DE2405606C3

DE2405606C3 - Tube element for a tube furnace for converting hydrocarbons

Info

Publication number: DE2405606C3
Application number: DE19742405606
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Martens, Gerhard, 6050 Offenbach; Hess, Günther, 6056 Heusenstamm
Filing date: 1974-02-06
Publication date: 1977-12-01

Description

Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung eines Röhrenelements für einen Röhrenofen zum Umsetzen von Kohlenwasserstoffen mit Wasserdampf an einem indirekt beheizten Katalysator, mit einem an einem Ende geschlossenen Außenrohr und einem darin angeordneten, aus dem Außenrohr herausführenden, nahe dem geschlossenen Ende des Außenrohrs offenen Innenrohr und mit Katalysatormaterial im Bereich zwischen Innen- und Außenrohr, wobei das Innenrohr praktisch über seine ganze Länge wendel- oder wellenförmig gebogen ist und in der Nähe des geschlossenen Endes des Außenrohrs durch einen Katalysator-Stützrost in einen katalysatorfreien Raum ragt.The invention relates to the further development of a tubular element for a tubular furnace for transferring of hydrocarbons with steam on an indirectly heated catalyst, with one on one End of closed outer tube and an arranged therein, leading out of the outer tube, inner tube open near the closed end of the outer tube and with catalyst material in the area between the inner and outer tube, the inner tube being spiral or practically over its entire length Is bent undulating and near the closed end of the outer tube by a Catalyst support grate protrudes into a catalyst-free space.

Die katalytische Umsetzung von Kohlenwasserstoffen mit Wasserdampf und eventuell auch anderen Gasen, z. B. Luft, kann in an sich bekannten Röhrenofen erfolgen. Die Röhrenöfen enthalten eine Anzahl Reaktionsrohre, die mit Katalysator gefüllt sind und durch Beheizen von außen auf hohe Reaktionstemperaturen gebracht werden. Bei den üblicherweise angewandten Temperaturen bis etwa 1000⁰C führen Aufheizungs- und Abkühlungsvorgänge zu großen Materialbeanspruchungen der verwendeten hochlegierten, teuren Werkstoffe, die zur Zerstörung der Reaktionselemente führen können.The catalytic conversion of hydrocarbons with water vapor and possibly other gases, e.g. B. air, can be done in a known tube furnace. The tube furnaces contain a number of reaction tubes which are filled with catalyst and are brought to high reaction temperatures by external heating. At the temperatures typically used up to about 1000 ^° C., heating and cooling processes lead to high material stresses on the high-alloy, expensive materials used, which can lead to the destruction of the reaction elements.

In der deutschen Offenlegungsschrift 19 01758 werden Röhrenelemente beschrieben, die hohe Temperaturschwankungen zulassen und einen verbesserten Wärmeübergang zwischen Innen- und Außenrohr gewährleisten. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die "bekannten Röhrenelemente weiter zu verbessern und insbesondere eine höhere Wirtschaftlichkeit beim Einsatz der Röhrenelemente zu erreichen.In the German Offenlegungsschrift 19 01758 tubular elements are described that allow high temperature fluctuations and an improved Ensure heat transfer between the inner and outer pipe. Based on this state of the Technology, it is the object of the invention to further improve the "known tubular elements, and in particular to achieve greater economic efficiency when using the tubular elements.

Die erfindungsgemäße Lösung bei einem Röhrenelement der eingangs genannten Art besteht darin, daß zwei sich gegenseitig umschlingende Innenrohre die von einem gemeinsamen Leitungsstutzen ausgehen, im Außenrohr angeordnet werden. Dadurch kann die Länge eines Röhrenelements erheblich verkürzt werden, was Bauhöhe des Röhrenofens sparen hilft Damit lassen sich nicht nur die Kosten eines Röhrenofens senken, sondern es wird auch eine Senkung der notwendigen Feuerraumtemperaturen im Röhrenofen möglich.The solution according to the invention for a tubular element of the type mentioned is that two inner tubes wrapped around each other and starting from a common pipe socket, in the Outer tube can be arranged. This can significantly reduce the length of a tubular element, which helps save the overall height of the tube furnace This not only reduces the costs of a tube furnace lower, but there will also be a lowering of the necessary furnace temperatures in the tube furnace possible.

Einzelheiten des Röhrenelements werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert, die einen Längsschnitt dutch das Röhrenelement zeigt.Details of the tubular element are explained with the help of the drawing, which is a longitudinal section dutch shows the tubular element.

Das Röhrenelement weist ein Außenrohr 1 auf, in dem zwei wendeiförmige Innenrohre 2 angeordnet sind. Die Innenrohre 2 umschlingen sich praktisch über ihre gesamte Länge und münden am oberen Ende in den gemeinsamen Leitungsstutzen 3 ein. Die Innenrohre 3 sind in bestimmten Abständen mit Führungsnocken 2a versehen, die mit den Rohren fest verbunden sind. Der mit Katalysatormaterial gefüllte Raum 9 ist der ganze Bereich zwischen der Außenseite der Innenrohre 2 und der Innenseite des Außenrohrs 1. Das Katalysatormaterial sitzt auf einem Stützrost 6, der von Sigmenten 7 getragen wird. Die freien Enden 8 der Innenrohre 2 reichen durch den Rost 6 hindurch in den darunter befindlichen, katalysatorfreien Bereich.The tubular element has an outer tube 1 in which two helical inner tubes 2 are arranged. The inner tubes 2 are wrapped around each other practically over their entire length and open at the upper end into the common pipe socket 3. The inner tubes 3 are provided with guide cams 2a at certain intervals provided, which are firmly connected to the pipes. The space 9 filled with catalyst material is the whole Area between the outside of the inner tubes 2 and the inside of the outer tube 1. The catalyst material sits on a support grid 6, which is supported by 7 Sigmenten. The free ends 8 of the inner tubes 2 extend through the grate 6 into the catalyst-free area underneath.

Am oberen Ende weist das Außenrohr 1 einen Stutzen 4 auf. Darunter befindet sich eine Auflagevorrichtung, hier dargestellt als eine mit dem Röhrenofen durch Anschweißen oder Anflanschen fest verbindbare Platte 5.At the upper end, the outer tube 1 has a connecting piece 4. Below is a support device, Shown here as one that can be firmly connected to the tube furnace by welding or flanging Plate 5.

Beim Betrieb eines Röhrenofens gelangt das Reaktionsgemisch durch den Stutzen 3 in die Innenrohre 2. Das in den Innenrohren vorgewärmte Gemisch tritt an den Rohrenden 8 aus und strömt nach oben durch den Katalysatorraum 9. Das Produkt der Umsetzung verläßt das Außenrohr 1 durch den Stutzen 4.When a tube furnace is in operation, the reaction mixture passes through the nozzle 3 into the inner tubes 2. The mixture preheated in the inner tubes exits at the tube ends 8 and flows up through the Catalyst space 9. The product of the reaction leaves the outer tube 1 through the connection 4.

Eine Umkehrung der Strömungsrichtung im Röhrenelement ist bei Bedarf ebenfalls möglich, so daß das Reaktionsgemisch durch den Stutzen 4 eintritt, nach unten durch den Katalysatorraum 9 strömt und dabei umgesetzt wird, während die Reaktionsprodukte von unten durch die Innenrohre 2 und den Leitungsstutzen 3 abgezogen werden.A reversal of the flow direction in the tube element is also possible if necessary, so that the Reaction mixture enters through the nozzle 4, flows down through the catalyst chamber 9 and thereby is implemented, while the reaction products from below through the inner tubes 2 and the pipe socket 3 subtracted from.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Further design of the tube element for a tube furnace for converting hydrocarbons with steam on an indirectly heated catalyst, with one at one end closed outer tube and one arranged therein, leading out of the outer tube, close the closed end of the outer tube open inner tube and with catalyst material in the area between the inner and outer tube, the inner tube being spiral or practically over its entire length Is bent undulating and near the closed end of the outer tube by a Catalyst support grate protrudes into a catalyst-free space, marked according to patent 19 01758 by two mutually entwined inner tubes (2), which are shared by a common Line socket (3) go out.