DE2320872C3 - Tube furnace - Google Patents

Tube furnace

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DE2320872C3 DE19732320872 DE2320872A DE2320872C3 DE 2320872 C3 DE2320872 C3 DE 2320872C3 DE 19732320872 DE19732320872 DE 19732320872 DE 2320872 A DE2320872 A DE 2320872A DE 2320872 C3 DE2320872 C3 DE 2320872C3
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Description

deines Teilis der Strahlungszone ^-nem -^ toffe of your part of the radiation zone ^ -nem - ^ toffe

Rohr mit entsprechend größerem Querschnitt nachteihger Weise zuTube with a correspondingly larger cross-section according to their way

^2^ 2

rohre in Strömungsrichtung der Kohlenwasser stoffe zunimmt. ,pipes in the direction of flow of hydrocarbons increases. ,

3. Röhrenofen nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Rohre (6, 7) im wesentlichen senkrecht^angeordnet^ Temperatur, aufReiche d«^ K7 hitzt werden, und der verw3. Tube furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes (6, 7) are arranged essentially perpendicular ^ temperature , are heated to rich d «^ K 7, and the use

beeinilußt, und zwar m bee inilußt, namely m

bination von binat ion of

zur Folge,result,

Räumen (11) bestehtBroaching (11) consists

bzw.or.

Rohre (7) mit kleinerem Querschnitt in den zu dem zentralen Raum (10) querliegendea Räumen (H, angeordnet sind.Tubes (7) with a smaller cross-section in the spaces transverse to the central space (10) (H, are arranged.

l, ß zu l, ß to

Te es ^ ^ ^ vereinigtTe it ^ ^ ^ united

S% die Gesamto^rfläche zw.er Roh S % the total area between the raw

2^^2 ^^

4040

Die Erfindung betrifft einen Röhrenofen für die the^is^he Spalfung von Kohlenwagen insbesondere zur Herstellung von hauptsächlich Athyfen enthaltenden Kohlenwasserstoffgemischen mitThe invention relates in particular to a tube furnace for the thermal cutting of coal wagons for the production of mainly ethylene containing hydrocarbon mixtures with

auf Djnm ertan α che ^ wird bei gleicheron Djnm ertan α che ^ becomes with the same

«tap«port.«^^.^ Koh^wass^s o«e«Tap« port. «^^. ^ Koh ^ wass ^ s o« e

i^T so daß cine Verkürzung der Verweilzeit ^ertmgen^o d ^ ^ Durchsatzvolumens mog.i ^ T so that a shortening of the dwell time can be achieved ^ od ^ ^ throughput volume .

Strahl^ngszone durch eine beheizte Brennkammer lebildet 'ist und die Rohre in der StrahlungszoneBeam zone through a heated combustion chamber lebilden 'and the tubes in the radiation zone

S - * thermischeS - * thermal

^D£ Einsatz zu übe de Wärme^ D £ Use to exercise heat

Die auf den Heizflächenbelastung bleibThat stay on the heating surface load

-enge^und^ ^^ ^^ V^-tight ^ and ^ ^^ ^^ V ^

ist der Betris the operator

SldrS Strahlungszone enthalten deren Wände und vorSldrS radiation zone contain their walls and before

r^nwaSÄr ^ nwaSÄ

den Rohr der Strahlungszone gespalten werden, nurthe pipe of the radiation zone will only be split

leicht ansteigender Tempeslightly increasing tempe

2007012; »Erdöl und Kohle-Erdgas-Petrochemie« bessere2007012; "Oil and coal-natural gas-petrochemical" better ones

der konventionellen Bauart mit konstantem Rohrquerschnitt über die ganze Rohrlänge diese maximale Temperatur erst am Austritt des Ofeas erreicht wird.the conventional design with constant pipe cross-section over the entire pipe length this maximum Temperature is only reached at the outlet of the Ofeas.

Sehr zweckmäßig ist es außerdem, wenn die Rohre im wesentlichen senkrecht angeordnet sind.It is also very useful if the tubes are arranged essentially vertically.

Um eine optimale Ausnutzung des verfugbaren Platzes zu erreichen, ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Rohre in einer langgestreckten, im Querschnitt doppel-T-förmigen Brennkammer angeordnet sind, die aus einem zentralen, im Querschnitt rechteckigen Raum und zwei an dessen Stirnseiten anschließenden und quer zu diesem liegenden, ebenfalls im Querschnitt rechteckigen Räumen besteht.In order to achieve optimal use of the available space, it is also particularly advantageous to when the tubes are arranged in an elongated, cross-sectionally double-T-shaped combustion chamber are made up of a central space with a rectangular cross-section and two at its end faces adjoining and transverse to this, also rectangular in cross-section rooms.

Bezüglich einer günstigen Temperarurverteilung über die Rohrlänge ist der Anmeldungsgegenstand auch derart weitergebildet, daß die Rohre mit größerem Querschnitt im zentralen Raun? und die Rohre mit kleinerem Querschnitt in den zu dem zentralen Raum quer liegenden Räumen angeordnet sind. In dem folgenden Zahlenbtispiel sind die Betriebsergebnisse des erfindungsgemäßen Röhrenofens denjenigen eines konventionellen Röhrenofens gegenübergestellt:The subject of the application is a favorable temperature distribution over the length of the pipe also developed in such a way that the pipes with a larger cross-section in the central space? and the pipes are arranged with a smaller cross-section in the spaces lying transversely to the central space. In In the following numerical example, the operating results of the tubular furnace according to the invention are those compared to a conventional tube furnace:

KonvenConven ErHe 3030th tionellermore functional findungsfinding RöhrenofenTube furnace gemäßermore appropriate RöhrenTubes ofenoven 3535 EinsatzproduktInput product Naphthanaphtha Naphthanaphtha Verhältnis von WasserdampfRatio of water vapor 0,50.5 0,50.5 zu Naphthato naphtha Durchsatz/Rohrschlange,Throughput / coil, 34063406 34063406 4040 kg/hkg / h Maximale RohrwandMaximum pipe wall 10271027 10141014 temperatur, 0Ctemperature, 0 C Austrittsdruck, ataOutlet pressure, ata 1,91.9 1,91.9 Verweilzeit, Sek.Dwell time, sec. 0,50.5 0,360.36 C2H4-Ausbeute,C 2 H 4 yield, 23,323.3 24,124.1 GewichtsprozentWeight percent

Ein Vergleich der Betriebsergebnisse der beiden öfen zeigt, daß bei gleichem Durchsatz die Verweilzeit beim erfindungsgemäßen Ofen um etwa 28 0Zo kleiner ist als beim konventionellen Ofen. Trotzdem ergibt sich bei einer um 13° C niedrigeren Rohrwandtemperatur noch eine größere Äthylenausbeute.A comparison of the operating results of the two furnaces shows that, with the same throughput, the residence time in the furnace according to the invention is about 28 0 Zo less than in the conventional furnace. Nonetheless, if the pipe wall temperature is 13 ° C lower, there is still a greater ethylene yield.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand des in den F i g. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigtFurther details of the invention are based on the in FIGS. 1 to 4 shown schematically Embodiment explained in more detail. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Röhrenofens, F i g. 2 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Röhrenofens,F i g. 1 shows a longitudinal section of the tube furnace according to the invention, F i g. 2 shows a cross section of the tubular furnace according to the invention,

F i g. 3 schematisch die Rohrführung und Rohrvereinigung, F i g. 3 schematically the pipe routing and pipe union,

F i g. 4 den Temperaturverlauf über die Rohrlänge.F i g. 4 the temperature profile over the length of the pipe.

Zur besseren Übersicht sind ähnliche Teile in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.For a better overview, similar parts in the figures are provided with the same reference numerals.

In Fig. 1 ist ein Röhrenofen 1 mit einer Brennkammer! dargestellt, deren Wände 3 und deren Boden 4 mit Brennern 5 versehen sind. Innerhalb der Brennkammer 2 sind Rohre 6, 7 schlangenförmig und senkrecht angeordnet. Die Rohre 6 weisen einen größeren Querschnitt auf als die Rohre 7, die über schematisch angedeutete Verbindungsrohre 8 von einem außerhalb der Brennkammer 2 liegenden Zulaufrohr 9 gespeist werden.In Fig. 1 is a tube furnace 1 with a combustion chamber! shown, the walls 3 and the bottom 4 of which are provided with burners 5. Inside the combustion chamber 2 pipes 6, 7 are arranged in a serpentine and perpendicular manner. The tubes 6 have a larger cross-section than the tubes 7, which are connected via schematically indicated connecting tubes 8 from an inlet pipe 9 located outside the combustion chamber 2 can be fed.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt des Röhrenofens 1 mit einer langgestreckten doppel-T-förmigen Brennkammer 2, die aus einem zentral angeordneten, rechteckigen Raum 10 und zwei an dessen Stirnseiten angrenzenden und quer zu diesen liegenden, ebenfalls rechteckigen Räumen 11 besteht. Die Rohre 7 mit dem kleineren Querschnitt sind in dem zentralen Raum 10 quer liegenden Räumen 11 angeordnet und werden in Richtung zum Ofenzentrum zu Rohren 6, die in dem zentralen Raum 10 angeordnet sind, größeren Querschnitts vereinigt. Der Einfachheit halber sind nur zwei verschiedene Rohrquerschnitte gezeichnet.F i g. 2 shows a cross section of the tubular furnace 1 with an elongated double-T-shaped combustion chamber 2, which consists of a centrally arranged, rectangular space 10 and two on its end faces adjacent and transverse to these, also rectangular rooms 11 is made. the Pipes 7 with the smaller cross section are arranged in the central space 10 transverse spaces 11 and are placed in the direction of the furnace center to tubes 6, which are arranged in the central space 10 are united, larger cross-section. For the sake of simplicity, there are only two different pipe cross-sections drawn.

In F i g. 3 ist die Rohrzusammenführung und die Strömungsrichtung der Kohlenwasserstoffe schematisch dargestellt. Die Kohlenwasserstoffe strömen in Richtung der Pfeile 12 in jeweils zwei Rohren 7, die in Strömungsrichtung zu einem Rohr 6 mit entsprechend größerem Querschnitt vereinigt sind. Die gespaltenen Kohlenwasserstoffe verlassen den Röhrenofen in Richtung der Pfeile 13.In Fig. 3 is the pipe junction and the flow direction of the hydrocarbons schematically shown. The hydrocarbons flow in the direction of arrows 12 in two tubes 7, the are combined in the flow direction to form a tube 6 with a correspondingly larger cross section. The split Hydrocarbons leave the tube furnace in the direction of the arrows 13.

F i g. 4 zeigt ein Diagramm, in dem die Temperatur T der Kohlenwasserstoffe über die Rohrlänge L aufgetragen ist. Die Kurve α gibt hierbei den Temperaturverlauf bei der konventionellen Bauart, also bei einem Rohr mit konstantem Querschnitt, wieder, während die Kurve b den Temperaturverlauf bei der erfindungsgemäßen Rohrvereinigung zeigt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, wird schon kurz hinter dem Eintritt der Kohlenwasserstoffe eine sehr hohe Temperatur erreicht, die dann bis zum Austritt der Kohlenwasserstoffe aus dem Röhrenofen nur noch wenig bis zur Endtemperatur ansteigt.F i g. 4 shows a diagram in which the temperature T of the hydrocarbons is plotted over the pipe length L. The curve α here shows the temperature profile in the conventional design, that is to say in the case of a pipe with a constant cross section, while curve b shows the temperature profile in the case of the pipe union according to the invention. As can be seen from the diagram, a very high temperature is reached shortly after the entry of the hydrocarbons, which then rises only a little to the final temperature before the hydrocarbons exit the tube furnace.

Auf diese Weise werden die verwendeten Rohrwerkstoffe über die gesamte Rohrlänge nahezu gleich hoch beansprucht, und es besteht an keiner Stelle die Gefahr, wie etwa am Rohrende gemäß der konventionellen Bauart, daß die Beanspruchung die zulässigen Werte überschreitet.In this way, the pipe materials used are almost the same over the entire length of the pipe highly stressed, and there is no danger at any point, such as at the end of the pipe according to the conventional one Design that the stress exceeds the permissible values.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: !.RohrenofenmrdiethermischeS^ltungvon Kohlenwasserstoffen, insbesondere zur Herstel lung von hauptsächlich Ätüylen entoltend^n Kohlenwassemoffgemischen ^ Führung bereits angewärmter
durch eine Strahlungszone wobei die^ zone durch eine beheizte Brennk^iner g ist und die Rohre in der Strahlungszone «Wan
! .Pipe furnace thermal treatment of hydrocarbons, especially for the production of mainly ethylene-extracting hydrocarbon mixtures
through a radiation zone, the zone being through a heated furnace and the pipes in the radiation zone
»*„; iQfil Nr. 5, S. 350; »Chemiker-14. Jahrgang, Mai 1 Voι, ι · j3? ^»*“; iQfil No. 5, p. 350; "Chemist-14th Year, May 1 Voι, ι · j 3? ^ Zeitung«, 95. Jahrgg ^^sraSchafte, Heft 23, Berichte aus TechniK «muZeitung ", 95th year ^^ sraSchafte , issue 23, reports from TechniK" mu 1967,JU* bekannter,^*«£ J^JU Strahlungszone angeordnet Querschn^1967, JU * known he, ^ * «£ J ^ JU radiation zone arranged transverse cut ^ ^e'S somk die Oberfläche und * der ^K3fctep£ Längeneinheit eines damit auch die H^^ne F b auch die bei kon- ^ konstant Damit £·«^^ übertragbare Temperatur pro _^gin chenbelastungj eben-Wännemenge, ako die Herrchen ^ ^^ e'S SOFM the surface and * the ^ K3fctep £ unit length of a dam it and the H ^^ ne F ba uch the constant con- ^ For £ · "^^ transferable temperature per _ ^ gi n chenbelastungj just - Wänneme length, ako the master ^ ^
DE19732320872 1973-04-25 1973-04-25 Tube furnace Expired DE2320872C3 (en)

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