CS235962B2 - Method of heavy hydrocarbons steam cracking and equipment for application of this method - Google Patents
Method of heavy hydrocarbons steam cracking and equipment for application of this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS235962B2 CS235962B2 CS826175A CS617582A CS235962B2 CS 235962 B2 CS235962 B2 CS 235962B2 CS 826175 A CS826175 A CS 826175A CS 617582 A CS617582 A CS 617582A CS 235962 B2 CS235962 B2 CS 235962B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- heating furnace
- tubes
- steam
- heating
- pipes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/14—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
- C10G9/18—Apparatus
- C10G9/20—Tube furnaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby vodíku, oxidů uhlíku a lehkých uhlovodíků parním krakováním těžkých uhlovodíků· Vynález se také týká zařízení k provádění tohoto způsobe·
Výraz parní krakování jak je zde použit, zahrnuje parní reformování uhlovodíku náhodně se vyskytujícího tj. reakci mezi uhlovodíkem a vodní parou, vedle tepelného krakování uhlovodíku v přítomnosti vodní páry.
Těžké oleje (včetně věěch tří druhů vymezených japonskými průmyslovými-standardy, to je těžké oleje A, B a C), zbytky z vakuové dessilace, dehet, smola a podobně, mohou být pobity jako zdroje těžkých uhlovodíků v tomto vynálezu.
Jako konvenčni způsob výroby plynů z těžkého oleje je znám způsob,' popsaný v japonskézveřejněné přihlášce vynálezu.č. 101 804/1979. Při tomto výše uvedeném způsobu se směs těžkého oleje a páry nechá procházet tepelnou krakovací zónou, která zahrnuje z vnějšku ohřívaný vysokoocelotní prostor, takže se těžký olej odpeOří a zčássi zkrakuje. Takto odpařený a zčássi krakovaný těžký olej se nechá procházet katalyzátorem, který je obsažatt v parní reformovací zóně tak, že se převede na plynnou směs obseauujcí vohk, jako hlavní složku.
Podle výše uvedeného postupu, jak je uvedeno, vhodné rozprášení těžkého oleje a vytvoření tepelné krakovací zóny má řešit problém, který byl vyvolán v dosavadním provozu tím, že jemné kapalné kapičky těžkého oleje kontinuálně přicházejí do styku s katal^^tou vrstvou, na jejímž povrchu tvoří usazeniny uhlíku, čímž se katalytická vrstva zanáší.
Uthík se však ještě může usazovat během zahřívání těžkého oleje na jeho parní reformooecí teplotu, jak je popsáno v japonské zveřejněné přihlášce vynálezu č. 154 303/1980. Tak výše uvedený známý postup z japonské přihlášky vynálezu'č. 101 804/1979 vyvolává usazování uhlíku - na vnitřní stěnu tepelné krakovací zóny, zejména když rozstříknutý těžký olej při relativně nízké teplotě přijde do styku s vnitřní stěnou tepelné krakovací zóny. Tato usazenina uhíku vede k znemožnění houpávajícího provozu.
Z toho důvodu se zabraňuje usazování uhlíku v tepelné krakovací zóně, - aby se zajistilo ustálené provádění postupu popsaného v japonské zveřejněné přihlášce vynálezu 101 804/1979 po dlouhou dobu·
Krakovací pece byly dosud používány k tepelnému krakování .nafty, pro výrobu ethylenu. Typickým příkadeem takovéto krakovací pece, jak je uvedeno v japonské patentové publikaci č. 7 3ββ/1966 jsou vertikální reaktorové trubky zavěšené v ohřívací peci tak, že nafta se může podrobt tepelnému krakování, když proudí těmito reaktorovými trubkam. Jessiiže se takovéto krakovací pece pouu^e k tepelnému krakování těžkého oleje, pak se v^třní stěna každé reaktorové trubky začne pokrývat nánosem uhlíku násla^em krakování těžkých . uhlovodíků, čímž se zabraňuje hladkému průchodu plynu reaktorovou trubkou a docPzí k přehřátí reaktorové trubky, což vede ke zkrácené provozní době reaktorové trubky.
Navíc vzhledem k tomu, že krakování těžkých uhlovodíků vyžaduje vyšší teploty, než jsou teploty používané pro tepelné krakování nafty, nemůže být takovéto konvenční krakovaci pece použito k tepelnému krakování těžkých uhlovodíků, aby se získal plyn Pihatý vodíkem nebo ethylen.
Cílem tohoto vynálezu je vytvooit způsob, který prakticky zabraňuje usazování uhlíku na vn^řni stěně reaktorové trubky, když se těžké uhlovodíky zaWivají externě bez jejich přivádění do styku s katalyzátorem za současného rozkladu vodní páry.
2^962
Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit zařízení pro tepelné krakování těžkých uhlovodíků bez usazování ulh.íku na vnitřních stěnách trubkových reaktorů, čímž se předchází tepelnému poškození trubkových reaktorů.
Těchto cílů se dosahuje způsobem - výroby vodíku, oxidů uhlíku a lehkých uhlovodíků parním krakováním ^žkých uhlovodíků, které jsou tekutě při teplot nižěí než 350 °C a obsahují uhlovodíkové slovky o vysoké molekulové hmotnosti, které jsou nezplynitelné zahříváním a zvýšením teploty, jehož podstata - spočívá v tom, že se těžké uhlovodíky vedou společně s vodní parou, při poměru H~O:C rovnajícím se 3:1 až 6:1, první krakovací * — 2 zonou průtokovou rycího stí 4 až 100 ш/s za přívodu tepla v množní 42 000 až 294 000 kJ/m h v takovém ooossví, že během doby zdržení v rozmezí 0,05 až 3 s se směs ohřeje na teplotu 800 °C až 1 000 °C a pak plynná směs proudil druhou krakovací zónou, zatímco se zahřívá v této druhé krakovací zóně při ryclhoeti proudění 4 až 100 Os a při době zdržení 0,1 až 6 s za přívodu tepla 6 300 až 42 000 W/m^h na teplotu 850 až 1 100 °C.
Jestliže kterýkoliv z těchto parametrů, jako je tepelný tok, rychlost proudění a doba zdržení, dosáhne hodnot mimo výše uvedené rozmezí pro první parní krakovací zónu, pak zahřátí nástřiku těžkých uhlovodíků a páry nemůže být provedeno ihned, čímž se vyvolá usazování ulhíku, nebo teplota první krakovací zóny se může zvýšit na příliš vysokou hodnotu, což vede k poškození trubek reaktorů.
Při proudění první parní krakovací zónou prochází směs těžkých uhlovodíků a páry v krátké době rozmezím teplot 400 až - 500 °C, při nichž se usazuje ulhík a pak dosahuje požadované vySSií teploty. Během tohoto zahřívacího stupně část nástřiku těžkých uhlovodíků tepelně krakuje a může se vytvořit mché m^stv! uJh»íku. Takto vytvořený u!hík je však vynášen pryč vysoko rycMostním proudem bez usazení na vnitřní stěně trubek reaktoru.
Plynná směs z první parní krakovací zóny - vstupuje do druhé parní krakovací zóny, kde se dokonfiií dehydrogenace nižších uhlovodíků v plynné směs! a konverze takto dehydrogenovaných nižších Uhovodíků na vodík, oxid uhelnatý a oxid ulhičitý.- Stačí tedy přivádět do druhé parní krakovací zóny moožtví tepla, které je rovné -nebo poněkud větší než je množství požadované k dokončení různých endotherních reakcí, které tam probíhají.
Jestliže kterýkoli z parametrů, jako je tepelný tok, rychlost proudění a doba zdržení pro druhou parní krakovací zónu dosáhne hodnot mimo výše uvedená rozmeeí, nemusí tepelná krakovací reakce proběhnout v uspokojivé míře, nebo se teplota může zvýšit na příliš vysokou -hodnotu, čímž se sníží - pevnost trubek reaktorů.
Každá z těchto dvou parních krakovacích zón mi že být upravena-uspořádáním nebo kapacitou každého příslušného spalovacího ohřívacího prostředku, to je každého příslušného topného hořáku pro příslušné trubkové reaktory,- aby se zmítaní tepelný tok v trubkových reaktorech.
Kiyž- se takovéto nastavení tepelného toku dosáhne jen změnou umístění topných hořáků, je nutné zajstit více topných hořáků pro reaktory v místech tdppt,ídajících první tepelné krakovací zóně a méně topných hořáků v místech tdpρtídajjcích druhé parní krakovací zóně.
K dosažení výše uvedených cílů slouží také zařízení tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá- v tom, že zahrnuje první ohřívací pec, ve které jsou umístěny trubky k zavádění směsi těžkých uhlovodíků á páry* a je opatřena alespoň jedním hořákem (4, 8) uspořádaným na boční stěně a/nebo na spodní stěně - první ohřívací pece k zahříváni trubek externě spalinami z alespoň jednoho hořáku, přičemž tyto trubky procházejí, vertikálně dolů do první ohřívací pece skrze její vrchní stěnu, nad vrchní stěnou první ohřívací pece jsou uspořádány vstupní trubky pro těžké uhlovodíky a vstupní trubky pro páru, k přivádění těžkých uhlovodíků a páry přes směšovače do každého vstupního konce trubek, přičemž tyto směšovače jsou vhodné pro směšování těchto uhlovodíků a páry, každá z trubek prochází alespoň jednou uwntř první ohřívací pece vertikálně dolů a pak v opačném směru vertikálně nahoru, přičemž každý výstupní horní konec trubek je spojen ospojovací trubkou, prochááející napříč mostovou částí, s každým vstupním horním koncem trubek v druhé oltfívací peci, přičemž v této druhé ohřívací peci jsou umístěny trubky pro zavádění částečně krakovaného plynu e trubek e první ohřívací pece spojovací trubkou v mostové části a druhá ohřívací pec je opatřena alespoň jedním hořákem uspořádaným na spodní stěně a/nebo na boční stěně druhé ohřívací pece k eOiřívání trubek externě spd.inami e alespoň jednoho hořáku, přičemž každá e těchto trubek prochází alespoň jednou uvvntř druhé ohřívací pece vertikálně dolů a pak v opačném srněěu vertikálně nahoru, každý výstupní horní nebo spodní konec trubek je spojen spojovací trubkou skree vrchní nebo spodií stěnu druhé oltfívací pece s s výstupním sběračem k shromažďování intratubulárních proudů, a mostová část má kouřový kanél, procházejjcí nahoru e mostové přičemž v tomto kouřovém kanálu je uspořádána sekce konvekčního vytápění pro eískávání odpadního tepla ee spe^in e hořáků, v první ohřívací peci a e hořáků v druhé ohřívací peci.
Výhodně eaříeení eahrnuje pružinové nosiče, na nichž ysou opěrně eavěšeny trubky. Výhodně se použiií trubky, které jsou tepelně odolné a mají v^ntřní průměr v roemezí 30 až 2ft0 mm. Zvláěí výhodný průměr těchto trubek je v roemezí 50 až 100 mm.
Zaříeení výhodně obsahuje jednu společnou evětšenou druhou ohřívací pec a první ohřívací pee s mostovou sekcí, které jsou ercadlově uspořádány po stranách evětšené druhé pece ořdřívací tak, že trubky v druhé o^ívací peci jsou připojeny k jednomu společnému výstupnímu sběrači·
Vynálee se déle . popsán s odkaeem na připojený výkres, kde je enáeorněn vertikální schematický řee eaříeení podLe jednoho provedení tohoto vynéleeu.
Pod.e to^to provedení vynáleeu jak je endeorněno ve (vvkresu první sálavé ohřívací pec A a druhá sálavá ohřívací pec B jsou v horních částech spojeny.
Obě ohřívací pece £ a B jsou odděleny prostorem 10, jehož povrch je polcryt žároved^ným aαteriálea' 2· Had první ohřívací pecí £ je uspořádána vstupní trubka 2 pro ndsířik těžkých uhlovodíků. Vstupní trubka 2 je připojena vstupním potrubím , 14 k vrchním koncům trubek 2 ve formě svislých trubek, vyrobených e tepelně odolného kovového ma^e^lu.
Ve výkresu je enšeorněna jen jedna trubka £, aLe je samoořejmé, , že je více takovýchto reaktorů uspořádáno rovnoběžně v první ohřívací eóně £·
Přívodní trubka 1 páry je uspořádána v místě rovnoběžném k vstupní trubce 2 pro přívod těžkých uhlovodíků. Parní přívodní trubka 1 je připojena parními přívodními vedeními 15'k vrchním koncům trubek 2· Každá trubka£ je opatřena na svém horním konci směšovačem 16. jako je injekční upraveným k smí cháni n^i^t^třiku těžkých uhlovodíků a páry a k vstřikování takto vytvořené směsi dolů do každé trubky 2·
Trubky 2 jsou eavěšeny pružinovým eávěsem £3« Vstupní trubka 2 pro dávku těžkých uhlovodíků ' a parní přívodní vstupní trubka j. jsou eavěšeny nad horní stěnou první ohřívací pece £· Každá trubka ž' má první rameno, které probíhá vertikálně dolů, ohnutou trubku ve tvaru U ve spodní čássi ohřívací eóny A a druhé rameno, které procMzí vertikálně nahoru v první dtfívací peci A· Hootíí konec druhého ramena trubky procJtaásí e horní čássi o^ívací pece A £ o horní části druhé ohřívací pece g. ftrvaí o^ívací eona A do opařena postraními stěnovými hořáky £ a podlahovými hořáky £.
V ohřívací pecí g jsou trubky g', z nichž každá ' je vcelku spojena s jednou odpovídající trubkou -g, uspořádány vertikálně. Každá z těchto trubek g' jek ' je znázorněno ve výkresu, má dvě sekce tvaru U propojené v . sérii a přesazené vůči sobě stranou.
Vstupní konec každé trubky £' prochází nahoru do bodu nad druhou ohřívací pecí B, v kterémžto bodě je připojen k výstupní sběrné trubce 11 . pro takto vytvořené plyny.
Trubky g* s výstupní sMrná trubta ££ jsou zavřeny pMslušrými - pruHnovými zéivěsy ££*, ££. Takové zavěšení má tu výhodu, že při tepelné expanzi nedochází k napětí.
Pecní podlahové ' hořáky 8' jsou uloženy. v ohřívací peci B· Inspekční okénka J, 6, 1'f 6' jsou uspořádána na postranních - stěnách ohřívacích pecí £ a B tak, že je umožněno sledování vnitřků pecí.
Mstová část C je uspořádána nad vrchním koncem prostoru 10 a je spojena s vrchními konci ohřívací pece £ a druhé ohřívací pece B a slouží pro shromažďování sp^in vytvořených v ohřívacích pecích £ a B. Mootová část C má spali nový kanál probíhající nahoru z její centrální čássi. Spslinový. kanál tvoří konvekční ohřívací - sekci £Z, která slouží jako předehřívač a využívá odpadní teplo.
Průlezy Z a Z' utonují pbaluze nebo údržbářům vstoupit . do vnitřku zařízení, při zastavení provozu.
Při provádění postupu podle vynálezu se nástřik těžkých uhlovodíků - přivádí ze vstupní trubky 2 vstupním vedením 14 do směšovače £6. Pára - se přivádí z parní vstupní trubky £, přívodním vedením - 15 do směšovače £6. Ve smeěovači 16 se. nástřik těžkých uhlovodíků smmšuje a ředí parou a směs se pak vstřikuje do trubek £.
V ohřívací peci £, která obkLopuje trubky g se - udržuje předepsaná teplota pomocí hořáků 1, 8. Směs těžkých uhlovodíků a páry se rychLe zahřeje na 800 až 1 000 °C, při které dochází k parnímu krakovánn.
Směs z každé trubky g - vstupuje do sdposídeSjcí trubky i' v ohřívací peci B, kde dochází k dalšímu parnímu krakování za současného zvýšení teploty na 850 až - 1 100 °C.
Parní krakování směsi se dokončí v poslední Části každé trubky *' a výsledné plyny proudí do výstupní sběrné trubky ££, odkud proudí do následnících úpravných - zařízení.
Poněvadž je teplota směsné dávky v první ohřívací peci £ nízká, je nutné přivádět velké mooství tepla do vnitřku ohřívací pece £ tak, že se směs procMáejjcí vnitřkem trubky rychle zahřeje v sdpooídaSjcí trubea £. V peci B je ohřev pomalejjí, aby nedošlo k poškození - trubek.
Je tedy nutné přivádět menší množtví tepla do vnitřku ohřívací -pece B a namísto přivádění většího množní tepla prodloužit každou trubku - - oproti celkové délce každé trubky 2 v ohřívací peci £ tak, že doba zdržen:! dávkované směsi v ohřívací peci B mí že být prodloužena.
Speainy, které jsou vypouštěny na vrchních koncích ohřívacích pecí £- ag vstup ují do ohřívací sekce £7. a když se z nich získá teplo, vypooštějí se jako - odpadní plyn ven ze zařízení.
Jak je naznačeno uspořádáním trubek R ve výkresu, zařízení tohoto vynálezu může být postaveno v dvojitém uspořádání se dvěma parními krakovacími zařízeními výše poptanými, postavenými v zrcadlovém uspořádání tak, Že se využije společný zvětšený dvojitý prostor ohřívací pece В a trubky £' každého zařízení jsou připojeny к společné výstupní sběrné trubce 11 ·
Skněs získaná parním krakováním podle vynálezu obsahuje vodík, oxid uhelnatý, oxid uhličitý, nasycené nízké uhlovodíky, jako je methan a nenasycené nízké uhlovodíky jako je ethylen, propylen a butadien. Aby se získal plyn obsahující převážně vodík, je nutná pracovat za přítomnosti katalyzátoru na bázi oxidu kovu alkalické zeminy, jako je oxid vápenatý, a oxidu hlinitého bez nečistot jako je oxid křemičitý·
Není třeba uvádět, že může být využito různých jiných známých postupů к převedení takto patrně krakované směsi na plyn obsahující převážně vodík·
Protože předložený vynález umožňuje zvýšit rychle teplotu směsi těžkých uhlovodíků a páry na požadovanou teplotu praního krakování, je doba zdržení směsi při teplotě usazování uhlíku velmi krátká a tudíž může být takto minimalizováno usazování uhlíku, čímž se úspěšně zabrání usazování uhlíku v trubkách·
V zařízení podle tohoto vynálezu ее směs těžkých uhlovodíků a páry podrobí působení volného tepelného toku a rychle se zahřeje v trubkách v první ohřívací peci· Takto mohou být vnitřní stěny trubek udržovány bez usazenin uhlíku, které by se jinak vyskytly během křakování těžkých uhlovodíků· Krakování těžkých uhlovodíků probíhá dále, když výše uvedená směs prochází trubkami v druhé ohřívací peci, čímž se získá krakovaný plyn požadovaného složení·
Protože jsou trubky v druhé ohřívací zóně vystaveny relhtivnš malému tepelnému toku, je poškození trubek vlivem vysokých teplot nízké vzhledem к vysoké teplotě dávkovaného plynu, který prochází trubkami· Proto může být životnost trubek značně prodloužena· Zařízení podle tohoto vynálezu dosahuje značně vysokého stupně celkové tepelné účinnosti, poněvadž spaliny vytvořené v obou ohřívacích pecích se shromažďují do konvekční ohřívací sekce, kde předávají akumulované teplo·
Předložený vynález je dále popsán podrobněji v následujících příkladech provedení a srovnávacích příkladech·
Příklady 1 až 5
Vláeenkovitě uspořádané (ve tvaru V) trubky předem stanoveného vnitřního průměru a délky byly uspořádány, jak je znázorněno v přiloženém výkresu, v ohřívací peci Д a ohřívací peci В pro vytvoření zóny parního krakování s velkým tepelným tokem a další parní krakovací s malým tepelným tokem·
Těžké uhlovodíky byly přiváděny společně s přehřátou párou o předem stanovené teplotě do trubek v parní krakovací peci A parního krakovacího .zařízení zkonstruovaného jak bylo výše popsáno a jak je znázorněno ve výkresu·
Po kontinuálním provozu po dobu 100 hodin bylo pak reakční zařízení rozebráno pro vizuální inspekci vnitřků trubek pro určení množství uhlíkového nánosu na tomto reaktoru.
Provozní podmínky a výsledky inspekce jsou uvedeny v příslušné tabulce 1 a tabulce 2.
I
Ί
325962
Tabulka X
| Příklad ί. | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Parní krakovací pec | A: | |||
| Trubky vnitřní průměr (mm) | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Trubky délka () Tepelný tok | 22 | 22 | 22 | 22 |
| JbJ/a2h)^ | 273 000 | 189 000 | 286 000 | 63 000 |
| Rychlost proudění (/·) | 47 | 33 | 50 | 15 |
| Výstupní teplota (°C) | 890 | 890 | 890 | 890 |
| Parní krakovací pec | B: | |||
| Trubky vnitřní průměr (nm) | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Trubky délka (m) Tepelný tok | 44 | 44 | 44 | 44 |
| (kJ/m^h) | 33 600 | 23 500 | 35 300 | 10 500 |
| Rychlost proudění (m/s) Výstupní teplota | 52 | 38 | 55 | 20 |
| (°C) | 940 | 940 | 940 | 940 |
| Dávkované těžké | těžký | těžký | těžký | těžký |
| Uhlovodíky | olej C | olej C | olej C | olej C |
| Množství přiváděných těžkých uhlovodíků (kg/h) Teplota přiváděného | 350 | 25? | 370 | 110 |
| těžkého oleje (°C) Množství přiváděné | 350 ~ | 350 | 350 | 350 |
| páry (kg/h) Teplota přiváděné | i 240 | 1 570 | 2 350 | 700 |
| páry (°C) Reakční přetlak | 900 | 900 | 900 | 900 |
| (MPa) | 1,77 | 1,77 | 1,77 | 1,77 |
Tabaka II
| Příklad č· i | 2 | 3 | 4 | |
| Přítomnost uhlíkové- | ||||
| ho nánosu v trubkách: | ||||
| Parní krakovaeí pec k | žádný | žádný | žádný | žádný |
| Parní krakovaeí pec B | žádný | žádný | žádný | žádný |
| S.ožení plynu na výstupu | ||||
| z parní krakovaeí pece B | ||||
| H2 (% objemová) | 43,6 | 46,8 | 41,4 | 51,0 |
| CO (% objemová) | 13,5 | 15,3 | 13,0 | 15,7 |
| C02 (% objemová) | 9,4 | 12,9 | β,5 | 14,0 |
| C2H4 (% objemová) | 23,2 | 20,6 | 24,6 | 15,4 |
| ^3^6 (% objemová) | 4,5 | 1,9 | 5,0 | 1,2 |
| CH* (% objemová) | 3,5 | 0,8 | 3,8 | 0,5 |
| Jiné plyny | ||||
| (%- objemová) | 2,3 | 1,7 | 3,7 | 1,2 |
| Srovnávací příklady 1 až | 4 | |||
| Postupy z p;říklLia<Ů 1 | i až - 4 byly opakovány za provozních podmínek | vně rozmezí tohoto | ||
| vynálezu· Po kontinuálním provozu po dobu 24 hodin byl vnitřek | každé | trubky vizuálně | ||
| zkontrolován pro určení roiooství uhlíkového nánosu na vnitřku trubek· | Provozní podmínky | |||
| a experimeenální výsledky jsou stanuty v | příslufiných tabulkách | 3 a 4· | ||
| Tabulka III |
| Srovnávací příklad | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Paní krakovaeí pec ' 2 Trubky vnitřní průměry (mm) | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Trubky délkfF (m) | 22 | 22 | 22 | 22 |
| Tepelný tok (kJ/m2h) | 33 600 | 37 800 | 21 000 | 420 000 |
| Rychlost proudění (w^s) | 47 | 33 | 3,3 | 120 |
| Výstupní teplota (°C) | 750 | 1 070 | 900 | 770 |
Pani krakovaeí pec g
| Trubky vatřní | ||||
| průměr (mm) | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Trubky.délka (m) | 44 | 44 | 44 | 44 |
| Tepelný tok (kJ/m2/h) | 33 600 | 33 600 | 4 200 | 50 400 |
| Rycih.o st proudění (m/s) | 52 | 38 | 3,6 | 130 |
| Výstupní teplota (°C) | 800 | 1 . 130 | 960 | 830 |
Λ.
Tabulka III pokračování
| Srovnávací přiklad i | 2 | 3 | 4 | |
| Dávkované těžké | těžký | těžký | těžký | těžký |
| uhlovodíky | olej C | olej C | olej C | olej C |
| MnnOství přiváděných těžkých uhlovodíků (kg/h) | 350 | 350 | 35 | 900 |
| Teplota přiváděného těžkého oleje (°C) | 350 | 350 | 350 | 350 |
| Možství přiváděné páry (kg/h) | 2 240 | 2 240 | 157 | 5 720 |
| Teplota_ přiváděné páry (°C) | 900 | 900 | 900 | 900 |
| Reakční přetlak (MPa) | 1,77 | 1,77 | 1,77 | 1,77 |
TabiUka IV
| Příklad č. | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Přítomnost uhlíkového | ||||
| nánotu v trubkách | ||||
| Parní krakovací pec A | nánot | nánot | nánot | nánot |
| Parní krakovací pec B | nánot | nánot | nánot | nánot |
| Složení plynu na výatupu z parní krakovací pece B | ||||
| H2 (% objemová) | 22,0 | 56,0 | 54,0 | 27,0 |
| CO (% objemová) | 4,1 | 12,6 | 12,7 | 6,5 |
| CO2 (% objemová | 1 ,'5 | 14,3 | 13,0 | 5,1 |
| C2H^ (% objemová) | 28,0 | 14,1 | 16/4 | 25,2 |
| C3H6 objemová) | 26,0 | 1,0 | 1,5 | 24,6 |
| CH4 (% objemová) | 10,0 | 0,5 | 0,7 | 6,5 |
| Jiné plyny | ||||
| (% objemová) | 8,4 | 1,5 | ',7 | 5,1 |
Claims (9)
1· Způsob výroby vodíku, oxidů uhíku a lehkých uhlovodíků parním krakováním těžkých ulhLovodíků, které jsou tekuté při teplotě nižší než 350 °C a obsahují uhlovodíkové složky o vysoké molekuLové hmtriossi, které jsou nezplynitelné zahříváním a. -zvýšením teploty, vyznačený tím, že těžké uhLovodíky se vedou společně 8 vodní parou, při poměru ^OzC rovnajícím se 3:1 až 6 j1, první krakovací zónou průtokovou rychlostí 4 až 100 m^s za přívoálu tepLa v mioožsví 42 000 až 294 000 k//m2h v takovém mložžtní, že během doby zdržení v rozmezí 0,05 až 3 s se směs ohřeje na teplotu 800 °C až 1 000 °C a pak plynná směs proudí druhou krakovací zónou, zatímco se zahřívá v této druhé krakovací zóně při ryclhesti proudění 4 až 100 m^s a při době zdržení - 0,1 až 6 s' za přívodu tepla 6 300 až 42 000 kJ/m2h, na teplotu 850 až 1 100 °C.
2. Způsob pode bodu 1 vyznačený tím, že v první krakovací zóně se udržuje rychLost proudění 30 až 80 pMvod tepLa 168 000 až 294 000 k/rn^ doba zdržení 0,05 až 1 s a tepLota v rozmezí 830 °C až 950 °C a v druhé krakovací zóně se udržuje rychlost proudění 30 až 80 m^s, pHvod tepLa 21 000 až 42 000 ^/m2^ doba zd^ení 0,1 - až 2 s a teplota v rozmezí 900 °C až 1 000 °C.
3. Způsob pode bodu 1 vyznačený tím, že násSřik těžkých uhLovodíků a páry se provádí při mróorneeriekém tlaku 0,49 až 3,92 MPa.
4. Zpiůsob pode bodu 3 vyznačený tím, že se udržuje eanometrický tlak 0,98 až 2,94 MPa.
5. Zařízení k provádění způsobu pode bodů 1 až 4 vyznačené tím, že zahrnuje první ohřívací pec (A), ve které jsou umístěny trubky (5) k zavádění směsi těžkých uhLovodíků a páry a je opatřena alespoň jedním hořákem (4, 8) uspořádaný^ na boční stěně a/nebo na spodní stěně první ohřívací pece (A) k zahřívání trubek (5) externě - spd,inami z alespoň jedioho hořáku (4, 8), přičemž tyto trubky (5) procházce* vertikáLně dolů do první, ohřívací pece (A) skrze její vrchní stěnu, - nad vrchní stěnou první ohřívací pece (A) jsou uspořádány vstupní trubky (2) pro těžké uhLovodíky a vstupní trubky (1) pro páru, k přivádění těžkých uhlovodíků a páry přes směšovače (16) do každého vstupního konce trubek (5), přičemž tyto sméěovače jsou vhodné pro směSování těchto uhlovodíků a páry, každá z trubek (5) prochází alespoň jednou uvnntř první ohřívací pece (A) vertikáLně dolů a pak v opačném směru vertikáL.ně nahoru, přičemž každý výstupní horní konec trubek (5)„-je spojen spojovací trubkou, procházeící napříč mostovou čássí (C), s každým vstupním horním koncem trubek (5 ) v druhé ohřívací peci (B), přičemž v této druhé ohřívací peci (B) jsou umístěny trubky (5') pro zavádění částečně krakovaného plynu z trubek (5) z první ohřívací pece (A) spojovací trubkou v mostové čássi (C), a druhé ohřívací pec (B) je opatřena alespoň jedním hořákem (8') uspořádaným na spodní stěně a/nebo na hoči^oí stěně druhé ohřívací pece (B) .
k zahřívání trubek (5') externě spdinaml z alespoň jedioho hořáku (8*), při^i^í^mž každá z těchto trubek (5*) prochází alespoň - jednou uwintř druhé ohřívací pece (B) vertikáLně dolů a pak v opačném směru vertikáLně nahnru, každý výstupní horní nebo spodní konec trubek (5') je - spojen spojovací trubkou skrze vrchní nebo spodní stěnu druhé ohřívací pece (B) s výstupním sběračem -(11) k shromažďování intratubulárních proudů, a mostová část (C) má kouřový kanál prodnháeejcí nahoru z mostové části (C), přičemž v tomto kouřovém kanálu je uspořádána sekce (17) konvekčního vytápění pro získávání odpadního tepla ze spd.in z hořáků (4, 8) v první ohřívací peci (A) a z hořáků (8') v druhé - ohřívací peci peci (B). : ·
1 1
6. Zsřízení podLe bodu 5 vyznačené tím, že zahrnuje pružinové nosiče (13, ' 12), na nichž jsou opěrně zavěSeny trubky (5, 5”).
7» Zrfízení po<d.e bodu 6 vyznačené tím, že trubky (5, 5') jsou tepelně odolné kovové trubky o vnitrním průměru v rozmezí 30 až 200 mm.
8. Zřízení poďLe bodu 7 vyznačené tím, že vnitřní průměr · trubek (5, 5') je v rozmezí 50 až 100 mm.
9. Zfaízení po<d.e kteréhokoliv z bodů 5 až 8 vyznačené tfm, že obsahuje jednu společnou zvětSenou druhou ·ohřívací pec . (B) a první ohřívací pec (A) s mostovou sekcí (C), které jsou zrcaďLově uspořádány po stranách zvětšené druhé ohřívací pece (B) tak, že trubky (5?) v druhé ohřívací pec! (B) jsou připojeny k jednomu společnému výstupnímu sběrači (11).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136003A JPS5837086A (ja) | 1981-08-29 | 1981-08-29 | 重質炭化水素の水蒸気分解方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS235962B2 true CS235962B2 (en) | 1985-05-15 |
Family
ID=15164912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS826175A CS235962B2 (en) | 1981-08-29 | 1982-08-24 | Method of heavy hydrocarbons steam cracking and equipment for application of this method |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837086A (cs) |
| CS (1) | CS235962B2 (cs) |
| DD (1) | DD203067A5 (cs) |
| FR (1) | FR2512049A1 (cs) |
| GB (1) | GB2105362B (cs) |
| IN (1) | IN157304B (cs) |
| IT (1) | IT1153179B (cs) |
| PL (1) | PL238062A1 (cs) |
| RO (1) | RO89083A (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930702A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-18 | Toyo Eng Corp | 重質油の熱分解の方法 |
| US4762958A (en) * | 1986-06-25 | 1988-08-09 | Naphtachimie S.A. | Process and furnace for the steam cracking of hydrocarbons for the preparation of olefins and diolefins |
| FR2600667B1 (fr) * | 1986-06-25 | 1989-06-02 | Naphtachimie Sa | Procede et four de vapocraquage d'hydrocarbures liquides destines a la fabrication d'olefines et de diolefines |
| US6033555A (en) * | 1997-06-10 | 2000-03-07 | Exxon Chemical Patents Inc. | Sequential catalytic and thermal cracking for enhanced ethylene yield |
| DE19860665C1 (de) * | 1998-12-22 | 2000-05-04 | Mannesmann Ag | Verfahren zum Betrieb eines Crackofens und Crackofen |
| US8496786B2 (en) * | 2009-12-15 | 2013-07-30 | Stone & Webster Process Technology, Inc. | Heavy feed mixer |
| CN118085920A (zh) * | 2022-11-28 | 2024-05-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种烃油耦合蒸汽裂解制低碳烯烃的装置及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3268435A (en) * | 1963-09-30 | 1966-08-23 | Sellin Jan | Process and apparatus for admission to tubes in tube heaters |
| GB1163893A (en) * | 1965-11-03 | 1969-09-10 | Wellmann Incandescent Furnace | Improvements relating to the production of Hydrocarbon Gases |
| US3405691A (en) * | 1966-08-26 | 1968-10-15 | Pullman Inc | Zoned furnace |
| US3385269A (en) * | 1967-01-26 | 1968-05-28 | Selas Corp Of America | Tube heating furnace |
| US3677234A (en) * | 1970-01-19 | 1972-07-18 | Stone & Webster Eng Corp | Heating apparatus and process |
-
1981
- 1981-08-25 RO RO81108508A patent/RO89083A/ro unknown
- 1981-08-29 JP JP56136003A patent/JPS5837086A/ja active Pending
-
1982
- 1982-08-17 IN IN957/CAL/82A patent/IN157304B/en unknown
- 1982-08-24 CS CS826175A patent/CS235962B2/cs unknown
- 1982-08-24 GB GB08224238A patent/GB2105362B/en not_active Expired
- 1982-08-27 IT IT23011/82A patent/IT1153179B/it active
- 1982-08-27 PL PL23806282A patent/PL238062A1/xx unknown
- 1982-08-27 DD DD82242850A patent/DD203067A5/de unknown
- 1982-08-30 FR FR8214752A patent/FR2512049A1/fr active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO89083A (ro) | 1986-04-30 |
| JPS5837086A (ja) | 1983-03-04 |
| IN157304B (cs) | 1986-02-22 |
| GB2105362A (en) | 1983-03-23 |
| FR2512049A1 (fr) | 1983-03-04 |
| PL238062A1 (en) | 1983-03-28 |
| DD203067A5 (de) | 1983-10-12 |
| IT8223011A0 (it) | 1982-08-27 |
| GB2105362B (en) | 1985-04-11 |
| IT1153179B (it) | 1987-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4426278A (en) | Process and apparatus for thermally cracking hydrocarbons | |
| JP5216758B2 (ja) | 固定床吸熱反応用の内部燃焼交換反応器 | |
| JP6224815B2 (ja) | 増量剤流体を使用してカーボンブラックを製造するための方法 | |
| US2028326A (en) | Apparatus for the production of hydrogen | |
| JPH09505086A (ja) | 軽質及び重質炭化水素原料の水蒸気分解法及び装置 | |
| NO133009B (cs) | ||
| JP4251303B2 (ja) | 出発物質よりも不飽和である脂肪族炭化水素への水蒸気クラッキング工程と熱分解工程とを組合わせる炭化水素熱転換方法およびその装置 | |
| CN101920187B (zh) | 一种裂解反应制备低碳烯烃的设备及方法 | |
| EP0163385B1 (en) | Process for producing synthesis gas by partial combustion of hydrocarbons | |
| JPH01186825A (ja) | 炭化水素転化の方法および装置 | |
| JPH0556797B2 (cs) | ||
| NO172059B (no) | Fremgangsmaate til hydrokrakking av hydrokarboner og apparat til utfoerelse av fremgangsmaaten | |
| CS235962B2 (en) | Method of heavy hydrocarbons steam cracking and equipment for application of this method | |
| WO1984000035A1 (en) | Procedure for thermal cracking of hydrocarbon oils | |
| EP0069830A1 (en) | Process for heat carrier generation | |
| US3156544A (en) | Apparatus for making combustible gas | |
| US3682605A (en) | Method and apparatus for soot controlling in a thermal decomposition of a hydrocarbon gas | |
| WO2023126103A1 (en) | Autothermal cracking of hydrocarbons | |
| AU627244B2 (en) | Improvements in or relating to method of cracking a batch of heavy hydrocarbons into lighter hydrocarbons and devices for carrying out this method | |
| AU2001274069B2 (en) | Apparatus and process for vaporizing a heavy hydrocarbon feedstock with steam | |
| JPH07242883A (ja) | 高沸点炭化水素を熱接触分解するための方法および分解炉 | |
| JPH08268926A (ja) | 飽和または不飽和脂肪族炭化水素のアセチレン系炭化水素への熱転換方法 | |
| FI65275B (fi) | Foerfarande foer termisk krackning av kolvaeteolja | |
| US3573012A (en) | Method for straight-through cracking of hydrocarbons | |
| KR850001272B1 (ko) | 탄화수소의 열분해 방법 및 장치 |