DE3527663A1 - Verfahren und vorrichtung zum thermischen cracken von kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum thermischen cracken von kohlenwasserstoffen

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DE3527663A1
DE3527663A1 DE19853527663 DE3527663A DE3527663A1 DE 3527663 A1 DE3527663 A1 DE 3527663A1 DE 19853527663 DE19853527663 DE 19853527663 DE 3527663 A DE3527663 A DE 3527663A DE 3527663 A1 DE3527663 A1 DE 3527663A1
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cracking
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DE19853527663
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Toshihiko Yotsukaido Chiba Hirose
Takanobu Chiba Shinohara
Junichi Sugitani
Koji Hirakata Osaka Tsuchida
Tetsuo Sennan Osaka Umemura
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Osaka Petrochemical Industries Ltd
Kubota Corp
Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Osaka Petrochemical Industries Ltd
Kubota Corp
Toyo Engineering Corp
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    • C10G9/14Thermal 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
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung,
  • worin Kohlenwasserstoffe einem thermischen Cracken ausgesetzt werden, um ein Crackprodukt, enthaltend Olefine, wie Ethylen und Propylen, herzustellen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum thermischen Cracken von Kohlenwasserstoffen, worin eine verbesserte Röhre in dem Abschnitt der Vorrichtung, in dem die thermisch zu crackende Substanz auf die höchste Temperatur während des thermischen Crackens erwärmt wird, verwendet wird.
  • Es ist eine Vorrichtung bekannt, worin aliphatische, gesättigte Kohlenwasserstoffe (im folgenden als Kohlenwasserstoffe bezeichnet),wie Ethan, Naphtha und dgl., mit Dampf vereinigt werden und die erhaltene Mischung auf eine hohe Temperatur, welche zum thermischen Cracken der Kohlenwasserstoffe und zur Herstellung eines thermischen Crackprodukts, enthaltend Ethylen, Propylen und/oder andere Olefine mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen (im folgenden als.Olefine bezeichnet) wirksam ist, erwärmt wird. Die Vorrichtung wird in großem Maßstab verwendet, um das thermische Cracken der Kohlenwasserstoffe, welches die erste Stufe in dem Verfahren zur Herstellung von Olefinen, wie Ethylen, Propylen, Butadien und dgl., ist, welche zur Verwendung als Ausgangsmaterialien in einer Vielzahl von chemischen Verfahren geeignet sind, zu bewirken.
  • Das thermische Cracken der Kohlenwasserstoffe wird auf solch eine Weise durchgeführt, daß, während die vorstehend genannte Mischung bei vergleichsweise hoher Geschwindigkeit durch eine Mehrzahl von Reaktionsröhren, verbunden in paralleler Fließbeziehung (dieser Fluß wird im folgenden als Reaktionsstrom bezeichnet),fließt, der Reaktionsstrom auf eine Temperatur von 800 bis 950 "C erwärmt wird in der Zeit, in der er die Auslässe der Reaktionsröhren erreicht, was durch die Wärme bewirkt wird, welche durch Verbrennen von Brennstoff an der Außenseite der Reaktionshren erzeugt wird. Jede für diesen Zweck verwendete Reaktionsröhre ist aus einer Vorwärmröhre und einer Crackröhre zusammengesetzt. Die Vorwärmröhre ist in der Konvektionswätmezone der Vorrichtung eingebaut. Der Reaktionsstrom wird in der Vorwärmröhre auf eine Temperatur im Bereich von 450 bis 550 OC durch das Abgas, welches durch Verbrennung des Brennstoffs erzeugt wird, vorgewärmt. Die Crackröhre ist in der Strahlungswärmezone der Vorrichtung eingebaut. In der Crackröhre wird der vorgewärmte Reaktionsstrom weiter auf eine Temperatur von 800 bis 950 OC durch Strahlungswärme, welche durch die Verbrennung des Brennstoff s hergestellt wird, erwärmt. Der Durchmesser und die Länge der Crackröhre können in Abhängigkeit von dem Design der thermischen Crackvorrichtung variieren. Es wird eine geeignete Anzahl von Crackröhren, jede mit einem inneren Durchmesser von 25 bis 200 mm und einer Länge von 8 bis 100 m, parallel verwendet. Der Reaktionsstrom wird in jede Reaktionsröhre bei einer Beschickungstemperatur eingespeist und wird zunächst in der Vorwärmröhre erwärmt, um seine Temperatur allmählich auf 450 bis 550 OC zu erhöhen, und danach wird er in die Crackröhre eingeführt, wo er weiter erwärmt wird, um allmählich seine Temperatur bis auf eine maximale Temperatur im Bereich von 800 bis 950 OC zu erhöhen. Danach wird der Reaktionsstrom aus der Crackröhre als thermisches Crackprodukt, welches in eine nachfolgende Verarbeitungsstufe fließen kann, ausgetragen.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Erwärmen ist es notwendig, eine große Wärmemenge dem Reaktionsstrom zuzuführen.
  • Insbesondere in der Erwärmungsstufe in der Crackröhre ist es notwendig, daß eine große Wärmemenge schnell zugeführt wird, um den Reaktionsstrom auf die gewünschte hohe thermische Cracktemperatur zu bringen und die große Wärmemenge, die notwendig ist, um das thermische Cracken der Kohlenwasserstoffe in einer sehr kurzen Zeit, d. h.
  • in einer Sekunde zu bewirken, zuzuführen. Dementsprechend ist es notwendig, die Crackröhre mit einer sehr großen Wärmemenge pro Einheitsfläche ihrer inneren Oberfläche zu versorgen. Folglich ist die Wandtemperatur der Crackröhre im allgemeinen wenigstens 1000 C höher als die des Reaktionsstroms, der hindurchfließt, und deshalb erreicht die Temperatur der Crackröhre selbst in der Nähe ihres Auslasses 1000 OC oder mehr. In den Vorwärmröhren ist die innere Temperatur relativ niedrig, und die Kohlenwasserstoffe werden nur in einem geringen Ausmaß thermisch zersetzt, und deshalb entstehen keine Probleme hinsichtlich der Wahl des Materials, welches zur Herstellung der Vorwärmröhren verwendet wird. In den Crackröhren muß der Reaktionsstrom jedoch auf 800 bis 950 OC erwärmt werden, und deshalb müssen die Crackröhren auf noch höhere Temperaturen als vorstehend beschrieben erwärmt werden.
  • Das thermische Cracken der Kohlenwasserstoffe findet auf heftige Weise in der Crackröhre statt mit dem Ergebnis, daß der durch das thermische Cracken eines Teils der Kohlenwasserstoffe gebildete Kohlenstoff allmählich auf der inneren Oberfläche der Crackröhre abgelagert wird, wodurch der Wärmetransport von der Crackröhre zu dem Reaktionsstrom verhindert wird. Folglich muß mit einem Anstieg der abgelagerten Kohlenstoffmenge die Temperatur der Crackröhre allmählich erhöht werden, schließlich bis auf die wärmebeständige Temperaturgrenze der Röhre, um die Temperatur des Reaktionsstroms auf der erforderlichen Höhe zu halten.
  • Obwohl es-wünschenswert ist, die Vorrichtung kontinuierlich zu betreiben, muß ihr Betrieb von Zeit zu Zeit unterbrochen werden, um die Entfernung der Kohlenstoffablagerungen in den Crackröhren zu gestatten. Bei hohen Temperaturen breitet sich der abgelagerte Kohlenstoff aus und dringt in die Mikrostruktur des Materials der Crackröhre ein (ein als Zementierung oder Karburierung bekanntes Phänomen), wodurch sich das Material, aus dem die Crackröhre hergestellt ist, verschlechtert.
  • Um einer Karburierung zu widerstehen, ist es notwendig, ein Röhrenmaterial, welches eine große Menge Nickel enthält, zu verwenden. Um mit den Kohlenstoffablagerungen und der Karburierung fertig zu werden, wird im Stand der Technik als Crackröhre eine zentrifugal gegossene Röhre, hergestellt aus austenitischem wärmebeständigem Stahl mit einer Zusammensetzung, bestehend aus 0,01 bis 0,6 Gew.-% Kohlenstoff, 0,1 bis 2,5 Gew.-% Silizium, 0,1 bis 2,0 Gew.-% Mangan, 20 bis 30 Gew.-% Chrom, 18 bis 40 Gew.-% Nickel, 0,01 bis 0,15 Gew.-t Stickstoff, wobei der Rest Eisen allein oder Eisen mit wenigstens einem Additivelement, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Wolfram und Niob, worin das Additivelement einen Teil des Eisens substituiert und in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 5,0 % vorliegt! verwendet. Unter Verwendung dieser Röhre wird von Zeit zu Zeit ein Entkoken (decoking) durchgeführt durch vorübergehendes Einstellen des Betriebs der Vorrichtung jedesmal dann, wenn die Temperatur der Crackröhre auf eine gewisse vorbestimmte Temperatur ansteigt aufgrund der erhöhten Dicke des abgelagerten Kohlenstoffs auf der inneren Oberfläche der Crackröhre (was üblicherweise in Intervallen im Bereich von 30 bis 120 Tagen auftritt), und durch Strömen von nur Dampf oder Luft oder einer Mischung daraus durch die Crackröhre, so daß der niedergeschlagene Kohlenstoff vergast und entfernt werden kann.
  • Es wurde nun gefunden, daß die Ablagerung von Kohlenstoff auf der inneren Oberfläche der Crackröhre durch Nickel, welches in den üblichen Crackröhren vorliegt, beschleunigt wird. Die Erfindung stellt eine neue Legierungszusammensetzung zur Herstellung der Crackröhren zur Verfügung, welche einen kleineren Anteil an Nickel enthält, und deren Verwendung zu einer verringerten Ablagerung von Kohlenstoff auf der inneren Oberfläche der Crackröhre, verglichen mit den Crackröhren, welche aus der üblichen Legierung hergestellt werden, führt. Das neue Material besitzt ebenfalls eine geringere Neigung zur Karburierung, obwohl es eine kleinere Menge Nickel enthält. Die Zusammensetzung kann in eine Crackröhre durch zentrifugales Gießen (centrifugal casting) geformt werden und mit anderen Röhren, usw., durch Schweißen verbunden werden. Da das neue Material etwas schlechter in seiner Wärmebeständigkeit im Vergleich zu üblichem austenitischem wärmebeständigem Stahl ist, wurde weiterhin eine bimetallische oder zweischichtige Crackröhre zur Verwendung in der thermischen Crackröhre für Kohlenwasserstoffe entwickelt, worin die innere Oberfläche der Crackröhre, welche zentrifugal aus einem üblichen austenitischen wärmebeständigen Material gegossen wird, mit dem vorstehend genannten neuen Material durch zentrifugales Gießen beschichtet wird (im folgenden als verbesserte Crackröhre bezeichnet). Insbesondere kann durch die Verwendung solch einer verbesserten Crackröhre eine Verringerung in der Häufigkeit der Entkokung erreicht werden. Dies wird in der Japanischen Offenlegungsschrift 198587/1983 beschrieben.
  • Es wurden weitere Untersuchungen hinsichtlich der Verwendung der vorstehenden bimetallischen verbesserten Crackröhre in einem Herstellungswerk durchgeführt, was im folgenden näher beschrieben wird. Es wurde weiterhin gefunden, daß die Wirkung des Nickels zur Beschleunigung der Kohlenstoffablagerung auf der inneren Oberfläche einer Crackröhre bemerkenswert ist, wenn die Temperatur des Reaktionsstroms oberhalb 700 OC liegt. Dies wird nachstehend mit Bezug auf Fig. 4 erläutert. Fig. 4 ist eine Darstellung, welche die Testergebnisse, die unter Verwendung zweier Arten von Teststücken, jedes mit einer Größe von 20 mm x 20 mm x 3 mm, hergestellt aus zwei verschiedenen üblichen Crackröhrenmaterialien, eines enthaltend 25 Gew.-% Chrom und 20 Gew.-% Nickel und das andere 25 Gew.-% Chrom und 35 Gew.-% Nickel als ihre Hauptkomponenten, aufzeigt. Diese Teststücke wurden auf einem Aluminiumschiffchen (boat), welches in einen SUS-304-zylindrischen Reaktor mit einem Durchmesser von etwa 50 mm und einer Länge von 1200 mm, eingebaut in einen elektrisehen Ofenugegeben wurde, befestigt. Eine Mischung aus Ethan oder Ethylen und Dampf wurde durch den zylindrischen Reaktor, welcher auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wurde, geleitet. Unter der Voraussetzung, daß die Teststücke die innere Oberfläche von Crackröhren simulierten, wurden die auf den Teststücken abgelagerten Kohlenstoffmengen gemessen. In Fig. 4 zeigt die Abszisse die Temperatur in OC des Reaktionsstroms, während die Ordinate die Kohlenstoffmenge (mg), welche sich pro Stunde auf 1 cm2 der Oberfläche des Teststücks abgelagert hatte, darstellt.
  • Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, ist die bei Temperaturen des Reaktionsstroms unterhalb 700 OC abgelagerte Kohlenstoffmenge so klein, daß sie nicht gemessen werden kann. Wenn jedoch die Temperatur des Reaktionsstroms höher als 700 OC ist, steigt die Menge des abgelagerten Kohlenstoffs abrupt, und wenn die Temperatur weiter steigt, nimmt die Menge an abgelagertem Kohlenstoff progressiv zu. Es wird angenommen, daß der bei Temperaturen unterhalb 700 OC abgelagerte Kohlenstoff durch übliches thermischen Cracken von Kohlenwasserstoffen hergestellt wird, und Nickel nicht wirksam ist, um die Ablagerung von Kohlenstoff zu beschleunigen, während es andererseits bei Temperaturen oberhalb 700 OC wahrscheinlich ist, daß die vorstehend genannte übliche Kohlenstoffablagerung mit dem Temperaturanstieg steigt und die Kohlenstoffablagerung weiter steigt durch die Wirkung des Nickels, wodurch die Kohlenstoffablagerung beschleunigt wird. Deshalb tritt eine ungewöhnlich schnelle Kohlenstoffablagerung auf. Anders ausgedrückt, ist zu vermuten, daß die vorstehenden Nachteile der Verfahren des Standes der Technik aufgrund der Kohlenstoffablagerung bemerkenswert verringert werden, wenn es möglich ist, die Wirkung von Nickel zur Beschleunigung der Kohlenstoffablagerung auszuschalten; dies ist jedoch nur in dem Abschnitt der Crackröhre, in dem die Temperatur des Reaktionsstroms im Bereich von 700 OC bis 950 OC liegt, notwendig. Temperaturen oberhalb 950 OC des Reaktionsstroms werden im allgemeinen nicht verwendet, weil die Ausbeuten an Olefinen bei dieser letzteren Art von thermischen Crackverfahren abnehmen.
  • Die verbesserte Crackröhre, die in der Japanischen Offenlegungsschrift 198587/1983 offenbart wird, verwendet eine Legierung, welche eine geringere Menge Nickel auf der inneren Oberfläche der Crackröhre, mit deren Oberfläche der Reaktionsstrom in Kontakt gebracht wird, enthält, und deshalb eine leicht verringerte Wirkung der beschleunigenden Kohlenstoffablagerung auf der inneren Oberfläche der Crackröhre besitzt. Die bimetallische verbesserte Crackröhre selbst ist jedoch teuer, weil zwei zentrifugal gegossene Abfangkeile bzw. Fugen (slips) benötigt werden, um jede Röhre herzustellen. Zusätzlich muß eine Vielzahl von Crackröhren, worin die Materialien der äußeren und inneren Schichten voneinander verschieden sind, durch Schweißen miteinander verbunden werden, um eine Crackvorrichtung herzustellen,und und deshalb werden mehr Arbeitsstunden benötigt im Vergleich mit üblichem Schweißen, um dieses Schweißen durchzuführen. Dementsprechend ist die Verwendung der verbesserten bimetallischen Röhre über die gesamte Länge der Crackröhre in einer Vorrichtung sehr teuer.
  • Wenn die verbesserte bimetallische Crackröhre nur in der Zone, in der der Reaktionsstrom eine Temperatur von etwa 700 OC besitzt, verwendet wird, wird die Länge der verbesserten bimetallischen Crackröhre auf weniger als 60 % der Gesamtlänge der Crackröhre in vielen Beispielen ver- ringert, wodurch die gesamte Crackvorrichtung vergleichsweise billig ist und trotzdem die Vorteile der Verwendung der bimetallischen verbesserten Crackröhre ausnutzt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Vorteile, die die Verwendung der bimetallischen verbesserten Crackröhre bietet, auszunutzen und die Ausbeute an Olefinen zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden näher beschrieben. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die vorstehend genannte verbesserte bimetallische Crackröhre zwischen dem Punkt der Crackröhre, der in dem Bestrahlungs-Erwärmungsabschnitt der Vorrichtung, bei dem die Temperatur des hindurchfließenden Reaktionsstroms 700 OC erreicht, verwendet wird und dem Auslaß der Crackröhre verwendet. Die Kohlenstoffablagerung auf der inneren Oberfläche der Crackröhre ist jedoch nicht gleichmäßig in der Längsrichtung der Röhre, sondern variiert aufgrund der Irregularität der Temperatur entlang der Länge der Crackröhre selbst. Es wird angenommen, daß die Temperaturirregularität das Ergebnis der Unterschiede in den relativen Positionen zwischen jedem Punkt in der Längsrichtung der Crackröhre und den Brennstoffbrennern und dgl.
  • ist. Dementsprechend ist es in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einigen Fällen wirksam, in Abhängigkeit von der relativen Anordnung der Crackröhre und der Brennstoffbrenner in dem Strahlungswärmeabschnitt die verbesserte Röhre nur (1) von dem Punkt, an dem die Temperatur des Reaktionsstroms 750 OC bis zu dem Auslaß oder (2) von dem Punkt, an dem die Temperatur des Reaktionsstroms 700 OC bis zu dem Punkt, an dem sie 800 OC erreicht, zu verwenden, oder (3) die verbesserte bimetallisch Crackröhre) geteilt in zwei oder mehr Teile in der Crackröhre von dem Punkt, an dem die Temperatur des Reaktionsstroms 700 OC erreicht bis zu dem Auslaßzu verwendenWenn die verbesserte bimetallische Crackröhre auf die vorstehend beschriebene Art und Weise verwendet wird, ist es möglich, die Kohlenstoffablagerung auf der inneren Oberfläche der Crackröhre in Ubereinstimmung mit der Temperatur des Reaktionsstroms an dem Punkt, an dem er von einer üblichen Röhre in'die verbesserte bimetallische Röhre fließt, der Temperatur des Reaktionsstroms an dem Punkt, an dem er aus der bimetallischen verbesserten Röhre fließt, der Temperatur der Crackröhre selbst in dem Abschnitt, wo die verbesserte bimetallische Röhre verwendet wird und der Länge der bimetallischen verbesserten Röhre, die verwendet wird, zu verringern. In jedem der vorstehend beschriebenen Fälle ist die Wirkung der Verringerung der Kohlenstoffmenge, welche pro Längeneinheit der Crackröhre in dem Abschnitt,indem die bimetallische verbesserte Röhre verwendet wird, abgelagert wird, größer in dem Bereich, wo die Temperatur des Reaktionsstroms oder der Crackröhre selbst höher ist.
  • Als verbesserte bimetallische Crackröhre, welche in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird, wird eine bimetallische Röhre verwendet, welche umfaßt: (A) eine äußere Schicht, hergestellt aus einem austenitischen wärmebeständigen Strahl mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gew.-%, 0,01 bis 0,6 % Kohlenstoff, 0,1 bis 2,5 % Silicium, 0,1 bis 2,0 % Mangan, 20 bis 30 % Chrom, 18 bis 40 % Nickel und 0,01 bis 0,15 % Stickstoff, wobei der Rest Eisen oder Eisen und wenigstens ein Element, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Wolfram und Niob, ist, worin das Element einen Teil des Eisens ersetzt und in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 5,0 % vorliegt, und (B) eine Innenauskleidungsschicht, hergestellt aus einer Legierung mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gew.-%, 0,3 bis 1,5 % Kohlenstoff, 0,1 bis 3,0 % Silicium, 6 bis 15 % Mangan, 20 bis 30 % Chrom, 0,1 bis 10 % Nickel, 0 bis 3,0 % Niob und 0,01 bis 0,15 % Stickstoff, wobei der Rest Eisen ist und die Auskleidungsschicht die Innen- oberfläche der äußeren Schicht bedeckt.
  • Der Grund dafür, warum diese letztere Legierungszusammensetzung als Innenauskleidungsschicht der Crackröhre geeignet ist, wird detailliert in der Japanischen Offenlegungsschrift 198587/1983 erläutert und wird deshalb in dieser Anmeldung nicht beschrieben.
  • Die Dicke der Innenauskleidungsschicht auf der inneren Oberfläche der Crackröhre liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 5 mm.
  • Die verbesserte bimetallische Crackröhre kann hergestellt werden, indem zuerst die äußere Schicht durch zentrifugales Gießen, wie vorstehend beschrieben, gegossen wird, und nachdem die äußere Schicht in der Form verfestigt ist, wird ein zweites zentrifugales Gießen durchgeführt, indem eine Schmelze der vorstehenden Legierung für die Innenauskleidungsschicht innerhalb der gegossenen äußeren Schicht gegeben wird. Da die innere Oberfläche der gegossenen äußeren Schicht im allgemeinen rauh oder irregulär nach der Verfestigung ist, wenn nur eine kleine Menge der Legierungsschmelze, welche zur Herstellung einer Innenauskleidungsschicht mit einer Dicke von weniger als 0,3 mm ausreichend ist, auf die innere Oberfläche der äußeren Schicht gegeben würde, wäre die innere Oberfläche der äußeren Schicht nicht vollkommen bedeckt und eine Anzahl an exponierten Teilen der äußeren Schicht würde verbleiben. Weil die Legierung für die Innenauskleidungsschicht in ihrer Wärmebeständigkeit und Stärke der Legierung für die äußere Schicht unterlegen ist, ergibt eine Erhöhung der Dicke der Innenauskleidungsschicht weiterhin keine wirksamen Ergebnisse hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Festigkeit der verbesserten Röhre. Deshalb führt eine Innenauskleidungsschicht mit einer Dicke von mehr als 5 mm ungünstigerweise zu einem Gewichtsanstieg der Crackröhre und unnötig hohen Kosten zur Herstellung der Crackröhre, als auch zu einer gewissen Abnahme der Wärmetransportwirksamkeit der Röhre.
  • Auch wenn die innere Oberfläche der äußeren Schicht der Crackröhre vollständig durch die vorstehend erwähnte Innenauskleidungslegierung bedeckt ist, ohne daß ein Teil der äußeren Schicht exponiert ist, ist die innere Oberfläche der bimetallischen Crackröhre immer noch rauh, weil sie durch zentrifugales Gießen hergestellt worden ist. Es ist möglich, eine Crackröhre mit solch einer rauhen inneren Oberfläche ohne weitere Behandlung zu verwenden. Da jedoch eine rauhe innere Oberfläche die Ablagerung von Kohlenstoff beschleunigt, ist es ratsam, die innere Oberfläche mittels verschiedener, bekannter Bearbeitungstechniken zu glätten, bevor die verbesserte bimetallische Crackröhre in der Praxis verwendet wird. In diesem Fall beträgt die Dicke der Innenauskleidungsschicht vorzugsweise 0,5 bis 3 mm, nachdem die Glättbearbeitung abgeschlossen ist.
  • Fig. 1 ist ein schematisches Flußdiagramm, welches ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
  • Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung, welche eine Ausführungsform einer Crackröhrenanordnung in dem Xtrahlungswärmeabschnitt zeigt.
  • Fig. 3 ist eine schematische Zeichnung, welche eine andere Ausführungsform der Crackröhrenanordnung in dem Strahlungswärmeabschnitt zeigt.
  • Fig. 4 ist eine Darstellung, welche die Wirkung der Temperatur auf die Kohlenstoffablagerung für zwei verschiedene nickelhaltige Crackröhren zeigt.
  • Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Fig. 1 näher beschrieben. Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, welches ein Beispiel eines Verfahrens zeigt, worin Kohlen- wasserstoffe durch Wärme zersetzt bzw. gecrackt werden, um ein thermisches Crackprodukt, welches Olefine enthält, herzustellen. In Fig. 1 bedeutet die Bezugsziffer 1 die Konvektions-Erwärmungszone, worin eine Kohlenwasserstoff-Vorwärmröhre 2a, eine Kesselspeisewasser-Vorwärmröhre 2b und eine Vorwärmröhre 2c für eine Mischung, umfassend Kohlenwasserstoffe und Dampf, angeordnet sind, wobei jede Vorwärmröhre mit ihrer erforderlichen Wärmetransportfläche versehen ist. Die Bezugsziffer 3 bezeichnet die Strahlungserwärmungszone, worin eine Crackröhre 3a angeordnet ist. Eine Anzahl von Brennstoffbrennern 4 zum Erwärmen der Crackröhre ist in der Strahlungserwärmungszone angeordnet. Die Konvektions-Erwärmungszone 1 und die Strahlungserwärmungszone 3 stehen miteinander in Verbindung, so daß das Abgas, das durch das Verbrennen des Brennstoffs in den Brennern 4 erzeugt wird, durch eine Rauchgasleitung 10 und dann durch die Konvektions-Erwärmungszone 1 zu einem Schacht 11 ausgetragen werden kann.
  • In den Fig. 2 und 3 werden zwei spezielle Beispiele für Anordnungen der Crackröhre 3a in der Strahlungserwärmungszone gezeigt. In Fig. 2 ist die Crackröhre 3a aus einer Röhre, durch die der Reaktionsstrom von ihrem Einlaß zu ihrem Auslaß fließt, zusammengesetzt. In Fig. 3 ist die Crackröhre so zusammengesetzt, daß der eintretende Reaktionsstrom geteilt wird, damit er durch vier parallele Röhren 3b, 3c, 3d und 3e fließt. An den Enden der Röhren 3b bis 3e müssen die Reaktionsströme auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden. Die Ströme in den Röhren 3b und 3c und die Ströme in den Röhren 3d und 3e werden vereinigt und fließen in eine Röhre 3f bzw. eine Röhre 3g.
  • Die Reaktionsströme werden in den Röhren 3f und 3g auf eine gewünschte Temperatur erwärmt, dann vereinigt und fließen in eine Röhre 3a und werden aus deren Austragungsende ausgetragen. Es kann eine Vielzahl von Anordnungen der Crackröhre erfindungsgemäß verwendet werden.
  • Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird die Anordnung einer typischen Crackröhre mit Bezug auf Röhre 3a in Fig. 1 beschrieben.
  • Kohlenwasserstoffe, die in die Kohlenwasserstoff-Vorwärmröhre 2a eingespeist werden, werden auf eine vorbestimmte Temperatur durch das Abgas, welches durch die Verbrennung des Brennstoffs in dem Strahlungswärmeabschnitt 3 erzeugt wird, vorgewärmt. Die so vorgewärmten Kohlenwasserstoffe werden mit Dampf, welcher durch eine Verdünnungs-Dampfzufuhrleitung 2d eingespeist wird, vereinigt.
  • Der vereinigte Strom wird in die Mischungs-Vorwärmröhre 2c eingeleitet, wo die erhaltene Mischung auf eine Temperatur im Bereich von 450 bis 550 OC vorgewärmt wird, während sie durch die Mischungs-Vorwärmröhre 2c geleitet wird. Der vorgewärmte, gemischte Reaktionsstrom wird in die Crackröhre 3a eingespeist, wo er weiter erwärmt wird, um ein Crackprodukt herzustellen. Das Produkt fließt dann in einen Abschreck- bzw. Löschwärmeaustauscher 5, wo es indirekt mit heißem Wasser bei seiner Siedetemperatur, welche unter Druck über eine Leitung 8a aus einem Dampfseparator 6 eingespeist wird, abgeschreckt bzw. gelöscht wird. Das abgeschreckte Crackprodukt wird durch eine Leitung 7 zu einer nachfolgenden Stufe (in der Zeichnung nicht gezeigt) ausgetragen, wo es weiter auf eine Temperatur nahe der Umgebungstemperatur gekühlt wird.
  • Es ist übliche Praxis, daß kondensierbare Komponenten mit relativ hohen Siedepunkten durch Kondensation von dem Crackprodukt im Verlauf des Kühlens getrennt werden, und das unkondensierte Crackprodukt wird unter Druck gesetzt und in eine Niedrigtemperatur-Trenneinheit eingespeist, wo es in die einzelnen Komponenten getrennt wird.
  • Andererseits wird das unter Druck gesetzte heiße Wasser, welches zum Abschrecken des Crackprodukts in dem Wärmeaustauscher 5 verwendet wird, in eine Mischung aus heißem Wasser und Dampf überführt und in einen Dampf separator 6 über eine Leitung 8b geleitet. In dem Dampf separator 6 wird das heiße Wasser von dem Dampf getrennt und zu dem Abschreckwärmeaustauscher 5 rückgeführt. Der in dem Dampfseparator 6 getrennte Dampf wird einer Leitung 9 entnommen, so daß er für jeden gewünschten Zweck verwendet werden kann,;entweder als gesättigter Dampf oder als überhitzter Dampf, nachdem er mit einer geeigneten Wärmequelle überhitzt worden ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die verbesserte bimetallische Röhre in der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Abschnitt der Crackröhre 3a verwendet, wo der Reaktionsstrom eine Temperatur von 700 OC oder höher besitzt.
  • Weiterhin kann die Crackröhre, in die die verbesserte bimetallische Röhre eingearbeitet ist, an verschiedene Anordnungen der Crackröhre angepaßt sein, wie die in den Fig. 2 und 3 gezeigten. Desweiteren wurde, wie in dem nachfolgenden Beispiel beschrieben, als Ergebnis der Untersuchung im praktischen Betrieb gefunden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung die im folgenden beschriebenen Vorteile besitzt, die nicht zu erwarten waren.
  • Der erste Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß eine erhöhte Ausbeute an Olefinen erhalten wird. Der Grund für die Erhöhung der Ausbeute an Olefinen ist nicht ganz klar. Es wird jedoch angenommen, daß die Nickelatome, die in großen Mengen auf der inneren Oberfläche bekannter Crackröhren exponiert sind, eine katalytische Wirkung in den Reaktionen, die Olefine verbrauchen, fördern, wie eine thermische Crackreaktion oder Polymerisationsreaktion der Olefine, die als Ergebnis der Zersetzung der Kohlenwasserstoffe entstehen, und ebenfalls die Ablagerung von Kohlenstoff auf der inneren Oberfläche der Crackröhre beschleunigen. Wenn beispielsweise Naphtha unter Verwendung der erfindungsgemäßen Crackröhre thermisch gecrackt wird, steigt die Ausbeute an Olefinen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Ausgangsnaphtha, d. h. die Gesamtmenge an Ethylen, Propylen und Olefinen mit einer Kohlenstoffatomzahl von 4, wobei diese Olefine die hauptsächlich erwünschten Kompo- nenten dieser Art von thermischem Cracken sind,ist"um 1 bis 5 Gew.-% höher als bei einer bekannten Crackröhre ist.
  • Die spezielle Olefinverbindung, die am meisten in ihrer Ausbeute ansteigt, variiert in Abhängigkeit von der Temperatur des thermischen Crackens, der Länge und der Anordnung der verbesserten Crackröhre und dgl. Der Verbesserungsgrad in der Ausbeute an Olefinen ist nicht groß auf Prozentbasis; bei dieser Art von thermischem Cracken, welches üblicherweise in großen Anlagen, die 300 000 Tonnen pro Jahr an Ethylen und anderen Olefinen produkten, welche vergleichsweise billig sind, herstellen, verwendet wird, verbessert dieser Verbesserungsgrad in der Ausbeute an Olefinen jedoch die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage auf bedeutende Weise.
  • Der zweite Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Oberflächenverschmutzung der Wärmetransportfläche des Abschreckwärmeaustauschers abnimmt. Bei bekannten Verfahren haftet ein relativ schweres Ö1, welches ein Teil des thermischen Crackprodukts ist, an der Wärmetransportfläche des vorstehend genannten Abschreckwärmeaustauschers und carboniert sie, wodurch der Wärmetransport verringert wird, das Abschrecken des Crackprodukts erschwert wird und der Druckabfall in dem Wärmeaustauscher ansteigt. Um diese Probleme zu beseitigen, muß die Vorrichtung von Zeit zu Zeit abgeschaltet werden, um sie zu reinigen und das schwere Ö1, das sich auf der Wärmetransportfläche abgelagert hat, zu entfernen. Der Reinigungsvorgang der Wärmetransportfläche muß jedoch weniger häufig durchgeführt werden und kann gleichzeitig mit dem Entkokungsbetrieb der Crackröhre durchgeführt werden, so daß dies als kein bedeutendes Problem angesehen wird. Vor dem Testen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Anlage wurde angenommen, daß die Häufigkeit des Entkokungsbetriebs der Crackröhre durch die Verwendung der verbesserten Röhre verringert werden könnte, aber daß die vorstehende Kontamination der Wärmetransportfläche des Abschreckwärmeaustauschers dadurch nicht geändert würde.
  • Die durchgeführten Tests zeigten jedoch überraschenderweise, daß die Bildung des schweren Ols bemerkenswert von einer Menge von 4 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-Naphthamaterials, welches die bei den bekannten Verfahren gebildete Menge ist, auf 2 bis 3 Gew.-% durch die Verwendung der verbesserten Crackröhre verringert wurde. Dadurch wurde die Kontamination der Wärmetransportfläche ebenfalls verringert. Als Ergebnis hindert die Kontamination der Wärmetransportfläche den Betrieb der Vorrichtung nicht wesentlich und, verg-lichen mit dem Stand der Technik, ist die Zeitdauer des kontinuierlichen Betriebs der Vorrichtung von dem Beginn nach Vervollständigung eines Entkokungsbetriebs bis zum Abschalten für einen nachfolgenden Entkokungsbetrieb auf ein beträchtliches Ausmaß verlängert.
  • Der dritte Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Kohlenstoffablagerung auf der Innenoberfläche der Crackröhre bemerkenswert verringert werden kann, weil die verbesserte bimetallische Crackröhre in dem Teil, wo die Temperatur des Reaktionsstroms oberhalb 700 OC liegt, verwendet wird. Die Zeitdauer des kontinuierlichen Betriebs der Crackvorrichtung vom Beginn nach Abschluß eines Entkokungsbetriebs bis zum Unterbrechen für einen nachfolgenden Entkokungsbetrieb kann deshalb erfolgreich auf etwa 150 % der Dauer des kontinuierlichen Betriebs, welcher mit bekannten Verfahren erreicht wird, verlängert werden, d. h. die Dauer des kontinuierlichen Betriebs wird um 50 % erhöht. Üblicherweise betrug die Dauer des kontinuierlichen Betriebs 30 bis 120 Tage bei bekannten Verfahren, wohingegen sie 45 bis 180 Tage bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt. Bei üblichen Verfahren müssen aufgrund der relativ kurzen Dauer des kontinuierlichen Betriebs beispielsweise 10 bis 16 Einheiten an Cracken, jeweils mit den vorstehend genannten Vorwärmröhren, Crackröhren, Abschreckwärmeaustauschern, Verbrennungseinheiten für Brennstoff, und dgl. in eine thermische Crackvorrichtung für Naphtha in einer Anlage zur Herstellung von 300 000 Tonnen Ethylen pro Jahr eingebaut werden. Von den 10 bis 16 Cracköfen werden einige als Reserveöfen während des Entkokungsbetriebs verwendet.
  • Außerdem wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zahl der eingebauten Cracköfen auf 8 bis 14 in einer Anlage mit ähnlicher Kapazität verringert. Weiterhin ist es notwendig, die verbesserte bimetallische Röhre nur in einem Teil der Gesamtlänge der Crackröhre zu verwenden. Dadurch wird eine bedeutende Verringerung der Konstruktionskosten der thermischen Crackvorrichtung erreicht.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren können Ethan, verflüssigtes Petroleumgas, Naphtha, Gasöl und dgl. als Speisekohlenwasserstoffe verwendet werden. Bei dem thermischen Cracken kann ein Überdruck von 0,8 bis 2,0 kg/cm2G in der Nähe des Auslasses der Crackröhre verwendet werden.
  • Der Druck am Einlaß der Vorwärmröhre ist höher als der am Auslaß der Crackröhre, um einen Betrag, welcher dem Wärmeverlust, der benötigt wird, damit der Reaktionsstrom durch die Vorwärmröhre und die Crackröhre fließt, entspricht.
  • In der Praxis des thermischen Crackens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es bevorzugt, 30 bis 80 Gew.-% Dampf, bezogen auf die Menge der Speisekohlenwasserstoffe ,zum Zwecke der Verringerung der Kohlenstoffablagerung auf das größtmögliche Ausmaß zu verwenden. Die Verweilzeit des Reaktionsstroms in der Crackröhre liegt im Bereich von 0,01 bis 1 s und ist vorzugsweise 0,02 bis 0,6 s. Weiterhin ist es bevorzugt, die Verweilzeit in der Crackröhre relativ kurz zu halten, innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs, als auch die Temperatur des Reaktionsstroms auf 800 bis 950 OC am Auslaß der Crackröhre zu erhöhen.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
  • Beispiele Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren wurden drei Tests durchgeführt. In dem ersten Test wurde die verbesserte bimetallische Röhre in der Crackröhre von dem Punkt an, bei dem die Temperatur des Reaktionsstroms 700 OC erreichte, bis zu ihrem Auslaß verwendet. In dem Abschnitt, in dem die Temperatur unterhalb 700 OC lag, wurde eine übliche Röhre in der Crackröhre verwendet (im folgenden als Beispiel 1 bezeichnet). In dem zweiten Beispiel wurde die verbesserte bimetallische Röhre in der Crackröhre von dem Punkt an, an dem die Temperatur des Reaktionsstroms 800 OC erreichte, bis zu ihrem Auslaß verwendet, und eine übliche Röhre wurde in dem Abschnitt verwendet, in dem die Temperatur unterhalb 800 OC lag (im folgenden als Beispiel 2 bezeichnet). In dem dritten Beispiel wurde eine übliche Röhre über die gesamte Länge der Crackröhre verwendet (im folgenden als Vergleichsbeispiel bezeichnet).
  • In jedem der drei Beispiele war die Crackröhre wie in Fig. 2 gezeigt konstruiert, und die Gesamtlänge der Crackröhre betrug 80 m. Folglich wurde in Beispiel 1 die verbesserte bimetallische Röhre in dem Abschnitt der Crackröhre verwendet, der sich von ihrem Auslaß über eine Entfernung von 50 m gegen ihren Einlaß erstreckte. In Beispiel 2 wurde die verbesserte Röhre in dem Abschnitt der Crackröhre verwendet, der sich von ihrem Auslaß über eine Entfernung von 10 m gegen ihren Einlaß erstreckte.
  • Die übliche Röhre war eine zentrifugal gegossene Röhre, hergestellt aus einem austenitischen, wärmebeständigen Stahl, bestehend aus, in Gewicht, 0,4 % Kohlenstoff, 2,0 % Silicium, 1,2 % Mangan, 25 % Chrom, 35 % Nickel und 0,05 % Stickstoff, wobei der Rest Eisen war, und mit einem Innendurchmesser von 120 bis 145 mm und einer Dicke von 9 mm. Die konventionelle Röhre wurde auf ihrer inneren Oberfläche geglättet und durch Schweißen mit einem U- förmigen Gußstück, hergestellt aus der gleichen austenitischen Legierung, wie vorstehend zur Bildung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung beschrieben, verbunden. Der innere Durchmesser der Crackröhre steigt allmählich von ihrem Einlaß bis zu ihrem Auslaß.
  • Die verbesserte bimetallische Röhre, die erfindungsgemäß verwendet wird, wurde unter Verwendung einer zentrifugal gegossenen Röhre, hergestellt aus einer austenitischen Legierung mit der gleichen Zusammensetzung wie vorstehend beschrieben, deren innere Oberfläche durch zentrifugales Gießen mit einer Legierung mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gewicht, 0,5 % Kohlenstoff, 2,0 % Silicium, 9,5 % Mangan, 25 % Chrom, 3,0 % Nickel, 0,3 % Niob und 0,05 % Stickstoff, wobei der Rest Eisen war, als Innenauskleidungsschicht bedeckt wird, hergestellt.
  • Die erhaltene bimetallische Röhre wurde auf ihrer inneren Oberfläche geglättet und durch Schweißen mit einem U-förmigen Gußstück, ähnlich dem vorstehend zur Bildung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung beschriebenen, verbunden. Die verbesserte bimetallische Röhre besaß eine Dicke von 9 mm in der äußeren Schicht und 1 mm im Durchschnitt in der Auskleidungsschicht, und der Innendurchmesser der Innenauskleidungsschicht betrug 130 bis 145 mm.
  • Die Temperaturen des Reaktionsstroms in der Crackröhre wurden durch Thermoelemente, welche in geeigneten Abständen in der Crackröhre an deren U-Biegungen eingesetzt waren, gemessen.
  • In jedem der drei vorstehend beschriebenen Beispiele wurde eine Mischung, umfassend Dampf und Naphthadampf mit einem spezifischen Gewicht von 0,69 bis 0,70 mit einem Siedepunkt im Bereich von 136 bis 150 OC, worin das Gewicht des Dampf s 0,5, bezogen auf das Speisenaphtha,war, auf eine Temperatur von 520 bis 540 OC erwärmt und in eine Crackröhre eingespeist. In der Crackröhre wurde das thermische Cracken des Naphthas durch kontrollierte Ver- brennung des Brennstoffs so durchgeführt,.aß die Temperatur des Reaktionsstroms auf eine Temperatur im Bereich von 825 bis 835 OC am Auslaß der Crackröhre eingestellt werden konnte. Es wurden die Mengen an abgelagertem Kohlenstoff innerhalb der Crackröhre und des Abschreckwärmeaustauschers durch den Druckabfall des Reaktionsstroms zwischen dem Einlaß und Auslaß der Crackröhre und den Druckabfall des Crackproduktstroms zwischen dem Einlaß und Auslaß des Abschreckwärmeaustauschers gemessen.
  • Weiterhin wurde die Analyse des thermischen Crackprodukts so durchgeführt, daß eine Probe, die am Auslaß der Crackröhre genommen wurde, indirekt gekühlt und danach das so gebildete unkondensierte Gas und Kondensat durch Gaschromatographie analysiert wurde. Die Meßergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt.
  • Tabelle Beispiel Beispiel Vergleichs-1 2 beispiel Druckabfall entlang (kg/cm2) der Crackröhre Beginn 1,40 1,40 1,40 nach 30 Tagen 1,46 1,52 1,65 nach 50 Tagen 1,50 1,59 1,77 Druckabfall über (kg/cm2) den Abschreck-Wärmeaustauscher Beginn 0,25 0,25 0,25 nach 30 Tagen 0,28 0,31 0,40 nach 50 Tagen 0,30 0,35 0,50 Ausbeute an Crack- (Gew.-%) produkt, bezogen auf das Ausgangsnaphtha Ethylen 28,0 28,0 27,4 Propylen 16,8 16,4 15,0 C4-Olefine 11,0 10,6 9,0 Summe von Wasserstoff und C1-C8-Kohlenwasserstoffen 41,4 42,0 44,6 Schwere Kohlenwasserstoffe 2,8 3,0 4,0

Claims (4)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum thermischen Cracken von Kohlenwasserstoffen Patentansprüche 1. Vorrichtung zum thermischen Cracken von Kohlenwasserstoffen, worin ein kohlenwasserstoffhaltiger Reaktionsstrom durch eine Röhre geleitet und auf eine hohe Temperatur durch eine Wärmequelle, welche sich außerhalb der Röhre befindet, erwärmt wird, wodurch er einem thermischen Cracken ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt der Röhre, an dem die Temperatur des Reaktionsstroms im Bereich von 700 OC bis 950 OC liegt, aus einer bimetallischen Röhre hergestellt ist, welche eine äußere Schicht, die aus einem austenitischen wärmebeständigen Stahl mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gewicht, 0,01 bis 0,6 % Kohlenstoff, 0,1 bis 2,5 % Silicium, 0,1 bis 2,0 % Mangan, 20 bis 30 % Chrom, 18 bis 40 % Nickel und 0,01 bis 0,15 % Stickstoff, hergestellt ist, wobei der Rest Eisen oder Eisen und 0,1 bis 5,0 % wenigstens eines Elements, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Wolfram und Niob, ist und eine Innenauskleidungsschicht mit einer Dicke von 0,3 bis 5 mm, hergestellt aus einer Legierung mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gewicht, 0,3 bis 1,5 % Kohlenstoff, 0,1 bis 3,0 % Silicium, 6 bis 15 % Mangan, 20 bis 30 % Chrom, 0,1 bis 10 % Nickel, 0 bis 3,0 % Niob und 0,01 bis 0,15 % Stickstoff, wobei der Rest Eisen ist, umfaßt, wobei die Auskleidungsschicht die Innenoberfläche der äußeren Schicht bedeckt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die bimetallische Röhre 10- bis 50 m von dem Austragungsende der Röhre zu ihrem Einlaß hin erstreckt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bimetallische Röhre in einer Strahlungserwärmungszone in einem Ofen angeordnet ist.
  4. 4. Verfahren zum thermischen Cracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen kohlenwasserstoffhaltigen Reaktionsstrom durch eine Röhre fließen läßt und seine Temperatur erhöht, bis sie eine Temperatur von wenigstens etwa 700 OC erreicht, anschließend den Strom durch einen Abschnitt der Röhre fließen läßt, in dem die Temperatur des Reaktionsstroms weiter auf einen Wert im Bereich von 800 OC bis 9500C erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt aus einer bimetallischen Röhre hergestellt wird, welche eine äußere Schicht, hergestellt aus einem austenitischen wärmebeständigen Stahl mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gewicht, 0,01 bis 0,6 % Kohlenstoff, 0,1 bis 2,0 % Silicium, 0,1 bis 2,0 % Mangan, 20 bis 30 % Chrom, 18 bis 40 % Nickel und 0,1 bis 0,15 % Stick- stoff, wobei der Rest Eisen oder Eisen und 0,1 bis 5,0 % wenigstens eines Elements, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Wolfram und Niob, ist, und eine Innenauskleidungsschicht mit einer Dicke von 0,3 bis 5 mm und hergestellt aus einer Legierung mit einer Zusammensetzung, bestehend aus, in Gewicht, 0,3 bis 1,5 % Kohlenstoff, 0,1 bis 3,0 % Silicium, 6 bis 15 % Mangan, 20 bis 30 % Chrom, 0,1 bis 10,0 % Nickel, 0 bis 3,0 % Niob und 0,01 bis 0,1 % Stickstoff, wobei der Rest Eisen ist, umfaßt, wobei die Auskleidungsschicht die Innenoberfläche der äußeren Schicht bedeckt.
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