpentina individual das extremidades de entrada é localizada nas duas trilhas externas e a seção de saída desta serpentina é localizada na trilha interna, o que resulta em um projeto de serpentina altamente simétrico.

Esse sistema pode, portanto, ser operado muito bem sem um sistema de guia para as serpentinas de craqueamento, que é normalmente usado na técnica para guiar a serpentina de craqueamento para o piso (no caso d entrada/saída ficarem no, ou, próximo ao teto) ou para o piso (no caso de entrada/saída ficarem no, ou, próximo ao piso). A serpentina dividida é, de preferência, projetada de modo que pelo menos duas seções de entrada sejam providas essencialmente de modo uniforme sobre lados opostos de cada seção de saída, realizando, desse modo, um projeto de serpentina essencialmente simétrico (como mostrado em qualquer das Figs. 8A e 8B, que sera discutido em detalhe abaixo). A invenção é altamente adequada para uso no craqueamento de um suprimento de hidrocarboneto na presença de vapor de água, ou seja, craqueamento com vapor de água.

Um método de acordo com a invenção pode, muito adequadamente, ser executado, pela mistura do suprimento de hidrocarboneto com vapor de água e sua condução através dos tubos no fomo acima mencionado.

Foi verificado que, de acordo com a invenção, suprimentos de hidrocarboneto podem ser craqueados muito bem, caso desejado, a uma maior densidade termal do que em um fomo conhecido. Em particular, a invenção é muito vantajosamente empregada na produção de etileno, com propileno, butadieno e/ou aromáticos como possíveis co-produtos. O suprimento de hidrocarboneto a ser craqueado pode ser qualquer suprimento de hidrocarboneto gasoso, vaporoso, líquido ou uma combinação dos mesmos. Exemplos de suprimentos adequados incluem etano, propano, butanos, naftas, querosenes, gasóleos atmosféricos, gasóleos de vácuo, destilados pesados, gasóleos hidrogenados, condensados de gás e misturas de quaisquer desses. A invenção é, em particular, adequada para craquear um gás selecionado de etano, propano e misturas de hidrocarbonetos gasosos. A invenção é também muito adequada para craquear suprimentos mais pesados vaporizados, como GLP, nafta e gasóleo.

Foi verificado ainda que um fomo pode ser operado de acordo com a invenção a uma densidade termal muito maior em relação a um fomo para craqueamento com vapor de água, conhecido na técnica. Isto é particularmente vantajoso para custos e capital empregado quando, para a mesma capacidade, as dimensões de fornalha podem ser reduzidas, ou, altemativamente, para as mesmas dimensões, produção muito maior de etileno (ou um outro produto) pode ser obtida, reduzindo, assim, o número de fomos necessário para suprir uma instalação de craqueamento com vapor de água em escala global. Por exemplo, é contemplado que em uma instalação de craqueamento com vapor de água de escala global baseada em nafta como insumo, com uma capacidade anual de etileno de 1,4 milhões de toneladas métricas, o número de fomos usando técnica convencional (como GK6) seria de pelo menos 9 (8 em operação, um de reserva). É contemplado que 7 fomos de acordo com a invenção sejam suficientes para a mesma capacidade anual de etileno (6 em operação, 1 de reserva). Foi verificado que um forno de acordo com a invenção pode ser operado com uma diferença de temperatura relativamente baixa através da seção de saída e, assim, ter um grau de isotermicidade relativamente alto. Em um processo convencional em um forno convencional, o aumento de temperatura do gás através do último tubo da seção de saída da serpentina em um processo de craqueamento executado em um forno de acordo com a invenção o aumento de temperatura é normalmente menor, tipicamente ao redor de 50-80°C. Desse modo, a invenção permite uma redução de cerca de 10°C em aumento de temperatura, o que é energeticamente vantajoso.

Desse modo, a temperatura média do processo pode ser relativamente alta, permitindo um tempo de residência relativamente curto, para fornecer uma conversão de suprimento específica, em comparação com um forno comparável sem seção de saída protegida. Por exemplo, o tempo de residência para um fomo GK6™ é, tipicamente, de 0,20-0,25 segundos, enquanto em um processo comparável empregado em um fomo da presente invenção o tempo de residência pode ser reduzido para cerca de 0,17-0,22 segundos. Desse modo, a presente invenção permite uma redução no tempo de residência de cerca de 15%, para obter uma convenção particular, em comparação a um fomo GK6™.

Foi verificado também que em um fomo de acordo com a invenção, respectivamente, com um método de acordo com a invenção, uma seletividade muito boa de reação é viável, mostrando uma tendência relativamente baixa de formar subprodutos indesejáveis.

Um perfil típico de fluxo térmico de um fomo GK6™ e um perfil sob circunstâncias similares para um fomo de acordo com a invenção estão mostrados na Fig. 2A (simulada pelo SPYRO®, uma ferramenta de simulação muito usada na indústria de etileno para simular fomos de craqueamento). De acordo com a invenção, foi calculado que o aumento de capacidade da serpentina neste exemplo (em comparação com o GK6™) é de cerca de 10-15% de produtividade, 40% na extensão de corrida e/ou 1-3% na seletividade de olefina quando craqueando nafta na faixa total na mesma severidade de craqueamento ou conversão.

Além disso, foi verificado que um fomo de acordo de acordo com a invenção pode ser operado com uma baixa tendência de formação de coques no interior da serpentina de craqueamento, em comparação com alguns fomos conhecidos, especialmente na extremidade de saída da serpentina de craqueamento. Desse modo, a invenção permite uma alta disponibilidade do fomo, uma vez que os intervalos subseqüentes de sessões de manutenção para remover coques podem ser aumentados.

Em um fomo de acordo com a invenção, as seções de saída das serpentinas são vantajosamente posicionadas na fornalha em pelo menos uma trilha, cuja pelo menos uma trilha fica entre uma primeira fila de queimadores e uma segunda trilha de queimadores. Por razões práticas, as trilhas são, de preferência, essencialmente paralelas.

Como indicado acima, muito adequado é um fomo no qual as seções de entrada das serpentinas atuam como uma proteção termal e/ou estabilizador mecânico para as seções de saída, como em um fomo de craqueamento no qual as seções de entrada são posicionadas entre as seções de saída e os queimadores. Esta configuração foi determinada como muito eficiente com respeito à distribuição termal, a simetria e/ou a obtenção de um perfil termal desejável por toda a extensão das serpentinas.

Conseqüentemente, em modo de realização muito vantajoso, a presente invenção refere-se a um fomo de craqueamento compreendendo uma fornalha, onde pelo menos uma trilha de seções de saída das serpentinas, pelo menos duas trilhas de seções de entrada das serpentinas e pelo menos duas trilhas de queimadores estão presentes, em cuja fornalha a pelo menos uma trilha (O) de seções de saída fica localizada entre as pelo menos duas trilhas (I) de seções de entrada, e as trilhas de seções de entrada são localizadas (cujas seções de entrada atuam como uma proteção termal durante o craqueamento) entre a pelo menos uma trilha de seções de saída e as pelo menos duas trilhas de queimadores (B). Desse modo, vista do topo para o fundo da fornalha, esta configuração pode ser representada como uma configuração B-I-O-I-B.

Exemplos de modos de realização altamente adequados estão mostrados nas Figs. 3, 4, 5, 6, 7 e 8. Estes exemplos todos mostram uma configuração com entrada e saída das serpentinas no, ou, próximo ao teto e queimadores dispostos nas extremidades opostas de entrada/saída dos tubos, no piso e/ou paredes laterais. Deve ser notado que é possível também operar um fomo que é girado em relação à configuração mostrada, em particular um fomo no qual as extremidades de entrada/saída dos tubos ficam no, ou próximo ao fundo do fomo. Neste caso, os queimadores de piso são, de preferência, substituídos pelos queimadores posicionados no, ou, próximo ao teto. O arranjo de seções de saída e seções de entrada pode, vantajosamente ser configurado em um arranjo do tipo espinha de peixe. Com um tal modo de realização, uma proteção muito eficaz e simetria mecânica tomou-se viável. A Fig. 3 mostra um fomo de craqueamento com um arranjo tipo espinha de peixe. Nesta figura, as serpentinas de craqueamento compreendem, cada uma, uma entrada (4, Fig. 4) e uma saída (3, Fig. 3A). As serpentinas de craqueamento são configuradas essencialmente verticalmente em um conjunto de três trilhas. As seções de entrada/saída são arranjadas em arranjo triangular isósceles face a face. Altemativamente, as seções de entrada/saída individuais podem ser arranjadas em um arranjo triangular eqüilátero, ou, altemativamente, em um arranjo de triângulo retângulo (Fig. 4), ou, altemativamente, qualquer forma de arranjo de triângulo escaleno ou não-escaleno. Na Fig. 8, os que 5 estão mostrados no piso (queimadores de piso 5a) e as paredes laterais (queimadores de parede lateral 5b) embora os queimadores possam ser colocados apenas no piso 12 ou apenas nas paredes laterais 9. Em geral, se queimadores laterais estiverem presentes em um fomo da invenção, estes serão preferencialmente posicionados na metade de topo das paredes laterais no caso da entrada e saída ficarem no, ou, próximo ao teto, e em posições na metade de fundo das paredes laterais no caso da entrada e saída ficarem no, ou, próximo ao piso.

Na Fig. 3 (onde a Fig. 3A mostra uma vista de topo de interseção e a Fig. 3B uma vista frontal de interseção), a serpentina de craqueamento 2 tem sua entrada 4 e saída 3 no, ou, próximo ao teto 11 da fornalha 1. As seções de entrada da serpentina (6, Fig. 3B) tipicamente começam na entrada e se estendem, neste modo de realização, até que a parte da serpentina na qual a seção de entrada está conectada para uma curva de retomo (8, Fig. 3B) fora do plano formado pelas seções de entrada, opostamente aos queimadores, em direção à linha central do fomo. As seções de saída (7, Fig. 3B) tipicamente começam na extremidade da curva de retomo (8, Fig. 3B). Em princípio, a seção de saída pode se estender para a posição na qual a seção de entrada termina. Mais.em particular, a seção de saída é considerada a parte da serpentina entre a saída e a parte da serpentina na qual a serpentina é curvada para fora do plano formado pela extremidade de saída da serpentina.

Uma melhor estabilidade mecânica é obtida, devido ao fato de em um arranjo de trilha (geometricamente) paralelo de três ou mais trilhas formadas pelas seções de serpentina de craqueamento, as seções de entrada e seções de saída serem mais isotérmicas do que o arranjo com uma ou duas trilhas. A Fig. 4 mostra um arranjo alternativo do mesmo tipo de serpentina e conjunto de serpentina da Fig. 3, mas com um passo de triângulo retângulo entre as seções de serpentina individuais. A principal distinção com a Fig. 3 está no arranjo das serpentinas, cada serpentina sendo agora essencialmente perpendicular às linhas com queimadores. A Fig. 5 mostra um outro projeto ainda altamente vantajoso, a principal diferença em comparação às Figs. 3 e 4 sendo o projeto das serpentinas, que agora é um arranjo de serpentina dividida de dois passes. As serpentinas têm duas entradas 4 (fluxo dividido) e uma saída 3. A Fig. 5A mostra uma vista de topo desse fomo. A Fig. 5B mostra, respectivamente, uma vista lateral e uma vista frontal de uma única serpentina. Na vista frontal (Fig. 5D), a aparência do tubo (serpentina) é mais ou menos um M ou W. No caso de uma forma em M, os queimadores são, de preferência, colocados nas laterais (metade inferior das mesmas) e/ou no teto, em vez de no piso. A Fig. 6 mostra um fomo com uma serpentina de 4 passes.

Aqui, a melhor estabilidade termal é obtida por um maior nível de isotermicidade e proteção é, em particular, efetuada pela parte da serpentina de a a d e a seção protegida, em particular, compreende a parte da serpentina de d a g. Um fomo com serpentina de 4 passes, por exemplo, como mostrado na Fig. 6, tem se mostrado particularmente adequado ao craqueamento de suprimento que exija um tempo de residência relativamente longo para realizar uma particular conversão, por exemplo, o craqueamento de etano.

Dois exemplos de um arranjo de serpentina 4-1 altamente simétrico em um arranjo de três trilhas aplicando a invenção estão mostrados na Fig. 8 (onde as Figs. 8A e 8B mostram uma interseção de vista de topo de dois modos de realização e a Fig. 8C mostra uma interseção de vista frontal, que é aplicável a ambos os modos de realização das Figs. 8A e 8B). Na Fig. 8A, as seções individuais das serpentinas são posicionadas em um triângulo isósceles face à face um com outro, por meio do que as seções de entrada são posicionadas não somente geometricamente em relação à seção de saída, mas também em relação à linha central (através da trilha das seções de saída). A

Fig. 8B apresenta o mesmo arranjo de serpentina 4-1, mas com um passo triangular escaleno entre os tubos individuais.

Na Fig. 8, a serpentina de craqueamento 2 tem quatro entradas 4 e uma saída 3 (no, ou, próximo ao teto 11 da fornalha 1). As seções de entrada de cada serpentina tipicamente começam na entrada e se estendem, neste modo de realização, até a parte da serpentina na qual a serpentina é conectada a uma curva de retomo que é curvada para fora do plano formado pelos tubos de entrada, opostamente aos queimadores, em direção à lmha central do forno.

As seções de saída (7, Fig. 8C) tipicamente começam no final da curva de retomo 8.

Em princípio, a seção de saída pode se estender para a posição na qual a seção de entrada termina. Mais em particular, a seção de saída é considerada a parte da serpentina entre a saída da serpentina e o final da curva de retomo. A seção entre a seção de saída e a seção de entrada é, então, referida como a curva de retomo 8.

Na Fig. 8C, a seção de entrada 6 é posicionada entre os queimadores 5 e as seções de saída 7, desse modo, parcialmente protegendo termicamente as seções de saída 7.

Uma distribuição (principalmente) simétrica de seções de entrada sobre lados opostos das seções de saída foi verificada benéfica com respeito à resistência contra deformação prejudicial dos tubos como resultado da tensão termal e pode estender a vida útil das serpentinas.

Como resultado, as serpentinas de craqueamento podem estar presentes na fornalha sem serem suportadas (guiadas) até o fundo (no caso da entrada e saída não serem providas no fundo, mas saírem da fornalha através do teto, ou próximo ao teto), respectivamente, ao teto (no caso da entrada e saída estarem presentes no fundo, ou próximo ao fundo). Desse modo, as serpentinas podem ficar suspensas livremente, respectivamente, se apoiarem livremente na fornalha, sem serem presas por uma guia de fundo, respectivamente, uma guia de teto.

Alguém experiente na técnica saberá como construir um aparelho com dimensões adequadas, com base no ensinamento dado aqui e conhecimento geral comum.

Em princípio, o projeto de um aparelho da presente invenção pode ser baseado em critérios comumente usados ao se projetar um fomo de craqueamento. Exemplos de tais critérios são distâncias entre serpentinas, entre queimadores e entre queimadores e serpentinas, saídas/entradas de serpentinas, saída para gases de combustão, projeto da fornalha, queimadores e outras partes.

Queimadores que queimam combustível gasoso são particularmente adequados.

Os queimadores podem ser posicionados em qualquer local no interior da fornalha, ao longo do piso e/ou paredes laterais.

Resultados muito bons foram obtidos com este fomo de craqueamento, no qual os queimadores são posicionados no piso da fornalha e a(s) seção(s) de saída de serpentina se es tende (m) através do teto da fornalha ou pelo menos através de uma parede lateral, próximo ao teto.

Opcionalmente, queimadores adicionais estão presentes nas paredes laterais, de preferência, pelo menos na metade de topo.

Foi verificado ainda vantajoso que os queimadores estejam presentes (radialmente) em cada lado oposto das duas trilhas externas contendo as seções de saída das serpentinas presentes na fornalha.

Isto leva a uma distribuição de temperatura mais isotermal por toda extensão de cada serpentina.

Para um padrão de queima simétrico sobre a largura da fornalha, é ainda mais preferido em um forno de acordo com a invenção que cada trilha oposta de queimadores durante o craqueamento gere, aproximadamente, a mesma quantidade de calor. Analogamente, em um método da invenção, é preferido que durante o craqueamento cada trilha oposta ou conjunto de trilhas opostos de queimadores tenham as mesmas, ou similares, características mecânicas e de projeto de processo.

Como serpentinas de craqueamento (tubos de craqueamento), aquelas conhecidas na técnica podem ser usadas. Um diâmetro interno adequado é, por exemplo, escolhido na faixa de 25-120mm, dependendo da qualidade de insumo e número de passes por serpentina. As serpentinas de craqueamento são, de preferência, dispostas essencialmente verticalmente na fornalha (ou seja, de preferência, as serpentinas são dispostas de modo que um plano através do tubo seja essencialmente perpendicular ao piso da fornalha). As serpentinas podem ser providas com características como, mas não de modo limitativo, superfície interna estendida, que realçam o coeficiente interno de transferência de calor. Exemplos de tais características são conhecidos na técnica e comercialmente disponíveis.

As entradas para o suprimento nas serpentinas compreendem, de preferência, um cabedal de distribuição e/ou ventuns de fluxo crítico.

Exemplos adequados do mesmo e modos adequados de emprega-los são conhecidos na técnica.

As seções de saída podem se adequadamente arranjadas em uma configuração alinhada (ver por exemplo, Figs. 3, 4, 5 e 6), onde as saídas ficam ao longo de uma única linha ao longo da fornalha (tipicamente, ao longo ou paralelas à linha central da fornalha) ou uma configuração escalonada (por exemplo, Fig. 7). A configuração escalonada pode ser uma configuração totalmente escalonada (ou seja onde três seções de saída subsequentes são dispostas em um padrão triangular com lados iguais (comprimento de a, b e c idênticos; ver, por exemplo, Fig. 7), também conhecido como passo triangular eqüilátero ou uma configuração escalonada estendida (ou seja, onde as seções de saída são dispostas em um passo triangular isósceles formada pelos lados a e b e onde os lados a e b são iguais, ou um padrão triangular escaleno formado pelos lados a, b, c (como indicado na Fig. 7) onde cada um dos lados a, b, c (como indicado na Fig. 7) do triângulo estendido difere em comprimento dos outros lados.

Para uma proteção bem eficaz das seções de saída, uma configuração alinhada foi verificada muito adequada.

Em um fomo de craqueamento de acordo com a invenção, a relação passo/diâmetro externo é, de preferência, selecionada na faixa de 1,5 a 10, mais preferidamente na faixa de 2 a 6. Neste contexto, passo é a distância entre as linhas de centro de dois tubos adjacentes no mesmo plano ( c na Fig. 7).

Um processo de craqueamento de acordo com a invenção é normalmente executado na ausência de catalisadores. Conseqüentemente, em geral os tubos de craqueamento em um fomo de acordo com a invenção são livres de um material catalisador (como uma cama catalítica). A pressão operacional na serpentina de craqueamento e, em geral, relativamente baixa, em particular menor do que IMPa, de preferência, menor do que 0,3MPa. A pressão na saida é, de preferência de cerca de 0,1 Ι- Ο,3 MPa, mais preferidamente na faixa de 0,15-0,25MPa. A pressão na entrada é maior do que na saída e determinada pela diferença de pressão. A diferença de pressão entre entrada e saída do(s) tubo(s) de craqueamento é de 0,01 MPa a 0,5MPa, de preferência, entre 0,05-0,15MPa. O suprimento de hidrocarboneto é. normalmente, misturado com vapor de água. A relação peso/peso entre vapor de água/suprimento de hidrocarboneto pode ser escolhida dentro de amplos limites, dependendo do suprimento usado. Na prática, a relação é normalmente de pelo menos cerca de 0,2, em particular entre cerca de 0,2 e 1,5. Para o craqueamento de etano, um valor menor do que cerca de 0,5 é preferido (em particular de cerca de o,4). Para suprimentos de hidrocarboneto mais pesados, normalmente uma maior proporção é empregada. São preferidas, particularmente: uma relação de cerca de 0,6 para naftas, uma relação de cerca de 0,8 para AGO (gasóleo atmosférico) e para HVGO (gasóleo de vácuo hidrotratado) e uma relação de cerca de 1 para VGO ) gasóleo de vácuo).

Suprimento de hidrocarboneto, tipicamente misturado com vapor de água de diluição, é, de preferência, suprido à(s) serpentma(s) após ser aquecido a uma temperatura de mais de 500°C, mais preferidamente, na faixa de 580-7000°C, ainda mais preferidamente a uma temperatura na faixa de 590-680°C. No caso de (pelo menos parcialmente) suprimento líquido ser usado, este pré-aquecimento geralmente resulta em vaporização da fase líquida.

Na(s) serpentina(s) de craqueamento, o suprimento é, de preferência, aquecido de modo que a temperatura na saída seja de até 950 C, mais preferidamente a uma temperatura de saída na faixa de 800-900 C. Nos tubos de craqueamento, hidrocarboneto é craqueado para produzir um gás que é enriquecido de compostos não-saturados, como etileno, propileno, outros compostos oleofínicos e/ou compostos aromáticos. O produto craqueado sai da fornalha via as saídas e é, então, levado ao(s) trocador(es) de calor, onde é resfriado, por exemplo, a uma temperatura de menos do que 600 C, tipicamente na faixa de 450-550°C. Como subproduto do resfriamento, vapor de água pode ser gerado sob circulação natural com um tambor de vapor de água.

Exemplos Um processo de craqueamento foi simulado para um forno de acordo com a invenção e um forno GK6™ usando SPYRO® (ver Tabela 1 para condições). As Figs. 2A-2C mostram os perfis de fluxo térmico, a temperatura de processo ao longo da serpentina e a parede do tubo ao longo da serpentina. A aplicação da invenção onde dimensões da serpentina do fomo de acordo com a invenção são as mesmas do forno GK6 e, por meio do que, todos os parâmetros do processo como taxa de fluxo, severidade de craqueamento etc são mantidos iguais, extensão de funcionamento (tempo máximo de operação sem necessitar fechar a instalação para manutenção) é estendido de 60 para 80 dias. Resultados estão tabulados na coluna “Igual’.

Mantendo as mesmas dimensões de serpentina e aplicando a invenção por mio do que todos os parâmetros de processo, exceto capacidade, são mantidos os mesmos e por meio do que a capacidade é aumentada para manter a mesma extensão de funcionamento do GK6, resulta em um aumento de capacidade de 40 para 45 toneladas métricas, ou seja, 12,5% mais produção de etileno do que com GK6. Resultados estão tabulados na coluna “Capacidade”.

Aplicando a invenção a fomo contendo serpentinas projetadas para processar a mesma quantidade de suprimento, operando na mesma severidade e projetando para a mesma extensão de funcionamento nesta operação, tudo comparado com o GK6, resulta em um aumento de fornecimento de etileno de 27,7 para 28,1%, em peso, sobre suprimento de hidrocarboneto, economizando, assim, 1,4% de insumo para a mesma quantidade de produtos principais, etileno e propileno.

Claims (18)

1. Método para craquear um suprimento de hidrocarboneto, caracterizado pelo fato de compreender passar o suprimento, compreendendo um hidrocarboneto e um gás diluente, em particular, vapor de água, através de uma serpentina de craqueamento em uma fornalha sob condições de craqueamento, onde a serpentina compreende pelo menos uma seção de saída e pelo menos uma seção de entrada e onde a seção de saída da mencionada serpentina é mais protegida termicamente do que a seção de entrada da mencionada serpentina.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da fornalha compreender pelo menos uma trilha de seções de saída das serpentinas, pelo menos duas trilhas de seções de entrada das serpentinas e pelo menos duas trilhas de queimadores, onde a pelo menos uma trilha de seções de saída fica localizada entre as pelo menos duas trilhas de seções de entrada e as trilhas de seções de entrada são localizadas entre as pelo menos duas trilhas de queimadores.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato das serpentinas serem arranjadas essencialmente verticalmente e essencialmente paralelas uma à outra.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do suprimento ser passado através das serpentinas em um fluxo paralelo em pelo menos parte das serpentinas.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do suprimento de hidrocarboneto, incluindo gás diluente (vapor de água) ser aquecido a uma temperatura acima da temperatura de vaporização antes de entrar na serpentina de craqueamento ou na serpentina de craqueamento.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato do suprimento compreender um hidrocarboneto selecionado do grupo consistindo de etano, propano, butanos, naftas, querosenes, gasóleos atmosféricos gasoleos de vácuo destilados pesados, gasóleos hidrogenados, condensados de gás e misturas de quaisquer desses.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de pelo menos um produto ser formado selecionado do grupo consistindo de etileno, propileno e butadieno.

8. Forno de craqueamento, para craqueamento com vapor de água de um suprimento de hidrocarboneto, caracterizado pelo fato de compreender uma fornalha provida de uma pluralidade de serpentinas de craqueamento, a mencionada fornalha compreendendo pelo menos uma trilha de seções de saída das serpentinas, pelo menos duas trilhas de queimadores, onde a pelo menos uma trilha de seções de saída é localizada entre pelo menos duas trilhas de seções de entrada e as trilhas de seções de entrada são localizadas entre as pelo menos duas trilhas de queimadores.

9. Forno de craqueamento de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato das trilhas serem essencialmente paralelas uma à outra.

10. Fomo de craqueamento de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato das seções de saída e as seções de entrada serem posicionadas essencialmente verticalmente, pelo menos durante o uso.

11. Fomo de craqueamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 8-10, caracterizado pelo fato das seções de entrada, respectivamente, seções de saída em uma trilha serem arranjadas alinhadas ou em arranjo escalonado face a face uma e outra e em uma configuração escalonada com respeito às seções de saída, respectivamente, seções de entrada presentes na trilha ou trilhas adjacentes paralelas de seções de saída, respectivamente, seções de entrada.

12. Fomo de craqueamento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do arranjo das seções em um passo triangular eqüilateral, um passo triangular isósceles, um passo triangular de ângulo reto, ou um passo triangular escaleno.

13. Forno de craqueamento de acordo com a reivindicação 12, caracterizado nelo fato dos tubos não serem guiados até o fundo.

14. Forno de craqueamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado pelo fato de pelo menos um número dos queimadores ser posicionado no piso e/ou teto da fornalha e/ou paredes laterais da fornalha e onde as saídas das serpentinas se estendem através do teto da fornalha.

15. Forno de craqueamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de pelo menos parte das serpentinas de craqueamento ser arranjada em um arranjo permitindo fluxo paralelo do suprimento através de cada uma das serpentinas, durante o uso.

16. Forno de craqueamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 15, caracterizado pelo fato das serpentinas serem selecionadas de: - serpentinas compreendendo duas seções de entrada arranjadas para permitir fluxo paralelo durante o uso e uma seção de saída em comunicação fluida com as seções de entrada; e serpentinas compreendendo quatro seções de entrada arranjadas para permitir fluxo paralelo durante o uso e uma seção de saída em comunicação fluida com as seções de entrada.

17. Forno de craqueamento de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 16, caracterizado pelo fato das seções de saída serem arranjadas em uma configuração alinhada ou em uma configuração escalonada, e pelo fato de passo/diâmetro externo ser selecionado na faixa de 1,5 a 10, de preferência, na faixa de 2 a 6.

18. Método para craquear um hidrocarboneto, opcionalmente um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1-7, caracterizado pelo fato de um forno de craqueamento como definido em qualquer uma das reivindicações 8-17 ser usado.