DE3206601C2 - Reaktorverbundrohr für das thermische Cracken oder das Reformieren von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Reaktorverbundrohr für das thermische Cracken oder das Reformieren von Kohlenwasserstoffen

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DE3206601C2 DE3206601A DE3206601A DE3206601C2 DE 3206601 C2 DE3206601 C2 DE 3206601C2 DE 3206601 A DE3206601 A DE 3206601A DE 3206601 A DE3206601 A DE 3206601A DE 3206601 C2 DE3206601 C2 DE 3206601C2
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Abstract

Reaktorrohr (3) zum thermischen Cracken oder Reformieren von Kohlenwasserstoffen mit einem äußeren Rohrelement (1) aus einem Nickel enthaltenden, hitzebeständigen Material mit durch eine große Wandstärke bedingter erhöhter mechanischer Festigkeit und einem an das äußere Rohrelement (1) angepaßten inneren Rohrelement (2) aus einem hitzebeständigen Material, welches frei ist von Nickel oder einen niedrigen Nickelgehalt aufweist. Dabei sind das innere Rohrelement (2) und das äußere Rohrelement (1) sowie eine dazwischen vorliegende dünne Schicht aus einer festen Ni-P-Lösung einer Diffusionsbehandlung unterworfen und in dieser Weise miteinander verbunden worden.

Description

2. Reaktorverbundrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) aus einem austenitischen, wärmebeständigen CrNi-Stahl besteht.
3. Reaktorverbundrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) aus
0.1 bis 0,6% C,
bis zu 2,5% Si,
20 bis 30% Cr,
18 bis 40% Ni,
bis zu 2,0% Mn,
bis zu 0.15% N
Rest Fe
besteht.
4. Reaktorverbundrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) zusätzlich aus bis zu 5% von mindestens einem der Elemente Mo, W und Nb besteht.
5. Reaktorverbundrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (2) aus einem hitzebeständigen ferritischen, ferritisch-austenitischen oder inartensitischen Cr-Slahl besteht.
6. Reaktorverbundrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (2) aus
0.01 bis 0,6% C,
bis zu 2,5% Si,
13 bis 30% Cr,
0 bis 5% Ni,
bis zu 2,0% Mn,
bis zu 0,15% N und
Rest Fe
besteht.
7. Reaktorverbundrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der inneren und auf der äußeren Oberfläche des Rohrelements (1) ein Rohrelement (2) angeordnet ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Reaktorverbundrohr für das thermische Cracken oder das Reformieren von Kohlenwasserstoffen.
Wenn ein flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoff der chemischen Reaktion des thermischen C'akkens oder des Reformierens bei hoher Temperatur und hohem Druck in Gegenwart oder in Abwesenheit eines Katalysators ausgesetzt wird, bilden sich feste Kohlenstoffabscheidungen, die sich lamellenförrnig an der Oberfläche des als Reaktor dienenden Rohrs in der Reaktionszone ablagern. Wenngleich die folgende Beschreibung lediglich den Fall betrifft, daß die festen Kohlenstoffabscheidungen auf der inneren Oberfläche des Rohrs abgelagert werden, kann sich fester Kohlenstoff auch auf der äußeren Oberfläche oder auf sowohl der inneren als auch der äußeren Oberfläche des Rohrs ablagern, wenn der Reaktor derart ausgelegt ist, daß die chemische Reaktion der Kohlenwasserstoffe außerhalb oder innerhalb und außerhalb des Rohrs abläuft.
Wenn man bei der Hindurchführung des Kohlenwasserstoffs durch das Rohr zum Zwecke der chemischen Reaktion die Ansammlung der festen Kohlenstoffabscheidungen auf der innerer. Oberfläche des Rohrs zuläßt, so ergibt sich eine Beeinträchtigung der Strömung des den Kohlenwasserstoff enthaltenden Fluids. Die Kohlenstoffabscheidungen führen auch zu einer ernsten Verminderung der Wärmeübertragung, wenn die Reaktionswärme, die zur Durchführung der chemischen Reaktion des Crackens oder des Reformieren von außen zugeführt oder nach außen abgeführt wird. Demzufolge wird es schwierig, den Weiterbetrieb des Reaktors aufrechtzuerhalten.
Das bislang für solche Reaktionen verwendete Material ist hitzebeständiger austenitischer CrNi-Stahl, weleher große Mengen von Nicke! und Chrom enthält, damit er bei hohen Temperaturen und hohem Druck angewandt werden kann, wobei dieses Material ganz allgemein für die Herstellung von Hochtemperaturvorrichtungen angewandt wird. Dabei ist es allgemein Praxis, den Nickelgehalt des hitzebeständigen Materials für Rohre, die bei höheren Betriebstemperaturen eingesetzt werden, zu erhöhen.
Wenn jedoch ein Rohr aus hitzebeständigem austenitischem CrNi-Stahl verwendet wird, so scheidet sich unvermeidbar fester Kohlenstoff auf der inneren Oberfläche des Rohrs ab, was es notwendig macht, den Reaktor, wenngleich dieser in der Regel kontinuierlich betrieben werden soll, von Zeit zu Zeit abzuschalten, um ihn unter Anwendung verschiedenartigster Methoden von dem abgeschiedenen Kohlenstoff zu befreien.
Die Abscheidung des festen Kohlenstoffs erfolgt um so stärker, je höher der Nickelgehalt des Stahls ist. In diesem Fall scheidet sich der feste Kunststoff innerhalb kurzer Zeitdauern auf der inneren Rohroberfläche ab und sammelt sich schnell an, was zur Folge hat, daß der Reaktor häufiger von dem abgeschiedenen festen Kohlenstoff befreit werden muß.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Reaktorverbundrohr für das thermische Crakken oder das Reformieren von Kohlenwasserstoffen anzugeben, das in geringerem Ausmaß zu Ablagerung von festem Kohlenstoff neigt als die herkömmlichen Reaktorrohre.
Es hat sich nunmehr gezeigt, daß eine Beziehung besteht zwischen der Menge des abgeschiedenen festen Kohlenstoffs und dem Nickelgehalt des hitzebeständigen austenitischen CrNi-Stahls, aus dem die Reaktorrohre ausgebildet sind, und daß weiterhin das in dem
Stahl enthaltene Nickel, insbesondere das auf der inneren Oberfläche des Rohrs vorliegende Nickel die Abscheidung des festen Kohlenstoffs aus Kohlenwasserstoffen katalytisch beschleunigt
Dieses Problem und damit die geste'l'.e Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Reaktorverbundrohrs gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformei des Erfindungsgegenstandes.
Erfindungsgemäß wird somit die Abscheidung von festem Kohlenstoff auf den Reaktorrohreii, die für das thermische Cracken uud Reformieren von Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, in größtmöglichem Ausmaß verhindert Zu diesem Zweck ist die Oberfläche des Verbundrohrs, die mit dem zu Kohlenwasserstoff enthaltenden Fluid in Kontakt kommt, mit einem Rohrelement aus einem hitzebeständigen Material bedeckt, welches frei ist von Nickel oder welches nur einen niedrigen Nickelgehalt aufweist, so daß das in dem Reaktorverbundrohr enthaltene Nickel von dem Kontakt mit dem Kohlenwasserstoff ferngehalten und damit die oben angesprochenen Probleme gelöst werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Reaklorverbundrohr für das thermische Cracken oder Reformieren von Kohlenwasserstoffen, welches gekennzeichnet ist durch ein Rohrelement aus einem hitzebeständigen austenitischen CrNi-Stahl und ein weiteres Rohrelement aus einem hitzebeständigen ferritischen, ferritischaustenitischen oder martensitischen Cr-Stahl, welches über eine dünne Schicht aus einer zwischen diesen Rohrelementen angeordneten festen Ni-P-Lösung mit dem anderen Rohrelement verbunden ist, wobei die Verbindung mit einer Diffusionsbehandlung erreicht worden ist.
Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des erfindungsgemäßen Reaktorverbundrohrs;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 der F i g. 1; und
Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reaktorverbundrohrs.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsfonn des erfindungsgemäßen Reaktorverbundrohrs 3. welche ein äußeres Rohrelement 1 und ein inneres Rohrelement 2 umfaßt, welches an das Rohrelement 1 angepaßt und mit diesem verbunden ist. Das äußere Rohrelement 1 besteht aus einem ^itzebeständigen austenitischen CrNi-Stahl, wie er üblicherweise für die Rohre der in Rede stehenden Art verwendet wird. Vorzugsweise bildel man den Rohling für das Rohrelement 1 nach einem SehleudergußverfahreH. Andererseits besteht das innere Rohrelement 2, welche!' den inneren Bestandteil des Reaktorverbundrohrs 3 darstellt, aus einem Stahl, der frei ist von Nickel (>der eMien niedrigen Nickelgehalt aufweist, und insbesondere aus einem hitzebeständigen ferntischen, ferritisL'h-ausienitis^'hen oder martensitischen Cr-Stahl. Der Rohling für i'is innere Rohrelement 2 kann ein Gußrohr sein, M/elcb^is beispielsweise nach einem SchleudergußverfaPi'en hergestellt worden ist, oder kann ein geschmiedetes R°hr sein, das beispielsweise durch Ziehen hergestellt w°rden ist.
Die innere Oberfläche C^es R°hlings für das äußere Rohrelement 1 und die äußere Oberfläche des Rohlings für das innere Element 2 wtrdef1 durch spanabhebende Behandlung paßgerecht aneinander angepaßt.
Zur Herstellung des erfindüngsgemäßen Reaktorverbundrohrs wird eine feste Ni-P-Lösung auf die innere Oberfläche des äußeren Rohrelement^ 1 und/oder die äußere Oberfläche des inneren Rohrelements 2 aufgebracht, mit Hilfe eines Eintauchverfahrens oder mit Hilfe eines stromlosen Plattierungsverfahrens, so daß eine dünne Schicht 4 aus der festen Ni-P-Lösung zwischen den miteinander zu verbindenden Rohrelementen 1 und 2 vorliegt Die dünne Schicht oder der dünne Überzug 4
in aus der festen Ni-P-Lösung besteht vorzugsweise aus 8 bis 12% Phosphor und zum Rest aus Nickel und besitzt vorzugsweise eine Dicke von etwa 100 μίτι.
Anschließend wird das innere Rohrelement 2 in das äußere Rohrelement 1 eingepaßt und damit verbunden, so daß man das gewünschte Reaktorverbundrohr 3 erhält, dessen innere Oberfläche frei ist von Nickel oder nur einen niedrigen Nickelgehalt aufweist.
Da die aneinander angepaßten inneren und äußeren Rohrelemente durch eine Diffusionsbehandiung miteinander verbunden werden, wie es nachfolgend noch erläutert werden wird, ergibt die an der Grenzfläche zwischen dem inneren und dem äußeren Rohrelement angeordnete Schicht aus der festen Ni-P-Lösung 4 einen wesentlich verbesserten Diffusionseffekt und erleichtert damit die Diffusionsbehandiung.
Nach dem Aufbringen der festen Lösung kann das innere Rohrelement 2 in sehr wirksamer Weise dadurch mit dem äußeren Rohrelement 1 verbunden werden, daß man nach dem paßgenauen Zusammenfügen der Rohrelemente einen Sprengstoff im Inneren des inneren Rohrelements oder außerhalb des äußeren Rohrelements zur Explosion bringt, daß man eine Schrumpfpassung bewirkt oder indem man das in das äußere Rohrelement eingepaßte innere Rohrelement zieht oder extrudiert.
Wenn die inneren und äußeren Rohrelemente in dieser Weise miteinander verbunden sind, sind sie an der Grenzschicht praktisch ausschließlich mechanisch miteinander verbunden, nicht jedoch im Hinblick auf ihre metallische Struktur oder ihre chemischen Komponenten und namentlich auch nicht metallurgisch. Demzufolge werden die inneren und äußeren Rohrelemente einer Diffusionsbehandiung unterworfen, die darin besteht, die Materialien durch Erhitzen metallurgisch miteinander zu verbinden. Die an der Verbindungsgrenzfläche zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement angeordnete Schicht 4 aus der festen Ni-P-Lösung übt dabei eine außergewöhnlich vorteilhafte Funktion bei der Diffusionsbehandiung aus.
Die Diffusionsbehandiung besteht darin, die Rohrelemente während 2 bis 5 Stunden in einem Heizofen auf eine Temperatur von 900 bis 1000cC zu halten. Diese Behandlung hat zur Folge, daß die Ni-P-Lösung schnell in das innere Rohrelement 2 und das äußere Rohrelement 1 eindiffundiert, so daß die beiden Elemente durch gegenseitige Diffusion in wirksamer Weise miteinander verbunden werden. Da die Schmelztemperatur der festen Lösung lediglich 880 bis 1000° C beträgt, kann die Diffusionsbehandiung bei einer niedrigeren Temperatur mit besserem Effekt innerhalb einer kürzeren Zeit durchgeführt werden als dann, wenn die Schicht 4 aus der festen Ni-P-Lösung nicht vorhanden wäre.
Die Diffusionsbehandiung liefert das gewünschte Reaktorverbundrohr 3, bei dem das innere Rohrelement und das äußere Rohrelement durch die gegenseitige Diffusion vollständig und fest miteinander verbunden sind.
Der hitzebeständige nickelhaltige Stahl zur Bildung
des äußeren Rohrelements 1 des erfindungsgemäßen Reaktorverbundrohrs 3 ist vorzugsweise ein hitzebeständiger austenitischer CrNi-Stahl. Ein Beispiel eines solchen nützlichen Stahls enthält 0,1 bis 0,6% C, bis zu 2,5% Si, 20 bis 30% Cr, 18 bis 40% Ni, bis zu 2,0% Mn, bis zu 0,15%N und im wesentlichen Fe als Rest. Es ist auch eine Legierung der genannten Zusammensetzung geeignet, bei der das Eisen zum Teil durch eines oder mindestens zwei der Elemente Mo, W und Nb in einer Gesamtmenge von bis zu etwa 5% ersetzt ist.
Das hitzebeständige Material zur Ausbildung des inneren Rohrelements 2, welches frei ist von Nickel oder einen niedrigen Nickelgehalt aufweist, ist vorzugsweise ein hitzebeständiger ferritischer, ferritisch-austenitischer oder manenshiseher Cr-Siahl. Ein spezifisches Beispie! einer solchen geeigneten Legierung umfaßt 13 bis 30% Cr, 0 bis 5% Ni, 0,01 bis 0,6% C. bis zu 2,5% Si, bis zu 2.0% Mn, bis zu 0,15% N und im wesentlichen Fe als Rest.
Jedoch können die Anteile der Bestandteile außerhalb der oben angegebenen Bereiche liegen oder es können einige Bestandteile zu diesen Materialien zugefügt oder es kann auf einige dieser Komponenten verzichtet werden, ohne daß dadurch von der Lehre der Erfindung abgewichen wird.
Die Rohrrohlinge zur Bildung des äußeren Rohrelements 1 und des inneren Rohrelements 2 des erfindungsgemäßen Reaktorrohrs kann man durc! Gießen, insbesondere durch Schleuderguß, durch Strangpressen, durch Ziehen oder durch Biegen eines Blechs in Röhrenform und Verschweißen der Naht herstellen.
Da das innere Rohrelement 2 aus dem hitzebeständigen Stahl, der frei oder annähernd frei ist von Nickel, die innere Oberfläche des Reaktorverbundrohrs bildet, die dem den Kohlenwasserstoff enthaltenden strömenden Fluid ausgesetzt ist, wird'erfindungsgemäß ganz wesentlich die Wahrscheinlichkeit vermindert, daß Nickel in nachteiliger Weise als Katalysator wirksam wird, was zur Folge hat, daß die Abscheidung von festem Kohlenstoff in wirksamer Weise verhindert werden kann.
Bei den herkömmlichen Reaktorrohren dringt der aus dem Fluid ausgeschiedene Kohlenstoff in die Wandung des Reaktors ein und bildet Carbide in der Mikrostruktur des hitzebeständigen Stahls, der die Reaktorwandung bildet, was zu einer sogenannten Zementierung führt, die ihrerseits zu einer Versprödung oder einer ernsthaften Schädigung des Reaktors Anlaß gibt. Im Gegensatz dazu inhibiert die Anwesenheit der Legierung des mit dem äußeren Rohrelement 1 verbundenen inneren Rohrelements 2 die Abscheidung des Kohlensioffs ais solchen, so daß etwaige Zementierungsreaktionen in w irksamer Weise verhindert werden.
Da das Reaktorverbundrohr bei hoher Temperatur und hohem Druck angewandt wird, muß der hitzebeständige austenitische CrNi-Stahl, der das Rohr (das äußere Rohrelement 1) bildet, eine ausreichende Hitzebeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit aufweisen, um der Betriebstemperatur und dem Betriebsdruck widerstehen zu können. Demzufolge besitzt das äußere Rohrelement einen Innendurchmesser von 50 bis 200 mm und eine Wandstärke von etwa 25 mm.
Andererseits muß der hitzebeständige Cr-Stahl. aus dem das innere Rohrelement 2 gebildet ist. welches lediglich da/u dient, den Kontakt der Oberfläche des äußeren Rohrelements mit den Kohlenwasserstoffen zu verhindern, keine solche Festigkeit aufweisen, die dem Druck zu widerstehen vermag, so daß das innere Rohrelement 2 eine gewünschte Wandstärke besitzen kann.
Wenngleich es erwünscht ist, daß das innere Rohrelement eine Dicke von etwa 0,1 bis 1 mm besitzt, da es sonst nicht den thermischen Spannungen, dem Abrieb, der Korrosion etc. zu widerstehen vermag, wenn es eine zu geringe Wandstärke aufweist, macht die Steigerung der Wandstärke es notwendig, die Temperatur der Rohrwandung zum Cracken oder Reformieren von Kohlenwasserstoffen zu erhöhen. Demzufolge kann das mit dem äußeren Rohrelement 1 verbundene innere Ό Rohrelement 2 von Innen durch maschinelle Bearbeitung entsprechend abgearbeitet werden, um seine Wandstärke zu vermindern, beispielsweise auf 0,5 mm oder weniger.
Das erfindungsgemäße Reaktorverbundrohr kann trotz der Tatsache, daß es das äußere Rohrelement i und das darin eingepaßte innere Rohrelement 2 umfaßt, bei den gleichen Betriebsbedingungen eingesetzt werden, wie sie üblicherweise angewandt werden, da die Menge des abgeschiedenen festen Kohlenstoffs erheblieh abnimmt, so daß der Anstieg der Temperatur der Rohrwandung während des Betriebs entsprechend inhibiert wird, was zur Folge hat, daß das Verbundrohr für eine niedrigere Temparatur unter den gleichen Betriebsbedingungen als bisher angewandt, ausgelegt werden kann. Daher ist es möglich, das Reaktorverbundrohr 3 mit einer geringeren Gesamtwandstärke auszulegen als herkömmliche Rohre und es mit einer Jahresleistung zu betreiben, die nicht kürzer ist als die herkömmlicher Reaktorrohre.
Das erfindungsgemäße Reaktorverbundrohr kann mit Vorteil zum thermischen Cracken von Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, die als solche oder in Mischung mit Dampf, sauerstoffhaltigen Gasen oder dergleichen eingesetzt werden, und zu Kohlenwasserstoffen mit niedrigerem Molekulargewicht oder zu einem gasförmigen Fluid, welches Wasserstoff, Kohlenoxide etc. enthält, umgesetzt werden, und zwar bei einer Temperatur von mindestens 5000C und einem Druck nicht unterhalb des Atmosphärendrucks, was es erforderlich macht, nickelhaltigen hitzebeständigen Stahl anzuwenden.
Die Fig. 3 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktorverbundrohrs, welches dazu geeignet ist, die Kohlenwasserstoffe innerhalb und außerhalb des Rohrs 3 chemischen Reaktionen zu unterwerfen. Die Rohrelemente 2 und 5 aus dem hitzebeständigen ferritischen, ferritisch-austenitischen oder martensitischen Cr-Stahl sind an die innere Oberfläche und die äußere Oberfläche eines Rohrelements 1 aus einem hitzebeständigen austenitischen CrNi-Stahi angepaßt, wobei Schichten 4 und 6 aus festen Ni-P-Lösungen zwischen dem Rohrelement 1 und den Rohrelementen 2 bzw. 5 angeordnet sind und wobei die Rohrelemente 1, 2 und 5 miteinander verbunden sind.
Wenn die thermische Crackreaktion oder die Reformierungsreaktion lediglich an der Außenseite des Rohrelements 1 abläuft und ein Verbrennungsgas durch das Innere des Rohrelements 1 geführt wird, kann man bei der in der F i g. 3 dargestellten Ausführungsform auf das an die innere Oberfläche des Rohrelements 1 angepaßte Rohrelement 2 verzichten und es lediglich bei dem Rohrelement 5 auf der äußeren Oberfläche des Rohrelements 2 belassen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Reaktorverbundrohr für das thermische Crakken oder das Reformieren von Kohlenwasserstoffen, gekennzeichnet durch
— ein Rohrelement (1) aus einem Nickel enthaltenden, hitzebeständigen Material mit großer Wandstärke,
— ein Rohrelement (2) aus einem hitzebeständigen Material, das frei ist von Nickel oder einen niedrigen Nickelgehalt aufweist, das eine geringe Wandstärke besitzt und das je nach Lage der Reaktionszone für den Kohlenwasserstoff an die innere oder äußere Oberfläche des Rohrelements (1) angepaßt ist, ur.d
— eine zwischen den beiden Rohrelementen {1, 2) angeordnete Schicht (4) aus einer festen Ni-P-Lösung,
— wobei die beiden Rohrelemente (1, 2) durch eine Diffusionsbehandlung miteinander verbunden sind.
DE3206601A 1981-02-25 1982-02-24 Reaktorverbundrohr für das thermische Cracken oder das Reformieren von Kohlenwasserstoffen Expired DE3206601C2 (de)

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2518565B1 (fr) * 1981-12-23 1988-05-27 Toyo Engineering Corp Tube pour craquage ou reformage thermiques d'hydrocarbures
US5439583A (en) * 1984-10-31 1995-08-08 Chevron Research And Technology Company Sulfur removal systems for protection of reforming crystals
JPS6331535A (ja) * 1986-07-23 1988-02-10 Jgc Corp 炭素析出抑止性含炭素化合物処理装置
JPH028336A (ja) * 1988-06-28 1990-01-11 Jgc Corp 炭素析出抵抗性二層管
FI82670C (fi) * 1989-01-27 1991-04-10 Kemira Oy Foerfarande foer framstaellning av vaeteperoxid.
SA05260056B1 (ar) 1991-03-08 2008-03-26 شيفرون فيليبس كيميكال كمبني ال بي جهاز لمعالجة الهيدروكربون hydrocarbon
US5254318A (en) * 1992-07-20 1993-10-19 Stone & Webster Engineering Corporation Lined reformer tubes for high pressure reformer reactors
EP0683760B1 (de) * 1993-01-04 1999-04-14 Chevron Chemical Company LLC Dehydrogenierungsverfahren und geraet hierfuer
US6274113B1 (en) 1994-01-04 2001-08-14 Chevron Phillips Chemical Company Lp Increasing production in hydrocarbon conversion processes
US6258256B1 (en) 1994-01-04 2001-07-10 Chevron Phillips Chemical Company Lp Cracking processes
US5573737A (en) * 1994-09-27 1996-11-12 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Functionally gradient material for membrane reactors to convert methane gas into value-added products
US6419986B1 (en) 1997-01-10 2002-07-16 Chevron Phillips Chemical Company Ip Method for removing reactive metal from a reactor system
KR100619351B1 (ko) * 2000-07-26 2006-09-06 에스케이 주식회사 탄화수소 열분해 반응기 튜브 내벽에 코크 저감을 위한 코팅방법
GB0130145D0 (en) * 2001-12-17 2002-02-06 Ici Plc Metal passivation
DE102005061626A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Basf Ag Verfahren der kontinuierlichen heterogen katalysierten partiellen Dehydrierung wenigstens eines zu dehydrierenden Kohlenwasserstoffs
DE102006022601A1 (de) * 2006-05-15 2007-11-22 Siemens Ag Verfahren zum Herstellen eines Körpers
DE102006029790A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-03 Basf Ag Verfahren der kontinuierlichen heterogen katalysierten partiellen Dehydrierung wenigstens eines zu dehydrierenden Kohlenwasserstoffs
EP2964729B1 (de) * 2013-03-06 2020-08-19 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Pyrolyseofenrohrverbindung
MY184016A (en) 2013-03-07 2021-03-17 Foster Wheeler Corp Method and system for utilizing ma te rials of differing thermal properties to increase furnace run length
WO2016005724A1 (en) * 2014-07-10 2016-01-14 Doncasters Paralloy Low ductility alloy

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB498859A (en) * 1936-07-20 1939-01-16 Bataafsche Petroleum A process for carrying out catalytic dehydrogenation reactions of non-aromatic organic compounds
US2339368A (en) * 1942-08-05 1944-01-18 Sun Oil Co Apparatus for cracking hydrocarbon oils
US2448462A (en) * 1946-02-12 1948-08-31 Int Nickel Co Corrosion resistant steel and equipment
CH302979A (de) * 1951-03-06 1954-11-15 Thos Firth & John Brown Limite Verfahren zum Verbinden von Metallteilen mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
US3262983A (en) * 1963-05-08 1966-07-26 Dow Chemical Co High temperature reactions
US3348923A (en) * 1965-10-01 1967-10-24 Foster Wheeler Corp Tube design for terrace wall furnace
US3536776A (en) * 1967-08-24 1970-10-27 Mobil Oil Corp Hydrocarbon pyrolysis
FR2049946A5 (en) * 1969-06-06 1971-03-26 Int Nickel Ltd High temp nickel-chrome-iron alloys
FR2069985B1 (de) * 1969-12-19 1973-12-21 Anvar
US3943011A (en) * 1972-03-16 1976-03-09 Texas Instruments Incorporated Deformable composite material
US3919073A (en) * 1973-08-13 1975-11-11 Exxon Research Engineering Co Heat resistant alloy for carburization resistance
US3827967A (en) * 1973-08-30 1974-08-06 Shell Oil Co Thermal cracking of hydrocarbons
GB1552284A (en) * 1977-05-03 1979-09-12 British Petroleum Co Protective films for coating hydrocarbon conversion reactors
GB2015570B (en) * 1978-02-28 1982-06-16 Sheepbridge Alloy Casting Ltd Steel alloys
US4343658A (en) * 1980-04-14 1982-08-10 Exxon Research & Engineering Co. Inhibition of carbon accumulation on metal surfaces

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

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Publication number Publication date
CA1182420A (en) 1985-02-12
GB2096037A (en) 1982-10-13
JPS6237077B2 (de) 1987-08-11
JPS57140643A (en) 1982-08-31
DE3206601A1 (de) 1982-09-16
FR2500468A1 (fr) 1982-08-27
FR2500468B1 (de) 1984-12-21
US4444731A (en) 1984-04-24
GB2096037B (en) 1985-03-13

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