CN105579557A - 用于过程流体的传热单元 - Google Patents

用于过程流体的传热单元 Download PDF

Info

Publication number
CN105579557A
CN105579557A CN201480052323.3A CN201480052323A CN105579557A CN 105579557 A CN105579557 A CN 105579557A CN 201480052323 A CN201480052323 A CN 201480052323A CN 105579557 A CN105579557 A CN 105579557A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat transfer
transfer unit
bend pipe
type bend
outlet manifold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480052323.3A
Other languages
English (en)
Inventor
K·Y·潘地亚
D·A·韦格尔
M·S·桑达茨
W·M·哈特曼
M·勒布伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell UOP LLC
Universal Oil Products Co
Original Assignee
Universal Oil Products Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Oil Products Co filed Critical Universal Oil Products Co
Publication of CN105579557A publication Critical patent/CN105579557A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0475—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a single U-bend
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F28F21/083—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys from stainless steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0022—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for chemical reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/06—Fastening; Joining by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；和将入口歧管联接到出口歧管的多个导管，其中，所述导管中的至少一个以斜角联接到出口歧管。在一种形式中，所述导管包括一个L型弯管。在另一形式中，该导管包括D型弯管。在另一形式中，导管包括具有两个或多个C形部段的弯管。每个导管包括布置在加热器箱的内部空间中的部段，至少一个加热器布置在加热器箱的内部空间中。

Description

用于过程流体的传热单元
相关申请的交叉援引
本申请要求2013年8月30日提交的美国申请No.14/014,475的优先权，其内容在此通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于过程流体的低压降传热单元。
背景技术
已知石化行业中的各种催化转换过程。例如，催化重整烃进料流(例如，石脑油进料流)以产生芳族化合物(例如苯、甲苯和二甲苯)在美国专利申请公开号2012/0277501、2012/0277502、2012/0277503、2012/0277504和2012/0277505中有所描述。对石蜡流进行催化脱氢以产生烯烃在美国专利No.8282887中有所描述。
催化重整和催化脱氢过程是吸热的，因此必须加入热量以维持反应温度。美国专利申请公开号2012/0275974描述了使用夹层加热器以维持重整过程的催化反应器中的反应温度。用于加工流体的示例加热器也可以在美国专利号8,176,974和7,954,544中找到。
来自催化重整单元的芳烃产量和来自催化脱氢单元产生的烯烃产量增加，而来自竞争裂化反应的不期望的产物的产量下降，同时降低了工作压力。因此，使反应区工作压力最小化是有利的。
对于热敏感过程例如催化重整和催化脱氢来说，在产物流离开反应器之前过程流的热停留时间(也称为热容量)对所需产物的催化选择性也很关键。为了防止来自竞争热裂化反应(芳烃或烯烃)的产量损失，热停留时间的减少对反应器回路非催化剂容量是关键的。
因此，在催化重整和催化脱氢过程中使用的用来加热各反应器的上游进料的加热器的设计可由两个标准来指导：压降和热停留时间。虽然总的低操作压力对所述过程的产率有益，但在反应器回路中充分利用现有的压降是更有益的。使用反应器回路更上游的现有压降的损害最小。使用反应器回路更上游的更高的压降以更小的程度降低产率。然而，这减少了上游加热器中的热停留时间(因此热裂化)，而过程流通常在上游加热器中比下游加热器中更容易热裂化。
加热弯管的热膨胀和收缩是另一个设计考虑。具体地，加热弯管必须能够承受高的过程温度和冶金变化以及机械应力。
因此，所需要的是用于过程流体的改进的传热单元，其中，所述传热单元提供低的压降而且还提供承受加热弯管中的热膨胀/收缩的灵活性。
发明内容
前述的需求通过用于过程流体的传热单元来满足。所述传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；以及使入口歧管联接到出口歧管的多个导管，其中，所述导管中的至少一个以斜角联接到出口歧管。
在传热单元的一个示例中，导管中的至少一个包括L型弯管。
在传热单元的另一示例中，导管中的至少一个包括D型弯管。
在传热单元的另一示例中，导管中的至少一个包括具有多个大致C形部段的弯管。
在传热单元的另一示例中，导管中的至少一个以五度和八十五度之间的角度联接到出口歧管。
在传热单元的另一示例中，导管中的至少一个以三十度和六十度之间的角度联接到出口歧管。
在传热单元的另一示例中，每一个导管都以斜角联接到出口歧管。
在传热单元的另一示例中，每一个导管都包括布置在加热器箱的内部空间中的部段，并且其中，至少一个加热器布置在加热器箱的内部空间中。
另一方面，本发明提供用于过程流体的L型弯管传热单元。该L型弯管传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；以及联接在入口歧管与出口歧管之间的L型弯管。所述L型弯管包括一水平支腿和一竖直支腿，其中水平支腿以斜角联接至出口歧管，使其两者之间形成的流动孔限定了长圆形轮廓。
在L型弯管传热单元的一个示例中，多个L型弯管以斜角联接到出口歧管。
在L型弯管传热单元的另一示例中，L型弯管布置成相对于出口歧管成三十度和六十度之间的角度。
在L型弯管传热单元的另一示例中，L型弯管布置成相对于出口歧管成五度和八十五度之间的角度。
L型弯管传热单元还可以包括布置成大致邻近L型弯管传热单元的底部的加热器。
L型弯管传热单元可包括布置在加热器箱的内部空间中的部段。
另一方面，本发明提供了用于处理流体的D型弯管传热单元。所述D型弯管传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；以及联接在入口歧管与出口歧管之间的D型弯管。该D型弯管包括入口部段和出口部段，并且所述入口部段以斜角联接到入口歧管，出口部段以斜角联接到出口歧管。
在D型弯管传热单元的一个示例中，在出口部段与出口歧管之间形成的流动孔限定了长圆形轮廓。
在D型弯管传热单元的一个示例中，多个D型弯管以斜角联接到入口歧管并且以斜角联接到出口歧管。
在D型弯管传热单元的另一示例中，入口部段布置成相对于入口歧管成三十度和六十度之间的角度，以及出口部段布置成相对于出口歧管成三十度和六十度之间的角度。
在D型弯管传热单元的另一示例中，D型弯管包括布置在加热器箱的内部空间中的部段。至少一个加热器可布置在加热器箱的内部空间中。
在低压降加热器设计中，加热器歧管可占据总的压力加热器的压降的接近50％。歧管压降的主要原因是从加热器管道到加热器出口和入口的进入和离开的摩擦损失。
本发明提供一种具有降低压降的L型弯管设计的传热单元。在传热单元的一个非限制性示例中，通过L型弯管设计使用到加热器出口歧管的倾斜的进口。倾斜的进口导致一椭圆形的开口通向歧管。这降低了入口速度并且该速度与过程流体流处于相同方向，导致压降进一步降低。进入加热器出口歧管的倾斜的入口还在L型加热弯管中提供了更长的水平臂。这进而为加热弯管提供垂直压缩和拉伸的更多灵活性。L型弯管的更长的水平臂可以在垂直运动中提供更好的灵活性。
本发明还提供了一种具有D型弯管的传热单元以集成低压降设计的益处和改进灵活性。D型弯管通过具有分别进入和离开入口及出口歧管的倾斜进口/出口来实现压降的进一步降低。此外，D型弯管提供了加热弯管中的垂直运动的更好的灵活性。
本发明证明了优选地使用从加热器导管到歧管的倾斜连接，以及更优选地在出口歧管连结处使用倾斜连接。这由于连结处更大的开口(因此更低的摩擦损失)和更少的湍流(通过相同的流动方向)以及对垂直运动的更多灵活性而提供了压降的降低。通过倾斜(成角)的连接降低的压降在出口歧管连结处可能比入口连接处更多，因为在出口处具有更高的设计速度。压力降低的益处在低压降加热器设计中更为突出。该设计也可用于较高压降的加热器设计。然而，降低加热器压降带来的产率益处可能较小。
因此，本发明的优点是为过程流体提供低压降的传热单元。
本发明的另一优点是在压降影响产物产率的工艺中为过程流体提供传热单元。
本发明的这些和其它特征、方面和优点将在考虑了下面的详细说明、附图和所附的权利要求后更好地理解。
附图说明
图1是现有技术的U型弯管传热单元的端视图。
图2是图1的U型弯管传热单元的透视图。
图3是现有技术的L型弯管的传热单元的透视图。
图4是图3的L型弯管传热单元的侧视图。
图5是图3的L型弯管传热单元的端视图。
图6是图3的L型弯管传热单元的俯视图。
图7是图3的L型弯管传热单元的出口歧管的侧视图。
图8是根据本发明的一个实施例的L型弯管传热单元的透视图。
图9是图8的L型弯管传热单元的侧视图。
图10是图8的L型弯管传热单元的端视图。
图11是图8的L型弯管传热单元的俯视图。
图12是图8L型弯管传热单元的出口歧管的侧视图。
图13是根据本发明的一个实施例的L型弯管传热单元的透视图。
图14是图13的L型弯管传热单元的侧视图。
图15是图13的L型弯管传热单元的端视图。
图16是图13的L型弯管传热单元的俯视图。
图17是根据本发明的一个实施例的L型弯管传热单元的透视图。
图18是图17的L型弯管传热单元的侧视图。
图19是图17的L型弯管传热单元的端视图。
图20是图17的L型弯管传热单元的俯视图。
图21是根据本发明的一个实施例的D型弯管传热单元的透视图。
图22是图21的D型弯管传热单元的侧视图。
图23是图21的D型弯管传热单元的端视图。
图24是图21的L型弯管传热单元的俯视图。
图25是根据本发明的一个实施例的D型弯管传热单元的透视图。
图26是图25的D型弯管传热单元的侧视图。
图27是图25的D型弯管传热单元的端视图。
图28是图25的L型弯管传热单元的俯视图。
图29是根据本发明的一个实施例的三重C型弯管传热单元的侧视图。
在附图的以下说明中，相同的附图标记将用于标识各附图中的相似零件。
具体实施方式
催化反应器系统可以使用U型弯管加热器来加热新鲜进料以及在反应器之间再加热进料。U型弯管式加热器由于低的过程侧压降而被需要。图1和2中示出了示例的U型弯管式传热单元10，其包括入口歧管14、出口歧管18、加热器箱19和布置成用于其间流体连通的多个U型弯管22。多个燃烧器或加热器26布置成邻近歧管14、18的轴向端部。本文描述的该实施例以及其它实施例中的弯管可以由不锈钢(例如，奥氏体300系列不锈钢如347)或钢、例如9-铬钼钢形成。
可替代地，催化反应器系统可以使用L型弯管加热器来加热新鲜进料和再加热反应器之间的进料。图3-7示出了示例的L型弯管式传热单元30，其包括入口歧管34、出口歧管38、加热器箱39以及布置成用于其间流体连通的多个L型弯管42。图7示出了布置在出口歧管38中的孔46，其中出口歧管38与L型弯管42联接。如图7中清楚地示出，在该布置中，孔46为大致圆形。
图8-12示出了根据本发明的一个方面的L型弯管传热单元50。L型弯管传热单元50包括布置成接收过程流体的入口歧管54、布置成向下游位置提供过程流体的出口歧管58、加热器箱59和布置于其间的多个L型弯管62。
L型弯管62优选被焊接到入口歧管54和出口歧管58以提供气密密封。如图11中清晰可见，L型弯管62布置成关于出口歧管58的纵向轴线A倾斜一角度。如图3-7所示，当前的现有技术是使L型弯管布置成垂直于出口歧管(即，布置成九十度角(90°))。在优选实施例中，L型弯管62相对于纵向轴线A转动四十五度(45°)的角度。在另一些实施例中，L型弯管62相对于纵向轴线A转动三十至六十度之间(30-60°)的角度。在再一些实施例中，L型弯管62相对于纵向轴线A转动二十至七十度之间(20-70°)的角度。在又一些实施例中，L型弯管62相对于纵向轴线A转动五至八十五度之间(5-85°)的角度。
如图10所示，入口歧管54与出口歧管58水平隔开一个水平距离。此外，各L型弯管62包括水平支腿66和竖直支腿70。水平支腿66的非限制性示例的长度范围为0.30至7.62米(1-25英尺)，或0.61至6.10米(2-20英尺)，或1.52至4.57米(5-15英尺)。竖直支腿70的非限制性示例的长度范围为6.10至24.38米(20-80英尺)，或9.14至21.34米(30-70英尺)，或12.19至18.29米(40-60英尺)，或13.72至16.76米(45-55英尺)。L型弯管62的倾斜布置提供了相对于入口歧管54和出口歧管58之间的水平距离与垂直布置相比较更长的水平支腿66。这个更长的水平支腿66允许系统中更大的灵活性以更好地相应热和机械应力。
转到图12，示出了出口歧管58从L型弯管传热单元50被去除。L型弯管出口孔74清楚可见并提供L型弯管62与出口歧管58之间的卵形或长圆形或椭圆形的连通路径。L型弯管出口孔74与图7所示的孔46相比具有较大的截面面积。
在一个实施例中，入口歧管54和出口歧管58在纵向的长度是十五米(50英尺)或更大。在另一些实施例中，装置可以按需求更小或更大。L型弯管62可以间隔开五十厘米(10英尺)。在其它实施例中，可需要更大或更小的间隔。L型弯管传热单元50可以包括多达一千八百(1800)个L型弯管62。在其它实施例中，L型弯管传热单元50可根据需要包括更多或更少的L型弯管62。
L型弯管传热单元50的另一特征是使燃烧器78定位成多个位置和布置的能力。如图10所示，燃烧器78可布置成接近加热器箱59的底部的入口歧管54并布置在L型弯管62下面。燃烧器78可以在L型弯管传热单元50的整个纵向长度上延伸。在其它布置中，可以使用两个或多个燃烧器78(参见图15)，并且可以布置成升高到入口歧管54的上方，仅布置在L型弯管传热单元50的一个或两个端部，或根据需要以不同的方式布置。与现有技术的U型弯管设计——其中热点是明显问题并且禁止使用布置在地板或入口歧管54附近的燃烧器——相比，L型弯管传热单元50在L型弯管62如何被加热的灵活性方面提供显著优势。这种灵活性将容易由本领域技术人员理解。
L型弯管传热单元50提供了有利的流体流动模式(图8的虚线所示)，该模式降低流体摩擦，因此与其它传热方案相比降低了通过L型弯管传热单元50的压降。在其它实施例中，其它流动模式是可行的。例如，入口歧管54的流可以在左侧出发(如图8所示)或出口歧管58和进气歧管54可以互换以使得流体流与图中所示的基本相反。
现在转向图13-16，示出了另一个L型弯管传热单元50'。L型弯管传热单元50'基本上类似于L型弯管传热单元50，但在入口歧管54'和出口歧管58'之间具有更大的水平间距，每个L型弯管62'上包括相应的更长的水平支腿66'。L型弯管传热单元50'的所有部件都被编号成与L型弯管传热单元50相似并带有角分符号。增加的水平支腿66'的长度为L型弯管62'提供了关于热和机械应力的更大的灵活性。
现在转向图17-20，示出了另一L型弯管传热单元50”。L型弯管传热单元50”基本上类似于L型弯管传热单元50，但在入口歧管54”和出口歧管58”'之间具有更大的水平间距，每个L型弯管62”上包括相应的更长的水平支腿66”。L型弯管传热单元50”的所有部件都被编号成类似于L型弯管传热单元50并带有角分符号。增加的水平支腿66”的长度为L型弯管62”提供了关于热和机械应力的更大的灵活性。
转到图21-24，D型弯管传热单元100包括入口歧管104、出口歧管108、加热器箱109和布置在其间的多个D型弯管112。入口歧管104和出口歧管108之间的距离的范围可以是6.10至24.38米(20-80英尺)，或9.14至210.34米(30-70英尺)，或12.19至18.29米(40-60英尺)，或13.72至16.76米(45-55英尺)。每个D型弯管112包括倾斜的入口部段116、出口部段122和在其之间的转移部段124。入口部段116和出口部段122的非限制性示例的长度范围为0.30至7.62米(1-25英尺)，或0.61至6.10米(2-20英尺)，或1.52至4.57米(5-15英尺)。转移部段124的非限制性示例的长度范围为9.14至13.72米(30-45英尺)，或12.19至14.68米(40-48英尺)。
所示的入口部段116布置成关于入口歧管104的纵向轴线成一倾斜角度。在所示实施例中，入口部段116布置成关于入口歧管104的纵向轴线成四十五度角(45°)。在另一些实施例中，入口部段116布置成关于入口歧管104的纵向轴线成三十至六十度(30-60°)的角度。在另一些实施例中，入口部段116布置成关于入口歧管104的纵向轴线成二十至七十度(20-70°)的角度。在另一些实施例中，入口部段116布置成关于入口歧管104的纵向轴线成五至八十五度(5-85°)的角度。
出口部段122布置成关于出口歧管108的纵向轴线成一倾斜角度。在所示实施例中，出口部段122布置成关于出口歧管108的纵向轴线成四十五度角(45°)。在另一些实施例中，出口部段122布置成关于出口歧管108的纵向轴线成三十至六十度(30-60°)的角度。在另一些实施例中，出口部段122布置成关于出口歧管108的纵向轴线成二十至七十度(20-70°)的角度。在另一些实施例中，出口部段122布置成关于出口歧管108的纵向轴线成五至八十五度(5-85°)的角度。
由于D型弯管112与入口和出口歧管104、108之间的倾斜关系，在D型弯管112与入口和出口歧管104、108之间的连结处形成的流动孔是卵形或长圆形或椭圆形，如上述孔74。
D型弯管传热单元100提供有利的流体流动模式(图22中的虚线所示)，该模式与其它传热方案相比减少了流体摩擦并因此降低了通过D型弯管传热单元100的压降。在其它实施例中，其它流动模式是可行的。
图25-28示出了D型弯管传热单元100'，其类似于D型弯管传热单元100并通过角分符号数字进行标识。入口部段116'和出口部段122'与图21-24的实施例中的入口部段116和出口部段122相比减小了长度。
转到图29，三重C型弯管传热单元200包括入口歧管204、出口歧管208、加热器箱和布置在其间的多个三重C型弯管210。入口歧管204和出口歧管208之间的距离的范围可以是6.10至24.38米(20-80英尺)，或9.14至21.34米(30-70英尺)，或12.19至18.29米(40-60英尺)，或13.72至16.76米(45-55英尺)。每一个三重C型弯管210包括一个大致C形的入口部段216、大致C形的出口部段222，和在其之间的大致C形的转移部段212。
所示的入口部段216布置成关于入口歧管204的纵向轴线成一倾斜角度。在所示实施例中，入口部段216的连结处布置成关于入口歧管204的纵向轴线成四十五度角(45°)。见图29中的角度C。在另一些实施例中，入口部段216的连结处布置成关于入口歧管204的纵向轴线成三十至六十度(30-60°)的角度。在另一些实施例中，入口部段216的连结处布置成关于入口歧管204的纵向轴线成二十至七十度(20-70°)的角度。在另一些实施例中，入口部段216的连结处布置成关于入口歧管204的纵向轴线成五至八十五度(5-85°)的角度。
出口部段222布置成关于出口歧管208的纵向轴线成一倾斜角度。在所示实施例中，出口部段222的连结处布置成关于出口歧管208的纵向轴线成四十五度角(45°)。见图29中的角度D。在另一些实施例中，出口部段222的连结处布置成关于出口歧管208的纵向轴线成三十至六十度(30-60°)的角度。在另一些实施例中，出口部段222的连结处布置成关于出口歧管208的纵向轴线成二十至七十度(20-70°)的角度。在另一些实施例中，出口部段222的连结处布置成关于出口歧管208的纵向轴线成五至八十五度(5-85°)的角度。
由于三重C型弯管210与入口和出口歧管204、208之间的倾斜关系，在三重C型弯管210与入口和出口歧管204、208之间的连结处形成的流动孔是卵形或长圆形或椭圆形，如上述孔74。
三重C型弯管传热单元200提供有利的流体流动模式，该模式与其它传热方案相比减少了流体摩擦并因此降低了通过三重C型弯管传热单元200的压降。在其它实施例中，其它流动模式是可行的。
一方面，本发明提供了催化脱氢方法，其包括使烃进料流通过传热单元10、30、50、50'、50”、100、100'、200中的任一个，然后使加热的烃进料流和催化剂进入反应器中从而产生产物流。
另一方面，本发明提供了一种催化重整方法，其包括使烃进料流通过传热单元10、30、50、50'、50”、100、100'、200中的任一个，然后使加热的烃进料流和催化剂进入反应器中从而产生产物流。
因此，本发明提供了一种用于过程流体的传热单元。而传热单元的使用并不限于任何过程，传热单元在加热过程流体时特别有利：(i)对烃进料流(例如石脑油进料流)进行催化重整以产生芳族化合物(例如苯、甲苯和二甲苯)(见例如美国专利申请公开号2012/0277501,2012/0277502,2012/0277503,2012/0277504和2012/0277505)；以及(ii)对石蜡流进行催化脱氢以产生烯烃(见例如美国专利No.8,282,887)。
具体实施方式
虽然下面结合具体实施例描述，但应当理解，本描述旨在说明而不是限制前面的描述和所附权利要求的范围。
本发明的第一实施方式是用于过程流体的传热单元，该传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；和使入口歧管联接到出口歧管的多个导管，其中，所述导管中的至少一个以斜角联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述导管中的至少一个包括L型弯管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述导管中的至少一个包括D型弯管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述导管中的至少一个包括具有多个大致C形部段的弯管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述导管中的至少一个以五至八十五度的角度联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述导管中的至少一个以三十至六十度的角度联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，每一个导管都以斜角联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第一实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，每一个导管都包括布置在加热器箱的内部空间中的部段，并且其中，至少一个加热器布置在加热器箱的内部空间中。
本发明的第二实施方式是用于过程流体的L型弯管传热单元，该L型弯管传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；以及在入口歧管与出口歧管之间联接的L型弯管，该L型弯管包括水平支腿和竖直支腿，所述水平支腿以斜角联接至出口歧管，使得其间形成的流动孔限定了长圆形的轮廓。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，多个L型弯管以斜角联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，L型弯管布置成关于出口歧管成三十至六十度的角度。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，L型弯管布置成关于出口歧管成五至八十五度的角度。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其还包括布置成基本邻接L型弯管传热单元的底部的加热器。本发明的实施例是直到本段中的第二实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，L型弯管包括布置在加热器箱的内部空间中的部段。
本发明的第三实施方式是用于过程流体的D型弯管传热单元，该D型弯管传热单元包括：入口歧管；与入口歧管间隔开的出口歧管；和在入口歧管与出口歧管之间联接的D型弯管，该D型弯管包括入口部段和出口部段，入口部段以斜角联接到入口歧管，出口部段以斜角联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第三实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述出口部段与出口歧管之间形成的流动孔限定了长圆形轮廓。本发明的实施例是直到本段中的第三实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，多个D型弯管以斜角联接到入口歧管并且以斜角联接到出口歧管。本发明的实施例是直到本段中的第三实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，所述入口部段布置成关于入口歧管成三十至六十度的角度，并且其中，所述出口部段布置成关于出口歧管成三十至六十度的角度。本发明的实施例是直到本段中的第三实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，D型弯管包括布置在加热器箱的内部空间中的部段。本发明的实施例是直到本段中的第三实施例的本段中先前实施例的一个、任何或所有，其中，至少一个加热器布置在加热器箱的内部空间中。
虽然已经参照某些实施例相当详细地描述了本发明，本领域技术人员将理解，本发明可通过所述实施方式以外的方式实施，所述实施方式用于说明而非限制性目的。因此，所附权利要求的范围不应该限制于对本文包含的实施例的描述。

Claims (10)

1.一种用于过程流体的传热单元，所述传热单元包括：
入口歧管；
与入口歧管间隔开的出口歧管；和
使入口歧管联接至出口歧管的多个导管，其中，所述导管中的至少一个以斜角联接到出口歧管。
2.根据权利要求1所述的传热单元，其中，所述导管中的至少一个包括L型弯管。
3.根据权利要求1所述的传热单元，其中，所述导管中的至少一个包括D型弯管。
4.根据权利要求1所述的传热单元，其中，所述导管中的至少一个包括具有多个大致C形部段的弯管。
5.根据权利要求1所述的传热单元，其中，所述导管中的至少一个以五至八十五度的角度联接到所述出口歧管。
6.根据权利要求1所述的传热单元，其中，所述导管中的至少一个以三十至六十度的角度联接到所述出口歧管。
7.根据权利要求1所述的传热单元，其中，每一个导管都以斜角联接到出口歧管。
8.根据权利要求1所述的传热单元，其中，每一个导管都包括布置在加热器箱的内部空间中的部段，并且其中，至少一个加热器布置在加热器箱的内部空间中。
9.根据权利要求2所述的传热单元，其中，所述L型弯管包括一水平支腿和一竖直支腿，所述水平支腿以斜角联接到出口歧管，使得其间形成的流动孔限定一长圆形轮廓。
10.根据权利要求3所述的传热单元，其中，所述D型弯管包括入口部段和出口部段，所述入口部段以斜角联接到所述入口歧管，所述出口部段以斜角联接到所述出口歧管。
CN201480052323.3A 2013-08-30 2014-08-13 用于过程流体的传热单元 Pending CN105579557A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/014,475 US20150060034A1 (en) 2013-08-30 2013-08-30 Heat transfer unit for process fluids
US14/014,475 2013-08-30
PCT/US2014/050814 WO2015031050A1 (en) 2013-08-30 2014-08-13 Heat transfer unit for process fluids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105579557A true CN105579557A (zh) 2016-05-11

Family

ID=52581511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480052323.3A Pending CN105579557A (zh) 2013-08-30 2014-08-13 用于过程流体的传热单元

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150060034A1 (zh)
CN (1) CN105579557A (zh)
CA (1) CA2922085A1 (zh)
WO (1) WO2015031050A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3455333B1 (en) 2016-05-13 2023-07-05 Uop Llc Reforming process with improved heater integration

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US563641A (en) * 1896-07-07 bemis
US4470400A (en) * 1982-12-06 1984-09-11 Powrmatic Of Canada, Ltd. Fireplace insert
US4811696A (en) * 1988-02-16 1989-03-14 Phillips Petroleum Company Bent tube waste heat steam generator and method
EP1031805A3 (de) * 1999-02-22 2001-05-23 Harreither Gesellschaft m.b.H Klimatisierungselement
US20020034463A1 (en) * 1997-06-10 2002-03-21 Arthur R Di Nicolantonio Pyrolysis furnace with an internally finned u shaped radiant coil
CN101062884A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 中国石油化工股份有限公司 一种两程辐射炉管的裂解炉
CN201488266U (zh) * 2009-08-07 2010-05-26 俞天阳 弯曲烟道式锅炉
US20100248169A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Morgan Edward R Adjustable Burners for Heaters

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1815439A (en) * 1926-01-04 1931-07-21 La Mont Corp Steam generator or the like
US3251404A (en) * 1961-12-26 1966-05-17 North American Aviation Inc Liquid metal heated steam generator
CH396517A (de) * 1962-09-20 1965-07-31 Ledo Dr Carletti Abgasleitungssystem für Verbrennungsmotoren
US4152253A (en) * 1977-12-23 1979-05-01 Summers Don D Method and apparatus for a self-cleaning drilling mud separation system
US4297986A (en) * 1979-07-09 1981-11-03 Lehrer Joseph E Forced air fireplace heating system
US4291670A (en) * 1980-07-08 1981-09-29 Hyatt Everett C Gas fired fireplace insert with heat extractor
US4986222A (en) * 1989-08-28 1991-01-22 Amoco Corporation Furnace for oil refineries and petrochemical plants
US4974579A (en) * 1989-09-28 1990-12-04 Rheem Manufacturing Company Induced draft, fuel-fired furnace apparatus having an improved, high efficiency heat exchanger
US6395251B1 (en) * 1999-10-18 2002-05-28 Steven R. Cotting Steam-hydrocarbon reformer and process
US6423279B1 (en) * 2000-10-16 2002-07-23 Harvest Energy Technology, Inc. Compact endothermic catalytic reaction apparatus
GB0604895D0 (en) * 2006-03-10 2006-04-19 Heliswirl Technologies Ltd Piping
US7380327B2 (en) * 2005-01-20 2008-06-03 Calsonickansei North America, Inc. Tube interface and method of securing a first tube to a second tube
CN101723784B (zh) * 2008-10-16 2012-12-26 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯裂解炉
US8747765B2 (en) * 2010-04-19 2014-06-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Apparatus and methods for utilizing heat exchanger tubes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US563641A (en) * 1896-07-07 bemis
US4470400A (en) * 1982-12-06 1984-09-11 Powrmatic Of Canada, Ltd. Fireplace insert
US4811696A (en) * 1988-02-16 1989-03-14 Phillips Petroleum Company Bent tube waste heat steam generator and method
US20020034463A1 (en) * 1997-06-10 2002-03-21 Arthur R Di Nicolantonio Pyrolysis furnace with an internally finned u shaped radiant coil
EP1031805A3 (de) * 1999-02-22 2001-05-23 Harreither Gesellschaft m.b.H Klimatisierungselement
CN101062884A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 中国石油化工股份有限公司 一种两程辐射炉管的裂解炉
US20100248169A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Morgan Edward R Adjustable Burners for Heaters
CN201488266U (zh) * 2009-08-07 2010-05-26 俞天阳 弯曲烟道式锅炉

Also Published As

Publication number Publication date
US20150060034A1 (en) 2015-03-05
CA2922085A1 (en) 2015-03-05
WO2015031050A1 (en) 2015-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU96101148A (ru) Устройство и способ проведения эндотермической реакции
EP3160632B1 (en) Steam methane reformer system and method of performing a steam methane reforming process
CN201520747U (zh) 一种多管程乙烯裂解炉
CN102146011B (zh) 一种烃类蒸汽裂解制乙烯裂解炉
CN105579557A (zh) 用于过程流体的传热单元
CN101062883B (zh) 一种辐射段炉管采用“u”形结构排布的裂解炉
US10753646B2 (en) Reactor and heater configuration synergies in paraffin dehydrogenation process
TWI659187B (zh) 用於氧化反應器或氨氧化反應器的冷卻盤管設計（一）
RU2576387C2 (ru) Крекинговая печь для получения этилена
US10330340B2 (en) Alternative coil for fired process heater
CN202688271U (zh) 一种乙烯裂解炉
US10272406B2 (en) Reactor and heater configuration synergies in paraffin dehydrogenation process
US9833762B2 (en) Ethylene cracking furnace
TWI666058B (zh) 用於氧化反應器或氨氧化反應器的冷卻盤管設計（三）
TWI666057B (zh) 用於氧化反應器或氨氧化反應器的冷卻盤管設計（二）
CN109486506B (zh) 一种乙烯裂解炉
US8029749B2 (en) Cracking furnace
CN202509042U (zh) 一种多管程乙烯裂解炉
US20120141364A1 (en) Coiled Reformer Catalyst Tube For Compact Reformer
CN109310970B (zh) 用于加热多管式反应器的系统
CN209276456U (zh) 乙烯裂解炉
CN109423321A (zh) 一种乙烯裂解炉
TW202415854A (zh) 反應器流出物熱回收系統
CN102911706A (zh) 一种采用分支变径炉管的乙烯裂解炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160511

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication