DE855242C - Oven for treating flowing reactants - Google Patents
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Description
Ofen zur Behandlung strömender Reaktionsteilnehmer Zur Zeit werden Röhrenöfen viel für katalytische von strömenden, insbesondere flüssigen Reaktionsteilnehmern uns insbesondere auf einen Reaktionsofen vom Röhrentyp, in welchem strömende Reaktionsteilnehmer in sicherer und wirksamer Weise unter den Bedingungen hohen Drucks und hoher Temperatur behandelt werden können.Oven for treating flowing reactants For the time being Tube furnaces do a lot for the catalytic of flowing, especially liquid, reactants us in particular a tube-type reaction furnace in which reactants flow in a safe and effective manner under high pressure and high temperature conditions can be treated.
Zur Zeit werden Röhrenöfen viel für katalytische und nichtkatalytische Behandlung von stömenden Reaktionsteilnehmern und insbesondere für die Behandlung von strömenden Kohlenwasserstoffen benutzt. Um die verschiedenen Reaktionen in den Reaktionsrohren dieser Röhrenöfen zu fördern, sind oft Temperaturen in der Höhe von 800 bis 1100° erforderlich. Um die Möglichkeit des Reißens oder Platzens der Rohre in der Heizkammer auf das geringste Maß zu bringen, hat die Technik es bisher im allgemeinen für notwendig gefunden, im wesentlichen bei atmosphärischem Druck zu arbeiten, d. h. im Bereich von etwa 0 bis 1 kg/cm² Druck im heißesten Teil des Rohres. Nach längerer Verwendung der Reaktionsrohre der Röhrenöfen wurde gefunden, daß sie sogar bei solche niedrigen Drücken unter der einwirkung solcher Faktoren, wie Form- und Verlegungsbeanspruchungen, Strukturänderungen in den verwendeten Metallen, insbesondere den bevorzugten austenitischen Metallen, Faktoren im Zusammenhang mit dem Betrieb, z. B. At the moment, tube furnaces are used a lot for catalytic and non-catalytic Treatment of pouring reactants and especially for treatment used by flowing hydrocarbons. To understand the different reactions in the To promote reaction tubes of these tube furnaces, temperatures are often high from 800 to 1100 ° required. To the possibility of tearing or bursting the Up until now, technology has been able to reduce pipes in the heating chamber to the smallest possible size generally found necessary, essentially at atmospheric pressure to work, d. H. in the range of about 0 to 1 kg / cm² pressure in the hottest part of the Pipe. After prolonged use of the tube furnace reaction tubes, it was found that that even at such low pressures they are exposed to such factors such as shape and laying stresses, structural changes in the metals used, particularly the preferred austenitic metals, factors related to the company, e.g. B.
Beaufschlagung von Hochtemperaturflammen- oder Verbrennungsgasen auf die Rohrwand und örtliches Verbrennen infolge vorhergehender Verkokung, Stoßbeanspruchungen auf Grund der Gegenwart von unerwünschten, beim Sieden oder Anfahren gebildeten Kondensaten, reißen oder platzen.Exposure to high-temperature flame or combustion gases the pipe wall and local burning as a result of previous coking, impact loads due to the presence of unwanted ones formed on boiling or start-up Condensate, crack or burst.
W enn ein oder mehrere Reaktionsrohre während des Betriebes bei hoher Temperatur und niedrigem Druck platzen oder reißen, ist das Ergebnis ein N'erbrennen des ausströmenden Gases in dem Verhrennungsraum um die Rohre. Dieses Verbrennen unter niedrigem Druck reicht im allgemeinen nicht aus, um eine merkliche Gefährdung oder gar nennenswerte Beschädfgung der benachbarten Rohre hervorzurufen. Bei hohem Druck und hoherTemperatur wird jedoch die Häufigkeit des Platzens oder Keißens der Rohre vergrößert. tSberdies nehmen Rohrl,rüche bei hohem Druck viel eher die Form von heftigem Ausblasen an, welches den gesamten Ofen ernsthaft schädigen und eine Gefährdung für das Bedienungspersonal darstellen kann. Ferner enthalten unter hohem Druck die Reaktionsrohre selbst mehr Gas und die Anlage sowohl am Eingangs- wie am Ausgangsende der Reaktionsrohre enthält große Volumina von unter Druck stehendem Fluida, welche für das Ausströmen bei einem Rohrbruch bereit sind. If one or more reaction tubes during operation at high If the temperature and low pressure rupture or burst, the result is a burn of the outflowing gas in the combustion space around the pipes. This burning under low pressure is generally not enough to cause a noticeable hazard or even cause significant damage to the neighboring pipes. At high However, pressure and high temperature will increase the frequency of bursting or pissing of the Tubes enlarged. In addition, pipes and smells are much more likely to take shape at high pressure from violent blowing, which seriously damage the entire furnace and one Can pose a risk to the operating personnel. Also included under high Pressure the reaction tubes themselves more gas and the system both at the inlet as at the exit end of the reaction tubes contains large volumes of pressurized Fluids that are ready to flow out in the event of a pipe burst.
Angesichts dieser und anderer das Arbeiten unter hohem Druck und bei hoher Temperatur begleitenden Gefahren hat die Technik es bisher vermieden, solche Reaktionen inRöhrenöfen auszuführen, wenn nicht Temperatur oderDruck bzw. beide verhältnismßig niedrig gehalten wurden. Zum Beispiel sind Hochdruckschlangen oder Reihen von Rohren erfolgreich zum Raffinieren von Erdöl verwendet worden, wobei Rohrtemperaturen gewöhnlich unterhall> etwa 6500 gehalten werden. Unter solchen Bedingungen gewährt die Bruchbeanspruchung des LIetalls eine brauchbare Lebensdauer der Vorrichtung. Indessen treten auch hier immer noch Brüche ein, und ein Gefahrenherd ist immer, trotz der Stärke des verwendeten Metalls, vorhanden. Im Gegensatz zur Erdölraffinierungwerden Rohrtemperaturen von etwa 8I5 bis 10000 gewöhnlich bei dem katalytischen Spalten von Erdgas und anderen strömenden ,Kohlenwasserstoffen für die Wasserstoffgewinnung gebraucht. Einige Reaktionen werden wirksam bei Rohrtemperaturen von 11000 ausgeführt, für welche Temperaturen praktisch keine Brucll1)eansl)ruchungsangabe verfügbar ist, um eine Grundlage für den Entwurf eines sicheren und zufriedenstellenden Druckapparates zu bilden. Als Ergehlìis hat sich die Technik entschlossen, daß infolge der großen möglichen Gefahr von Rohrbrüchen und den sich daraus ergebenden Gefährzungen nennenswert über den atmosphärischen liegende Drücke als unpraktisch und gefährlich zur Durchführung von Hochtemperaturreaktionen in Röhrenöfen vermieden werden sollen. Dieses Anerkenntnis einer möglichen Gefahr hat in Abwesenheit jeglicher Lösung des Problems die Entwicklung der Technik auf dem Gebiet der Hochdruckhochtemperaturreaktionen strömender Reaktionsteilnehmer in dem bevorzugten Röhrenreaktionsofen in wirkungsvoller Weise verzögert. Given this and others, working under high pressure and in the case of dangers associated with high temperatures, technology has hitherto avoided carry out such reactions in tubular furnaces, unless temperature or pressure or both were kept relatively low. For example, are high pressure coils or rows of pipes have been successfully used for refining petroleum, wherein Pipe temperatures are usually kept below> about 6500. Among those Conditions, the breaking stress of the LIetall guarantees a useful life the device. However, fractures still occur here, too, and a source of danger is always present regardless of the strength of the metal used. In contrast to Petroleum refining pipe temperatures of about 81 to 10,000 usually become at that catalytic columns of natural gas and other flowing hydrocarbons for the hydrogen production needed. Some reactions become effective at pipe temperatures of 11000 carried out, for which temperatures practically no indication of the temperature is available to provide a basis for designing a safe and satisfactory To form printing apparatus. As a result, technology has decided that as a result the great possible danger of pipe bursts and the resulting hazards pressures significantly above the atmospheric pressure as impractical and dangerous to carry out high-temperature reactions in tube furnaces should be avoided. This acknowledgment of a possible danger has in the absence of any resolution of the Problem is the development of technology in the field of high-pressure, high-temperature reactions flowing reactant in the preferred tubular reaction furnace is more efficient Way delayed.
Tatsächlich bestehen aber viele Vorteile eines i-Tochdruckhochtemperatursystems, welches sehr verlockend sein würde, wenn ein solches System in wirksamer Weise ohne wesentliche Gefahr betrieben werden könnte. Zum Beispiel erfordern viele Reaktionen die Verwendung von unter Druck stehendem Synthesegas als Reaktionsteilnehmer. Bei dem jetzigen Stand der Technik ist es notwendig, in Röhrenöfen zuerst das Synthesegas herzustellen und es anschließend auf den gewünschten Druck zu komprimieren. Bei der direkten Gewinnung von unter Druck stehendem Synthesegas aus Naturgas ist es im allgemeinen ühlich, das Gas mit Sauerstoff bei einem Druck von 14 bis 21 kg/cm2 in einer im Innern isolierten Druckkammer in Reaktion zu bringen, um es zu einem unter Druck stehenden Synthesegas umzuwandeln. Dieses Verfahren erfordert hohe Anlagekosten für die Druckanlage und die Verwendung von kostspieligem Sauerstoff oder ein kostspieliges Sauerstoffherstellungsverfahren. In fact, there are many advantages of an i-high pressure high temperature system, which would be very tempting if such a system worked in an effective manner without substantial danger could be operated. For example, require a lot of reactions the use of pressurized synthesis gas as a reactant. at With the current state of the art, it is necessary to first use the synthesis gas in tube furnaces and then compress it to the desired pressure. at It is the direct production of pressurized synthesis gas from natural gas In general, the gas is usually mixed with oxygen at a pressure of 14 to 21 kg / cm2 in an internally insulated pressure chamber to react to form a to convert pressurized synthesis gas. This process requires high investment costs for the pressure equipment and the use of expensive oxygen or an expensive one Oxygen production process.
Würden die Bedingungen hohen Drucks und hoher Temperatur gleichzeitig in einem Röhrenreaktionsofen angwendet werden, könnten unter Druck stehende Synthesegase unmittelbar durch Inreatktionbringen von unter Druck stehenden Naturgas oder anderen strömenden Kohlenwasserstoffen mit Wasserdampf, Kohlendioxyd oder anderem sauerstoffhaltigem Gas hergestellt werden. Kostspielige Sauerstoffgewinnungsanlagen könnten vermieden werden. Da der strömende Kohlenwasserstoff in das Reaktionsrohr bei einem ausgewählten, wesentlich über dem atmosphärischen liegenden Druck eingeführt werden könnte, könnte die anschließende Komprimierung des erzeugten Gases erspart oder mindestens wesentlich verringert werden. Ferner könnten alle mit der Ausführung von Reaktionen bei erhöhtem Druck und erhöhten Temperaturen verbundenen Vorteile verwirklicht werden. Erheblich vergrößerte Wirkungen würden sich ergeben, da unter den Bedingungen hohen Drucks und hoher Temperatur die Reaktionsgeschwindigkeit unter Beibehaltung der gleichen Heizfläche vergrößert wird. Would the conditions of high pressure and high temperature at the same time can be used in a tubular reaction furnace, pressurized synthesis gases directly by inhalation of pressurized natural gas or others flowing hydrocarbons with water vapor, carbon dioxide or other oxygen-containing Gas can be produced. Expensive oxygen recovery systems could be avoided will. Since the flowing hydrocarbon in the reaction tube at a selected, could be introduced substantially above atmospheric pressure the subsequent compression of the gas generated is saved or at least substantially be reduced. Furthermore, everyone could start running reactions at elevated levels Advantages associated with pressure and elevated temperatures are realized. Considerable increased effects would result because under the high pressure conditions and high temperature the reaction rate while maintaining the same Heating area is enlarged.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Röhrenreaktionsofen, in welchem strömende Reaktionsteilnehmer, insbesondere strömende Kohlenwasserstoffe, unter den Bedingungen hoher Temperatur und hohen Drucks mit vergrößerter Wirksamkeit und Sicherheit katalytisch oder nichtkatalytisch behandelt werden können. Ein weiteres Ziel der Erwindung ist ein solcher Röhrenreaktionsofen, in welchem mehr als ein strömender Reaktionsteilnehmer gleichzeitig aber getrennt behandelt werden kann. The invention is therefore a tube reaction furnace in which flowing reactants, especially flowing hydrocarbons, under the conditions of high temperature and high pressure with increased effectiveness and Safety can be treated catalytically or non-catalytically. Another one The aim of the invention is such a tube reaction furnace, in which more than one flowing reactants can be treated simultaneously but separately.
Im allgemeinen stellt die Erfindung einen Röhrenreaktionsofen für die Behandlung von unter Druck stehenden strömenden Reaktionsteilnehmern dar, welcher aus der Vereinigung von einer Heizkammer von mindestens einem länglichen metallischien, in der Heizkammer angeordneten Reaktionsrohr, von mindestens einem äußeren metallischen, wenigstens um den wesentlichen Teil jedes Reaktionsrohres in dem Gebiet der größten Beanspruchung innerhalb der Heizkammer angeordneten Rohr, wobei dieses äußere Rohr strömungsdicht gegen das Reaktionsrohr und die Hei zkammer ausgebildet ist, von Einlaßmitteln zum T.iefern von unterDruck stehenden strömenden Reaktionsteilnehmern zu jedem Reaktionsrohr und von Auslaßmitteln zum Entfernen der unter Druck stehenden Reaktionsprodukte aus jedem Reaktionsrohr besteht. Ebenfalls eingeschlossen in die Erfindung ist ein Verfahren für die Behandlung von strömenden Reaktionsteilnehmern unter Bedingungen hoher Temperatur und hohen Drucks, welches darin besteht, strömende Reaktionsteilnehmer durch eine Reaktionszone bei Ci nem im wesentlichen oberhalb des atmosphärischen liegenden Drucks zu schickenm ein ini wesentlichen inertes Gas in eine um die Reaktionszone in strömungsdichter Ausbildung angeordnete Einschließungszone einzuführen und die Reaktionszone auf eine vorliestimmte Temperatur durch außerhalb, der Einschließungszone strömungsdicht angeordnete Heizmittel zu erhitzen. Vorzugs- -weise wird das im wesentlichen inerte Gas auf einem Druck erheblich über dem atmosphärischen, aber unter dem Druck der strömenden Reaktionsteilnehmer iii der Reaktionszone gehalten. In general, the invention provides a tubular reaction furnace for the treatment of pressurized flowing reactants, which from the union of a heating chamber of at least one elongated metallic, in the heating chamber arranged reaction tube, of at least one outer metallic, at least around the substantial part of each reaction tube in the area of the largest Stress inside the heating chamber arranged tube, this outer tube Designed to be flow-tight against the reaction tube and the heating chamber is, inlet means for delivering pressurized flowing reactants to each reaction tube and outlet means for removing the pressurized ones Reaction products from each reaction tube consists. Also included in the Invention is a method for treating flowing reactants flowing under conditions of high temperature and high pressure, which is Reactants through a reaction zone at Ci nem essentially above at atmospheric pressure to send an essentially inert gas into a confinement zone arranged around the reaction zone in a flow-tight manner introduce and the reaction zone to a predetermined temperature by outside, to heat heating means arranged in a flow-tight manner in the confinement zone. Preferential - the essentially inert gas is at a pressure considerably above atmospheric, but kept under the pressure of the flowing reactants iii the reaction zone.
I)er Ofen iiaeh der lirfintlunh kann ein einziges Reaktionsrohr innerhalb jedes äußeren Rohres oder eine Vielzahl von konzentrisch oder voneinander und der Wand des äußeren Rohres getrennt angeordneten Reaktionsrohren enthalten. Vorzugsweise gehen beide die äußeren Rohre und die inneren Reaktionsrohre, vollständig durch die Heizkammer. Jedoch liegt es auch im Bereich der Erfindung, daß l>eide, sowohl das äußere Rohr wie das innere Reaktionsrohr lizw. -rohre, vollständig ininnerhalb der @ Heizkammer enthalten sind. Weiter wird vorgezogen, daß das äußere Rohr und das Reaktionsrohr bzw. -rohre von gleicher Ausdehnung innerhalb der Heizkammer sind, gleichgültig ol< eines oder heide sieh durch ein oder beide Enden der Heizkammer erstrecken. Jedoch ist es ebenfalls im Bereich der Erfindung, daß das äußere Rohr nur um einen ausgewählten Teil des Reaktionsrohres bzw. -rohre in dem Gebiet der größten Beanspruchung innerhalb der Heizkammer angeordnet sein sollte. wo ein Rohrbruch am wahrscheinlichsten unter den Bedingungen hoher Temperatur und hohen Drucks auftreten kann. Manche Metalle werden z. B. durch langsame Bildung der Sigmaphase geschwächt. Es wurde gefunden, daß Sigmabildung in den Reaktionsrohren von Röhrenöfen nicht nur auf <-las Gebiet beschränkt ist, wo die Rohre den zur Sigmabildung führenden Temperaturen unterworfen sind. Im Gegenteil wurde die Sigmaphase auch in anderen Teilen der Reaktions-Rohre angetroffen, welche normalerweise auf erhebich niedrigeren Temperaturen gehalten werden, möglicherweise weil diese Rohrteile zeitweilig. aber wiederholt abnormen Temperaturen infolge Unregelmäßigkeiten im getrieb ausgesetzt waren. Infolgedessen kann es gemäß der Erfindung erwünscht sein, nur diese Teile der Reaktionsrohre zu schützen. welche am häufigsten solchen Unregelmäßigkeiten unterworfen werden. Daher wird es mit Bezugnahme auf die Ausführungsformen der Erfindung verständlich sein, daß ein einem Bruch zugängliches Reaktionsrohr oder ein Teil davon von einem äußeren Rohr umgeben ist, welches strömungsdicht gegen die Heizkammer ausgebildet ist. I) he furnace iiaeh the lirfintlunh can have a single reaction tube inside each outer tube or a plurality of concentric or from each other and the Wall of the outer tube contain separately arranged reaction tubes. Preferably both the outer tubes and the inner reaction tubes go completely through the heating chamber. However, it is also within the scope of the invention that both, both the outer tube and the inner reaction tube lizw. -pipes, completely inside the @ heating chamber are included. It is further preferred that the outer tube and the reaction tube or tubes are of the same size within the heating chamber, indifferent to one or both ends of the heating chamber extend. However, it is also within the scope of the invention that the outer tube only around a selected part of the reaction tube or tubes in the area of greatest stress should be arranged within the heating chamber. where a pipe burst most likely to occur under high temperature and high pressure conditions can. Some metals are z. B. weakened by slow formation of the sigma phase. It has been found that sigma formation does not occur in the reaction tubes of tubular furnaces is limited only to the area where the tubes lead to the formation of the sigma Are subject to temperatures. On the contrary, the sigma phase was also in others Parts of the reaction tubes encountered, which are normally at considerably lower levels Temperatures are maintained, possibly because these pipe parts are intermittent. but Repeatedly exposed to abnormal temperatures as a result of irregularities in the transmission was. As a result, according to the invention, it may be desirable to have only these parts to protect the reaction tubes. what most common such irregularities be subjected. Therefore, it is made with reference to the embodiments of the invention be understandable that a reaction tube or part accessible to breakage it is surrounded by an outer tube, which is flow-tight against the heating chamber is trained.
Ein oder beide Enden des äußeren Rohres können in Verbindung mit der Atmosphäre außerhalb jedes Ob ems sein. Gleichfalls können ein oder beide Enden des äußeren Rohres außerhalb des Ofens zu Bruch gehende Äl ittel, wie Ausblasstöpsel oder verhältnismäßig schwache Teile, enthalten, welche reißen oder herabgedrückt werden und übermäßigen innereii Druck infolge Bruches eines Reaktionsrohres in die Atmosphäre entweder an der gesicherten Stelle oder durch eine Ausblasleitung austreten lassen. One or both ends of the outer tube can be in connection with the atmosphere outside of anything to be ems. Likewise, one or both ends can be used the outer tube outside the furnace breaks, such as exhaust plugs or relatively weak parts, which tear or depress and excessive internal pressure as a result of the breakage of a reaction tube in the Atmosphere either at the secured point or through an exhaust pipe permit.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung steht das Innere des Außenrohres in Verbindung mit einem ersten Ventil, um das Fließen der strömenden Reaktionsteilnehmer in die Reaktionsrohre selektiv zu unterbrechen oder in anderer \Veise zu steuern, und es steht in Verbindung mit einem zeiten Ventil, um den Rückfluß der unter Druck stehenden Reaktionsgase in das gebrochene Reaktionsrohr zu verhindern oder in anderer Weise zu steuern. Wenn daher ein Rdhrbruch auftritt, kann das gehrochene Rohr automatisch und vollständig, einzeln oder in Verbindung mit anderen Rohren, von dem übrigen Teil der Anlage isoliert werden. Statt dessen kann eine geeignete Ventileinrichtung gebraucht werden, um entweichende Gase in die Atmosphäre ausströmen zu lassen, oder nur das Fließen der strömenden Kohlenwasserstoffe zum Reaktionsrohr zu steuern, während das weitere Fließen des Wasserdampfes oder eines anderen verwendeten inerten Gases erlaubt wird. Auf diesem Wege kann die dämpfende Wirkung des inerten Gases wirksam als ein zusätzliches Sicherungsmittel henutzt werden.According to a preferred form of the invention, the interior of the outer tube stands in communication with a first valve to control the flow of flowing reactants to selectively interrupt or otherwise control in the reaction tubes, and it is in communication with a second valve to prevent the reflux of the pressurized to prevent standing reaction gases in the broken reaction tube or in another Way to control. Therefore, when a crack occurs, the cracked pipe can automatically and completely, individually or in conjunction with other pipes, from the rest Part of the plant to be isolated. Instead, a suitable valve device used to release escaping gases into the atmosphere, or only to control the flow of the flowing hydrocarbons to the reaction tube, while the continued flow of water vapor or other inert used Gas is allowed. In this way, the dampening effect of the inert gas can be used effectively as an additional means of securing.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das äußere Rohr mit Mitteln für die Einführung eines Gases in das äußere Rohr verbunden, welches nicht brennbar ist und Verbrennung in Mischung mit den Reaktionsteilnehmern nicht unterstützt. Es sind auch Mittel vorgesehen, urn das Gas innerhalb des Rohres auf einem gewünschten Druck zu halten. Die Anwesenheit eines solchen Gases innerhalb des äußeren Rohres ist sehr vorteilhaft, da, wenn das Gas im wesentlichen inert ist, es die aus einem gebrochenen Reaktionsrohr ausströmenden Reaktionsteilnehmer unschädlich macht, welche oft verbrennlich oder explosiv sind. Zusätzlich kann, wenn das Gas im äußeren Rohr auf einem zwischen dem atmosphärischen und dem Druck im Reaktionsrohr liegenden Druck gehalten wird, viel von der Belastung von dem Reaktionsrohr entfernt werden. Die Anwesenheit eines im wesentlichen inerten Gases in dem äußeren Rohr verhindert auch oder mindestens verringert in großem Umfang Carbonierung, Sulfidierung oder Sulfatierung der Außenwand der Reaktionsrohre oder die Bildung von Nitriden und Oxydationszunder auf den äußeren Wänden der Rohre Alle diese Faktoren verringern bekanntlich den Bruchbeanspruchungswert dünnwandiger Reaktionsrohre erheblich und ihre Beseitigung oder Verminderung verlängert die Lebensdauer der Reaktionsrohre beträchtlich. Dies trifft insbesondere unter Bedingungen hohen Drucks und hoher Temperatur zu, wo der begrenzte Arbeitsbereich unter solchen Bedingungen soweit wie möglich die Vermeidung jeder Bedingung erfordert, welche die Gleichmäßigkeit der Reaktion stören könnte. Beispiele von in dem äußeren Rohr verwendbaren Gase sind Wasserdampf, Kohlendioxyd, Abgas mit niedrigem Sauerstoffgehalt, Stickstoff und Argon. According to the preferred embodiment of the invention, the exterior Tube connected to means for introducing a gas into the outer tube, which is non-flammable and does not burn when mixed with the reactants supports. Means are also provided for drawing the gas on within the tube to hold a desired pressure. The presence of such a gas within the outer tube is very advantageous as when the gas is essentially inert is, it is the reactants flowing out of a broken reaction tube renders harmless which are often combustible or explosive. In addition, when the gas in the outer tube is at one between the atmospheric and the pressure pressure is maintained in the reaction tube, much of the load on the reaction tube removed. The presence of a substantially inert gas in the exterior Pipe also prevents, or at least greatly reduces, carbonation, sulfidation or sulfation of the outer wall of the reaction tubes or the formation of nitrides and oxidizing scales on the outer walls of the pipes all reduce these factors as is well known, the breaking load value is thinner-walled Reaction tubes significantly and their elimination or reduction extends the life of the Reaction tubes considerably. This is especially true under high pressure conditions and high temperature too, where the limited working area under such conditions as far as possible avoiding any condition which requires uniformity could interfere with the reaction. Examples of gases that can be used in the outer tube are water vapor, carbon dioxide, exhaust gas with low oxygen content, nitrogen and argon.
Die inneren und äußeren Rohre können in ihren Lagen zueinander außerhalb der Heizzone durch Befestigen ihrer Enden an geeignete Tragglieder gestützt und gehalten werden. Das Reaktionsrohr kann auch durch zwischen den inneren und äußeren Rohren angeordnete und damit in Verbindung stehende Rippen getragen werden. In gleicher Weise können die Reaktionsrohre selbst mit inneren Verstärkungsteilen gebaut werden, welche der Länge nach in ihnen angeordnet und an den Innenseiten der Rohre befestigt sind. The inner and outer tubes can be positioned outside of each other the heating zone is supported and supported by attaching its ends to suitable support members being held. The reaction tube can also pass through between the inner and outer Pipes arranged and therewith associated ribs are supported. In the same Way, the reaction tubes themselves can be built with internal reinforcement parts, which are arranged lengthwise in them and attached to the insides of the tubes are.
Während Wärme ,dem Innern des Ofens durch ein beliebiges geeignetes und bekanntes Mittel zugeführt werden kann, wird die Verwendung von räumlich getrennten Gasbrennern gemäß US Reissue 21 521 bevorzugt, da diese besondere Art Erhitzungsmittel eine Heizkammer oder -zone vorsieht, in welcher eine zwangsläufige Kontrolle ausgeführt werden kann. While heat, the interior of the furnace by any suitable and known means can be supplied, the use of spatially separated Gas burners according to US Reissue 21 521 preferred, as this particular type of heating means provides a heating chamber or zone in which a mandatory control is carried out can be.
Nach der allgemeinen Beschreibung der Erfindung wird noch eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung verschiedener besonderer Ausführungsformen zur Erläuterung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben, worin gleiche Bezugszeichen sich stets auf die gleichen Teile beziehen. Es stellt dar Fig. 1 bevorzugte Ausführungsform eines Röhrenspaltofens gemäß der Erfindung, teils im Schnitt, teils im seitlichen Aufriß, Fig. 2, 3, 4 und 5 schematische Ansichten zusätzlicher Ausführungsformen von Rohren, welche gemäß der Erfindung gebraucht werden können, Fig. 6, 7 und 8 Schnittendansichten von weiteren Ausführungsformen von gemäß der Erfindung verwendl>aren Rohren. After the invention has been generally described, one further becomes detailed description of various special embodiments for Explanation is given with reference to the drawings, wherein like reference numerals always refer to the same parts. It shows Fig. 1 preferred embodiment of a tube cracking furnace according to the invention, partly in section, partly in the side Front elevation, Figures 2, 3, 4 and 5 are schematic views of additional embodiments of pipes which can be used according to the invention, FIGS. 6, 7 and 8 Sectional end views of further embodiments of can be used according to the invention Pipes.
Nach Fig. I einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Ofen 10 aus feuerbeständigen Schamotteziegeln gebaut. Der Länge nach durch die Heizkammer des Ofens 10 gehen äußere Metallrohre 1 1, welche an einer Vielzahl federnder Tragmittel von der Art des Tragmittels 12 aufgehängt sind. Diese Tragmittel sind mit an der äußeren Ol>erfläche der Rohre I.I angebrachten Flanschen I3 verbunden. Strömungsdichte Verbindungen sind durch die obere Ofenwand durch Abdichtungsringe 14 und Asbestdichtungsringe I5 vorgesehen. Konzentrisch innerhalb jedes Außenrohres I,I ist ein Reaktionsrohr i6 aus einer Stahllegierung angeordnet. Das Reaktionsrohr I6 wird mittels einer Verschweißung I7 getragen, welche die Rohre I I und I6 in strömungsdichter Beziehung c)lerhalb des Ofengewölbes I8 verbindet. Das obere Ende jedes Reaktionsrohres I6 ist mittels einer Dichtungsscheibe 19 verschlossen. Die unteren Enden der äußeren Rohre 1 1 und Reaktionsrohre 16 sind mittels einer genuteten Platte 20 und Bolzen abgedichtet und in Lage gehalten. Der zwischen dem äußeren Rohr 1 1 und dem inneren Reaktionsrohr 16 gehildete Ringraum 22 steht mit einem Ausströmrohr 23 durch eine biegsame Metallleitung 24 in Verbindung. Ausströmrohr 213 wird durch ein Stützteil 25 getragen und ist in Verbindung mit beiden Reihen der äußeren Rohre 11. According to Fig. I a preferred embodiment of the invention is a Oven 10 built from fire-resistant fireclay bricks. Lengthways through the heating chamber of the furnace 10 go outer metal pipes 1 1, which on a plurality of resilient support means are suspended from the type of suspension element 12. These suspension elements are also part of the Outer oil surface of the pipes I.I attached flanges I3 connected. Flow density Connections are through the top furnace wall by sealing rings 14 and asbestos sealing rings I5 provided. A reaction tube is concentric within each outer tube I, I i6 arranged from a steel alloy. The reaction tube I6 is by means of a Welding I7 carried, which the pipes I, I and I6 in a flow-tight relationship c) connects inside the furnace vault I8. The top of each reaction tube I6 is closed by means of a sealing washer 19. The lower ends of the outer Tubes 11 and reaction tubes 16 are by means of a grooved plate 20 and bolts sealed and held in place. Between the outer tube 1 1 and the inner one Reaction tube 16 formed annular space 22 is with an outflow pipe 23 through a flexible metal line 24 in connection. Exhaust pipe 213 is supported by a support member 25 and is in communication with both rows of the outer tubes 11.
Im oberen Ende des Ausströmrohres 23 findet sich ein einstellbares Druckentlastungsventil 26. Eine Leitung 27 verbindet das Ausströmrohr 23 mit einer Steuereinrichtung 28, deren Wirkung noch später beschrieben wird.In the upper end of the outflow pipe 23 there is an adjustable Pressure relief valve 26. A line 27 connects the discharge pipe 23 with a Control device 28, the effect of which will be described later.
Einlaßleitungen 29 führen die strömenden Reaktionsteilnehmer in die oberen Teile derReaktionsrohre I6. Ein druckbetätigtes Absperrventil 30 ist in jeder Einlaß leitung 29 angeordnet und in Verbindung mit der Steuereinrichtung 28 durch Leitung 31. Die unteren Enden der Reaktionsrohre I6, welche unten aus dem Ofenherd 32 herausragen, stehen in Verbindung mit Verteilern 33 durchLeitungen 34. In je-der der Leitungen 34 ist ein druckbetätigtes Absperrventil 35, welches auch in Verbindung mit der Steuereinrichtung 28 durch Leitungen 36 und 31 steht. Das untere Ende jedes der Außenrohre 1 1 ist mit einer Ausdehnungsverbindung 37 ausgerüstet. Die Enden der Außenrohre 1 1 und Reaktionsrohre I6, welche sich unterhalb des Ofenherdes 32 erstrecken, sind in Isoliermäntel 38 eingehüllt. Leitungen 39 führen zu dem Ringraum 22 zwischen den Außenrohren 11 und Reaktionsrohren 16 und werden für die Einführung eines nicht brennbaren und die Verbrennung nicht unterstiitzenden Gases in den Ringraum benutzt. Die Leitungen 39 können auch benutzt werden, um den Ringraum 22 gewünschtenfalls zu reinigen. Inlet lines 29 lead the flowing reactants into the upper parts of the reaction tubes I6. A pressure actuated shut-off valve 30 is in each Inlet line 29 arranged and in communication with the control device 28 through Line 31. The lower ends of the reaction tubes I6, which extend from the bottom of the furnace hearth 32 protrude, are in connection with manifolds 33 through lines 34. In each of the lines 34 is a pressure-actuated shut-off valve 35, which is also in connection with the control device 28 through lines 36 and 31. The bottom of each the outer pipe 11 is equipped with an expansion connection 37. The ends of the outer tubes 1 1 and reaction tubes I6, which are located below the furnace hearth 32 are encased in insulating jackets 38. Lines 39 lead to the annulus 22 between the outer tubes 11 and reaction tubes 16 and are used for the introduction a non-combustible gas that does not support the combustion in the annulus used. The lines 39 can also be used to circulate the annulus 22 if desired to clean.
Ventil 30 kann eingerichtet sein, um nur einen strömenden brennl>aren Reaktionsteilnehmer zu steuern, während es das weitere Fließen eines inerten oder dämpfendell Fluidums, z. 13. Wasserdampf, erlaubt. In gleicher jjise kann Ventil 35 zur vollständigen Al)sl>erruiig dienen, oder es kanii eingerichtet sein, um das schadhafte Rohr vom al<-wärts strömenden Druckgas a-izuschiieiden und die Aufwärtsströmung besitzenden Teile der Druckanlage mit der Atmosphäre zu verbinden. Ventile 30 und 35 können wie gezeigt oder an ausgewählten Stellen in der Druckablage angeordnet sein, um, wie ol>en beschrieben, zu wirken. Steuereinrichtung 28 kann eine elektrische oder mechanische Einrichtung sein, von welchen zahlreiche Arten zur Verfügung stehen. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Funktionen kann sie verwendet werden, um den Haupteinsatz und die Hauptleistung der ganzen Einheit zu steuern, um Ausströmleitungen zu öffnen und druckerzeugende Einrichtungen wie Pumpen oder Kompressoren zu steuern. Valve 30 can be set up to only allow a burning fuel to flow To control reactants while there is the further flow of an inert or Dämpfendell Fluidums, z. 13. Steam, allowed. In the same jjise can valve 35 to serve full al) sl> erruiig, or it can be set up to to protect the damaged pipe from the compressed gas flowing downwards and the To connect parts of the pressure system with upward flow to the atmosphere. Valves 30 and 35 can be positioned as shown or at selected locations in the print file be arranged to act as described above. Control device 28 can be an electrical or mechanical device, of which numerous types be available. In addition to the functions described above, it can be used to control the main use and main power of the whole unit, to open outflow lines and pressure-generating devices such as pumps or Control compressors.
Beim Betrieh wird der Ofen 10 zuerst durch geeignete, nicht gezeigte Mittel erhitzt und die Reaktionsrohre I'6 werden auf die gewünschte Tempe- ratur gehracllt. Der Ofen erhitzt die äußerenWände der Auí.3ellrollre 1 1 welche ihrerseits die Reaktionsrohre I6 durch Strahlung erhitzen. Der Ringraum 22 wird mit Dampf oder einem anderen, nicht brennbaren oder die Verbunnung auch in Mischung mit den Reaktionsteilnehmern nicht unterstützenden Gas gefüllt. Unter Druck stehende strömende Reaktionsteilnehmer, z.n. ein strömender IKohlenwasserstoff und Wasserdampf, werden nun durch Einlaßlei tungen 29 den Reaktionsrohren zugeführt und die erzeugten Reaktionsgase durch Auslaßleitungen 34 zu den Verteiiern 33 abgezogen.Wenn ein Bruch in den Reaktionsrohren I6 auftritt, vergrößert sich plötzlich der Druck im Ringraum 22 zwischen Reaktionsrohr I16 und Aüßenrohr 1 1. When operating the furnace 10 is first through suitable, not shown Medium heated and the reaction tubes I'6 are heated to the desired temperature rature counted. The furnace heats the outer walls of the Auí.3ellrollre 1 1 which in turn heat the reaction tubes 16 by radiation. The annular space 22 is with steam or another, non-flammable or the connection also mixed with the reaction participants unsupportive gas filled. Pressurized flowing reactants, z.n. a flowing hydrocarbon and water vapor, are now passed through the inlet duct lines 29 fed to the reaction tubes and the reaction gases generated through outlet lines 34 withdrawn to the distributors 33. If a break occurs in the reaction tubes 16, suddenly increases the pressure in the annular space 22 between reaction tube I16 and Outer pipe 1 1.
Diese Druckerhöhung wird auf Ausströmrohr 23 durch die biegsame Metalleitung 24 übertragen.This pressure increase is transmitted to the discharge pipe 23 through the flexible metal pipe 24 transferred.
Die auf einen bestimmten Druck eingestellte Steuereinrichtung 28 betätugt in der Einlaßleitung 29 und Auslaßeintung 34 angeordnete Ventile 30 und 35, worauf die Einlaßleitung 29 und die Auslaßleitung 34 mit oder ohne Abblasen geschlossen werden, und das gebrochene Reaktionsrohr ist von dem übrigen Teil der Anlage isoliert. Das einstellbare Ventil 26 ist eingestellt, um übermäßige Drücke al>zulilasen' bevor das Außenrohr 1 1 beschädigt wird. Gewünschtenfalls kann das in den Ringraum 22 eingeführte Gas auf einem beliebigen geeigneten Druck gehalten werden, um einen Teil der Belastung von dem unter Druck stehenden Reaktionsrohr I6 aufzunehmen.The control device 28, which is set to a certain pressure, is actuated in the inlet line 29 and outlet inlet 34 arranged valves 30 and 35, whereupon the inlet line 29 and the outlet line 34 are closed with or without venting and the broken reaction tube is isolated from the rest of the plant. The adjustable valve 26 is set to allow excessive pressures before the outer tube 1 1 is damaged. If desired, this can be done in the annulus 22 introduced gas can be maintained at any suitable pressure to produce a Part of the load to be taken up by the pressurized reaction tube I6.
In Fig. 2 ist ein Reaktionsrohr 50 konzentrisch innerhalb eines längeren Außenrohres 51 angeordnet. Sowohl Reactionsrohr 50 wie Außenrohr5I sind in einer Heizkammer 52 durch Mittel gleich den bei Fig. 1 beschriebenen aufgehängt. Reaktionsrohr 50, Außenrohr 51 und Heizkammer 52 sind alle strömungsdicht gegeneinander abgeschlossen. In Fig. 2, a reaction tube 50 is concentric within a longer one Outer tube 51 arranged. Both reaction tube 50 and outer tube 5I are in one Heating chamber 52 suspended by means similar to those described in FIG. Reaction tube 50, outer tube 51 and heating chamber 52 are all closed off from one another in a flow-tight manner.
Strömende Reaktionsteilnehmer werden oben in das Reaktionsrohr 50 durch Einlaßleitung 53 eingeführt und die Reaktionsprodukte werden unten vom Reaktionsrohr 50 durch Auslaßleitung 54 abgezogen. Leitungen 55 und 56 sind in Verbindung mit dem Ringraum 57 zwischen dem Reaktionsrohr 50 und Außenrohr 51. Ein im wesentlichen inertes Gas kann in den Ringraum 57 entweder durch Leitung 55 oder 56 eingeführt und auf jedem gewünschten Druck gehalten werden. Ringraum 57 kann auch durch Durchschicken eines inerten Gases in eine der Leitungen 55 und 56 hinein und aus der anderen heraus gereinigt werden. Eine Ausströmleitung 58 mit einem Druckentlastungsventil 59 führt von dem Ringraum 57 zur Atmosphäre. Statt dessen kann Ausströmleitung 58 in Verbindung mit einer wie bei Fig. 1 beschriebene Steuereinrichtung stehen.Flowing reactants are at the top of the reaction tube 50 introduced through inlet line 53 and the reaction products are from the bottom of the reaction tube 50 withdrawn through outlet line 54. Lines 55 and 56 are in communication with the annular space 57 between the reaction tube 50 and outer tube 51. A substantially Inert gas may be introduced into annulus 57 through either line 55 or 56 and kept at any desired pressure. Annular space 57 can also be sent through an inert gas into one of lines 55 and 56 and out of the other getting cleaned. An outflow line 58 with a pressure relief valve 59 leads from the annulus 57 to the atmosphere. Instead, discharge line 58 can be connected with a control device as described in FIG. 1.
Nach Fig. 3 geht ein Reaktionsrohr 60 völlig durch eine erhitzungskammer 61. Ein äußeres Rohr 62 ist konzentrisch um einen Teil des Reaktionsrohres 60 angeordnet und erstreckt sich auch durch die obere Wand der Heizkammer 6I. According to Fig. 3, a reaction tube 60 goes entirely through a heating chamber 61. An outer tube 62 is arranged concentrically around a portion of the reaction tube 60 and also extends through the top wall of the heating chamber 6I.
Reaktionsrohr 60, Heizkammer 6I und Außenrohr 62 sind alle strömungsdicht voneinander abgeschlossen. Strömende Reaktionsteilnehmer werden ollen in das Reaktionsrohr 60 durch Einlaßleitung 63 zugeführt und die Reaktionsprodukte unten vom Reaktionsrohr6o durch Auslaßleitung 64 abgezogen. Leitungen 65 und 66 stehen in Verbindung mit dem Ringraum 67 zwischen Reaktionsrohr tio und Außenrohr 62. Ein im wesentlichen inertes Gas kann in den Ringraum 67 entweder durch Leitung 65 oder 66 eingeführt und auf jedem gewünschten Druck gehalten werden. Ringraum 67 kann auch durch Durchschicken eines inerten Gases in eine der Leitungen 65 oder 66 hinein und aus der anderen heraus gereinigt werden.Reaction tube 60, heating chamber 61 and outer tube 62 are all flow-tight closed from each other. Flowing reactants will roll into the reaction tube 60 fed through inlet line 63 and the reaction products below from the reaction tube 6o withdrawn through outlet line 64. Lines 65 and 66 are in communication with the Annular space 67 between the reaction tube and the outer tube 62. An essentially inert one Gas can be introduced into the annulus 67 through either line 65 or 66 and on held at any desired pressure. Annular space 67 can also be sent through an inert gas into one of the lines 65 or 66 and out of the other cleaned out.
Eine Ausströmleitung 68 mit einem Druckentlastungsventil 69 führt von dem Eingraum 67 zur Atmosphäre. Statt dessen kann die Ausströmleitung 68 auch in Verbindung mit einer wie bei Fig. I beschriebenen Steuereinrichtung stehen.An outflow line 68 with a pressure relief valve 69 leads from the entrance space 67 to the atmosphere. Instead of this, the outflow line 68 can also are in connection with a control device as described in FIG.
Nach Fig. 4 ist ein einzelnes Reaktionsrohr 70 konzentrisch innerhalb eines kürzeren äußeren sie tallrohres 71 angeordnet. Die Rohre 70 und 7I gehen beide vollständig durch eine Heizkammer 72. Das geschlossene Ende des Reaktionsrohres 70 erstreckt sich eine kurze Strecke über das Ende des Außenrohres 7I hinaus und beide sind strömungsdicht miteinander verbunden. Der Ringraum 73 zwischen den Rohren 70 und 7I ist am oberen Ende des Außenrohres 7I durch eine zerbrechliche Scheibe " 4 verschlossen, welche bei einem vorbestimmten Druck innerhalb des Ringraumes 73 zerbrochen wird. Unter der Heizkammer 72 ist ein ringförmiges gewelltes Glied 75 am unteren Ende des äußeren Rohres 71 und an der äußeren Oberfläche des Reaktionsrohres 70 in dichter Verbindung angebracht. 4, a single reaction tube 70 is concentric within a shorter outer they tallrohres 71 arranged. Tubes 70 and 7I both go completely through a heating chamber 72. The closed end of the reaction tube 70 extends a short distance beyond the end of the outer tube 7I and both are connected to one another in a flow-tight manner. The annulus 73 between the tubes 70 and 7I is at the top of the outer tube 7I by a breakable washer "4 closed, which at a predetermined pressure within the annulus 73 is broken. Under the heating chamber 72 is an annular corrugated member 75 at the lower end of the outer tube 71 and on the outer surface of the reaction tube 70 attached in close connection.
I)er gewellte Teil 75 läßt gewisse Unterschiede in der Ausdehnung zwischen dem Reaktionsrohr 70 und dem Außenrohr 71 zu. Leitungen 76 und 77 sinci mit dem ringraum 73 zwischen Reaktionsrohr 70 und Außenrohr7I in Verbindung. Ein im wesentlichen inertes Gas kann in den Ringraum 73 durch eine der Leitungen 76 und 77 eingeführt und auf einem gewünschten Druck gehalten werden. Der ringraum 73 kann auch durch Durchschicken eines inerten Gases in den Raum durch eine der Leitungen 76 und /7 hinein und durch die andere heraus gereinigt werden.I) the corrugated part 75 leaves certain differences in expansion between the reaction tube 70 and the outer tube 71. Lines 76 and 77 sinci with the annular space 73 between reaction tube 70 and outer tube 7I in connection. A Substantially inert gas can enter the annular space 73 through one of the lines 76 and 77 are inserted and maintained at a desired pressure. The annulus 73 can also be achieved by sending an inert gas into the room through one of the Lines 76 and / 7 are cleaned in and out through the other.
Unter I)ruck stehende strömende Reaktionsteilnehmer werden dem oberen Ende des Reaktionsrohres 70 durch Einlaßleitung 78 zugeführt. Die strömenden Reaktionsteilnehmer gehen durch Rohr 70 und reagieren in dem von der Heizkammer 72 umgebenen Bereich. Die erzeugten Gase werden vom Boden des Reaktionsrohres durch eine Auslaßleitung 79 abgeführt. Wenn das Reaktionsrohr 70 bricht, strömen die Gase von dem Reaktionsrohr 70 in den Ringraum 73 zwischen Reaktionsrohr 70 und Außenrohr 71. Bei einem vorbestimmten Druck reißt die Scheibe 74 und die Gase entweichen in die Atmosphäre oder durch eine besonders vorgesehene nicht gezeigte Ableitung. Flowing reactants standing under I) become the upper The end of the reaction tube 70 is fed through inlet line 78. The pouring reactants go through pipe 70 and react in the area surrounded by heating chamber 72. The generated gases are discharged from the bottom of the reaction tube through an exhaust pipe 79 discharged. When the reaction tube 70 breaks, the gases flow from the reaction tube 70 in the annular space 73 between reaction tube 70 and outer tube 71. At a predetermined Pressure ruptures disk 74 and the gases escape to or through the atmosphere a specially provided derivation, not shown.
In Fig. 5 ist eine Abänderung des in Fig. I gezeigten Rohres dargestellt. Bei der Vorrichtung der Fig. 5 sind ein Reaktionsrohr 80, ein Reaktions- rohr 81 und ein Außenrohr 8a konzentrisch angeordnet und gehen vollständig durch eine Heizkammer 83. Die drei Rohre sind miteinander strömungsdicht oberhalb der Heizkammer 83 verbunden. Unter der Heizkammer 83 ist Außenrohr 82 mit dem äußeren Reaktionsrohr 81 strömungsdicht durch ein ringförmiges gewelltes Glied 84 und das äußere Reaktioiisrolir 81 seinerseits mit dem inneren Reaktionsrohr 80 strömungsdicht durch ein ringförmiges gewelltes Glied 85 verbunden. In Fig. 5 a modification of the tube shown in Fig. I is shown. In the device of FIG. 5, a reaction tube 80, a reaction pipe 81 and an outer tube 8a arranged concentrically and go completely through a Heating chamber 83. The three tubes are flow-tight to one another above the heating chamber 83 connected. Under the heating chamber 83 is outer tube 82 with the outer reaction tube 81 flow tight by an annular corrugated member 84 and the outer reactioiisrolir 81 in turn with the inner reaction tube 80 in a flow-tight manner through an annular corrugated member 85 connected.
Unter Druck stehende strömende Reaktionsteilnehmer werden in das innere Reaktionsrohr 80 durch Speiseleitung 86 eingeführt. Ein Druckabsperrventil 87 ist in Speiseleitung 86 angeordnet. Die gleichen oder verschiedene unter Druck stehende strömende Reaktionsteilnehmer werden in das äußereReaktionsrohr durch Speiseletung 88 eingeführt, in welcher ein Druckabsperrventil 89 angeordnet ist. Eine Ableitung 90 führt aus dem Ringraum 91 zwischen dem Außenrohr 82 und dem Reaktionsrohr 8I zu einer Steuereinrichtung 92. Einrichtung 92 und Ventil 89 stehen durch Leitung 93 in Verbindung. Pressurized reactants flowing into the inner reaction tube 80 inserted through feed line 86. A pressure shut-off valve 87 is arranged in feed line 86. The same or different under pressure standing reactants flowing are fed into the outer reaction tube 88 introduced, in which a pressure shut-off valve 89 is arranged. A derivation 90 leads out of the annular space 91 between the outer tube 82 and the reaction tube 8I to a control device 92. Device 92 and valve 89 are connected by line 93 in connection.
Leitungen 94 und 95 stehen in Verbindung mit dem Ringraum 91 zwischen dem äußeren Reaktionsrohr 81 und dem Außenrohr 82. Ein im wesentlichen inertes Gas kann in den Ringram 91 entweder durch Leitung 94 oder 95 eingeführt werden. Ringraum 91 kann auch durch Durchschicken eines inerten Gases in den Ringraum durch eine der Leitungen 94 und 95 hinein und durch die andere heraus gereinigt werden. Unter der Heizkammer 83 führt eine Auslaßleitung g6 vom äußeren Reaktionsrohr 8I durch Ventile 97 und 98. Eine Auslaßleitung 99 führt von dem unteren Ende des inneren Reaktionsrohres 80 durch ein Ventil 100. Steuereinrichtung 92 steht in Verbindung mit Einlaßventilen 87 und 89 durch Leitungen 101 und 93. Steuereinrichtung 92 steht in Verbindung mit Auslaß-N entil 98 durch Leitung Io2 und mit Auslaßventil 100 durch Leitungen 102 und 103. Ventil 97 in Leitung 96 steht auch in Verbindung mit Steuereinrichtung 92 durch Leitung 104.Lines 94 and 95 are in communication with the annular space 91 between the outer reaction tube 81 and the outer tube 82. A substantially inert gas can be introduced into ringram 91 through either conduit 94 or 95. Annulus 91 can also be achieved by passing an inert gas into the annulus through a of lines 94 and 95 in and out through the other. Under of the heating chamber 83 leads through an exhaust pipe g6 from the outer reaction tube 8I Valves 97 and 98. An outlet line 99 leads from the lower end of the inner Reaction tube 80 through a valve 100. Control device 92 is in communication with inlet valves 87 and 89 through lines 101 and 93. Control device 92 stands in connection with outlet valve 98 through line Io2 and with outlet valve 100 through Lines 102 and 103. Valve 97 in line 96 is also in communication with the control device 92 through line 104.
Wenn während des Betriebes der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung das äußere Reaktionsrohr 8 platzt, entsteht innerer Druck in dem RingraumgI zwischen Außenrohr 82 und äußerem Reaktionsrohr St. nei einem vorbestimmten Druck wird Steuereinrichtung 92 betätigt und unter Druck stehende Gas kann aus dem Ringraum 91 in Leitungen93, IOI, 102 und 103 fließen, um die Einlaßventile 89 und 87 bzw. Auslaßventile 98 und 100 zu schließen. Wenn andererseits Reaktionsrohr 80 platzt, wird der Druck in Reaktionsrohr 81 entweder steigen oder fallen in Abhängigkeit von den relativen, in den Rohren 80 und 8I aufrechterhaltenen Drücken. Bei einem vorbestimmten Druck in rohr so betätigt Ventil 97 in Auslaßleitung 96 die Steuereinrichtung 92, und unter Druck stehendes Gas kann aus Rohr81 durch Leitung 104, Steuereinrichtung 92 und Leitungen 93, 101 102 und 103 strömen, um Einlaßventile 87 und 89 und Auslaßventile 98 und Ioo, wie oben beschrieben, zu schließen. Infolgedessen verhindert, welches auch immer der Reaktionsrohre platzt, die konzentrische Anordnung der Reaktionsrohre, daß brennbare und bzw. oder explosive Gase in das Ofeninnere austreten. Wie bei den anderen Rohreinheiten erläutern, kann ein im wesentlichen inertes Gas, wie Stickstoff, Kohlendioxyd oder Wasserdampf, in den Ringraum 91 eingeführt und auf einem beliebigen gewünschten Druck gehalten werden. If during the operation of the device shown in FIG outer reaction tube 8 bursts, internal pressure arises in the annular space gI between Outer tube 82 and outer reaction tube St. at a predetermined pressure become control means 92 actuated and pressurized gas can from the annular space 91 in lines93, IOI, 102 and 103 flow to inlet valves 89 and 87 and outlet valves 98 and 98, respectively 100 to close. On the other hand, when the reaction tube 80 bursts, the pressure in the reaction tube increases 81 either rise or fall depending on the relative, in the pipes 80 and 8I sustained pressures. So actuated at a predetermined pressure in the pipe Valve 97 in outlet line 96 the control device 92, and pressurized Gas can come from pipe 81 through line 104, control device 92 and lines 93, 101 102 and 103 flow to inlet valves 87 and 89 and outlet valves 98 and Ioo, like described above to close. As a result, whichever prevents the Reaction tubes bursts, the concentric arrangement of the reaction tubes that flammable and / or explosive gases escape into the furnace interior. As with the other pipe units can explain, a substantially inert gas, such as nitrogen, carbon dioxide or Water vapor, introduced into the annulus 91 and applied to any desired Pressure to be held.
In Fig. 6 ist eine Abänderung der Rohreinheit gemäß der Erfindung gezeigt, wobei drei Reaktionsrohre IIO der Länge nach in einem Außenrohr 11 1 getrennt voneinander und von der Innenwand des Außenrohres angeordnet sind. @ Die Reaktionsrohre 110 werden durch Strahlung von dem Außenrohr 111 erhitzt, welches seinerseits durch einen Ofen, wie bei Fig. I beschrieben. erhitzt wird. In Fig. 6 is a modification of the pipe unit according to the invention shown, with three reaction tubes IIO separated lengthwise in an outer tube 11 1 are arranged from each other and from the inner wall of the outer tube. @ The reaction tubes 110 are heated by radiation from the outer tube 111, which in turn passes through an oven as described in FIG. is heated.
Nach Fig. 7 ist ein einzelnes Reaktionsrohr 120 innerhalb eines Außenrohres 121 konzentrisch angeordnet. Zusätzlich zu beleibigen, an jedem Ende des Rohres verwendeten Stützmitteln sind Rippen 122 der Länge nach zwischen der äußeren Oberfläche des Rohres I20 lund der inneren Oberfläche des Rohres 121 angeordnet. Diese Rippen verringern Verzerrung des Reaktionsrollres 120 bei der Benutzung und dienen daher zur Verringerung der in der Zusammenstellung vorhandenen Spannungen. According to Fig. 7, a single reaction tube 120 is within an outer tube 121 arranged concentrically. In addition to obese, at each end of the tube The support means used are ribs 122 lengthwise between the outer surface of the tube I20 and the inner surface of the tube 121. These ribs reduce distortion of the reaction roller 120 in use and therefore serve to reduce the tension present in the composition.
Die Rippen 122 können unal>hängige. an der Außenseite des Rohres 120 oder der Innenseite des Außenrohres I2I oder an beiden befestigte Teile sein.-Statt dessen kann Rohr I!20 oder Rohr 121 auch mit senkrechten Rippen als ein zusammenhängender Teil gegossen oder die ganze Struktur von Rohr 120, Rohr 121 und Rippen 122 kann als ein Stück gegossen werden.The ribs 122 can be unal> pendent. on the outside of the pipe 120 or the inside of the outer tube I2I or parts attached to both Its tube I! 20 or tube 121 can also have vertical ribs as a coherent one Partly cast or the whole structure of tube 120, tube 121 and fins 122 can be used be cast as one piece.
In Fig. 8 ist ein Reaktionsrohr 130 konzentrisch innerhalb eines Außenrohres 131 angeordnet. Rippen 132 sind zwischen den Rohren 130 und 131 angebracht. Das Reaktionsrohr 130 ist durch ein kreuzartiges Glied 133 in Abteilungen unterteilt, wobei jedes Ende des Kreuzes an der inneren Wand des Rohres 130 befestigt ist. Das innere Rohr kann durch Gießen als ein einziges Stück oder gewünschtenfalls in beliebiger Weise aus getrennten Segmenten hergestellt sein, Glied 133 dient zur Verstärkung des Reaktionsrohres 130 und zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Fläche. Es können Teile verwendet werden, welche das Reaktionsrohr in eine beliebige Anzahl von Abteilungen aufteilen, soweit wie kein schädlicher Widerstand für die Gasströmung sich daraus ergibt. Wie bei dem in Fig. 7 gezeigten Rohr kann der in Fig. 8 gezeigte Aufbau als eine zusammenhängende Einheit gegossen sein. In Fig. 8, a reaction tube 130 is concentrically within one Outer tube 131 arranged. Ribs 132 are attached between tubes 130 and 131. The reaction tube 130 is divided into compartments by a cross-like member 133, each end of the cross is attached to the inner wall of the tube 130. That inner tube can be molded as a single piece or in any if desired Way to be made of separate segments, member 133 is used for reinforcement of the reaction tube 130 and to increase the heat transferring area. It can Parts used are dividing the reaction tube into any number of compartments divide up as far as no harmful resistance to the gas flow arises from it results. As with the pipe shown in FIG. 7, the structure shown in FIG be cast as a coherent unit.
Es ist daher ersichtlich, daß ein Röhrenofen nach der Erfindung die Behandlung von strömenden Reaktionsteilnehmern, z. B. Kohlenwasserstoffen, bei hoher Temperatur und hohem Druck mit vergrößerter Sicherheit möglich macht. Indessen sollte die Anordnung von einem oder mehreren Reaktionsrohren innerhalb eines Außenrohres gemäß der Erfindung nicht als vorteilhaft nur im Hinblick als eine Sicherheitsmaßnahme hetrachtet werden. Bei dem Röhrenreaktionsofen gemäß der Erfindung wird die Lebensdauer der Reaktionsrohre beträchtlieb verlängert, da das Erhitzen der Reaktionsrohre durch Stranlung von den äußeren Rohren wesentlich gleichmäßiger als bei den bekannten Vorrichtungen ist, bei welchen die Reaktionsrohre unmittelbar erhitzt werden. Selbst wenn die dem Außenrohr zugeführte Wärme etwas unregelmäßig ist, dient dieses Itohr als Ausgleich Bei der Wärmeübertragung und die von außen auf das Außenrohr einwirkenden Unregelmäßigkeiten werden werteilt, um einen glatteii Fluß strahlender Wärme auf die Reaktionsrohre hervozurufen. Wenn bei hohem Druck und hoher Temperatur gearbeitet wird, ist eine gleichmäßige Rohrtemperatur sehr erwünscht, da der Sicherheitsbereich zwischen Bruchbeanspruchungswerte bei einer gegbenen etriebstemperatur oft kleiii ist. Ferner wirkt das Außenrohr als Puffer und schützt die j )ruckreaktionsrohre vor Beschädigung welche sich gemöhnlich aus Unregelmäßigkeiten des Ilezeuns und der Flammenbeaufschlagung ergeben, welche wesentlich zum Hervorrufen voll Rohrbrüchen bei in üblicher Weise verwendeten Röhrenöfer beitragen. Zusätzlich schützt das Außenrohr die Xaclil<arrobre vor dem Auftreft ii der Flüssigkeisstrahlen und der Flammenbeaufschlagung. welche sich bisher aus dem Bruch eines benachbarten Rohres ergeben haben und welche schnell zum Bruch benachbarter Rohe unter den Bedingungen hoher Temperatur und hohen Druck führen Wenn die Verbrennungsgase Schwefel enthalten, schützt da äußere Rohr die Reaktionsrohre vor Schwefelkorrosion. Wenn, wie es vorgezogen wird, das Außenrohr ein inertes Gas enthält, wird die Bildung von oxydischem Zunder auf dem Reaktionsrohr beseitigt oder wenigstens auf ein Mindestmaß verringert. It can therefore be seen that a tube furnace according to the invention the Treatment of flowing reactants, e.g. B. hydrocarbons, at high Temperature and high pressure with increased security makes possible. Meanwhile, should the arrangement of one or more reaction tubes within an outer tube according to the invention not as advantageous only in terms of a safety measure be considered. In the tubular reaction furnace according to the invention will the life of the reaction tubes was considerably extended, since the heating of the Reaction tubes due to the stratification of the outer tubes are much more uniform than in the known devices in which the reaction tubes are directly be heated. Even if the heat supplied to the outer tube is somewhat irregular is, this Itohr serves as a balance in the heat transfer and that of the outside Irregularities acting on the outer tube are divided into a smoothii Evoke a flow of radiant heat onto the reaction tubes. When at high pressure and high temperature is used, a uniform pipe temperature is very desirable because the safety range between breaking stress values at a given operating temperature is often low. The outer tube also acts as a buffer and protects the j) reaction tubes from damage that usually occurs Irregularities of the ilezeun and the exposure to flames result in which are significant contribute to causing full pipe ruptures in conventionally used tubular furnaces. In addition, the outer tube protects the Xaclil <arrobre from the impact of the liquid jets and the application of flames. which so far resulted from the rupture of a neighboring Rohres have shown and which quickly break adjacent pipes under the conditions high temperature and high pressure If the combustion gases contain sulfur, the outer tube protects the reaction tubes from sulfur corrosion. If as preferred If the outer tube contains an inert gas, the formation of oxidic scale will occur eliminated or at least reduced to a minimum on the reaction tube.
Ein zusätzlicher Vorteil, abgesehen von der Vorrichtung selbsz und der Vermeidung von Explosionsgefahr, liegt in dem Umstand, daß Behelligung und Gefahr für das Bedeinungspersonal durch Verschlechterung der Armosphäre durch Gase mit niedrigem Sauerstoffgehalt oder Kohlenmonoxyd enthaltende Gase beseitigt werden kann. An additional advantage, apart from the device itself and The avoidance of the risk of explosion lies in the fact that harassment and danger for the operating personnel due to the deterioration of the atmosphere due to gases low oxygen content or gases containing carbon monoxide are removed can.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Rohre köniieii aus dem ausgesuchten, gegenwärtig verwendeten Material hergestellt werden, mit welchem die längste Verwendbarkeit im Betrieb gemäß der gegenwärtigen Kenntnis de Technik erhalten werden kann. Die reaktionsrohre der Röhrenöfen sind im Allgemeinen aus einem austenitischen Stahl gemacht worden. Metalltype 310 wird in großem Umfang benutzt und einige gegossene Stahlrohre sind verwendet worden. Mit etwa 1% Columbium stabilisiertes Metall 3lo ist ein bevorzugtes Metall für die Herstellung der Rohre gemäß der Erfindung. The pipes used according to the invention can be made from the selected currently used material can be made with which the longest useful life can be obtained in operation according to current knowledge of the technique. the The reaction tubes of the tube furnaces are generally made of an austenitic steel been made. Type 310 metal is widely used and some are cast Steel pipes have been used. Metal 3lo stabilized with about 1% columbium is a preferred metal for making the tubes according to the invention.
Der Zusatz voll etwa 3 bis 6% Wolfram gibt vergrößerte Stärke.The addition of about 3 to 6% tungsten gives increased strength.
Während die meisten Röhrenöfen senkrecht angeordnete Reaktionsrohre verwenden und die Erfindung im besonderen an Ausführungsformen erläutert wurde, in welchen die eaktionsrohre und Außenrohre senkrecht angeordnet sind, ist die Erfindund keineswegs auf senkrecht angeordnete Rohre beschränkt. Tatsächlich können, wie für den Fachmann offenl)ar ist, die Reaktionsrohre in der Heizkammer acch waagerecht oder diagonal angeordnet und in Reihen, U-Bogen oder Schlangen vorhanden sein. While most tube furnaces have vertically arranged reaction tubes use and the invention has been explained in particular using embodiments, in which the reaction tubes and outer tubes are arranged vertically, is the invention in no way limited to vertically arranged tubes. Indeed, as for is open to the person skilled in the art, the reaction tubes in the heating chamber are also horizontal or arranged diagonally and in rows, bends or snakes.
Die gezeigten ringförmigen gewellten Teile und Ausdehungsverbindungen werden vorzugsweise aus einem gegen Verzunderung widerstandsfähigen Metall in einer solchen Weise hergestellt, daß der Aufbau geiiügende Elastizität besitzt, um Ausdehnungsunterschiede zwischen den Rohren auszugleichen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung ringförmiger gewellter Metallteile beschränkt. Obwohl solche gewellten Ausdehungsverbindungen vorgezogen werden, können auch andere bekannte Verfahren des Ausgleichs für Ausdehnungsunterschiede verwendet werden. The annular corrugated parts and expansion joints shown are preferably made of a metal that is resistant to scaling in one Manufactured in such a way that the structure has sufficient elasticity to accommodate expansion differences balance between the pipes. However, the invention is not to use limited annular corrugated metal parts. Though such corrugated expansion joints other known methods of compensating for differences in expansion may also be preferred be used.
Es liegt auch im Bereich der Erfindung, daß strömende Reaktionsteilnehmer den Reaktionsrohren mittels geeigneter Verteiler an Stelle von einzelnen Speiseleitungen. wie bei den Abbildungen gezeigt, zugeführt werden können. It is also within the scope of the invention that flowing reactants the reaction tubes by means of suitable distributors instead of individual feed lines. as shown in the figures.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann entweder für katalytische oder nichtkatalytische Reaktionen verwendet werden, oder, wenn eine Vielzahl von Reaktionsrohren, wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, verwendet wird, können katalytische und nichtkatalytische Reaktionen tatsächlich gleichzeitig in den verschiedenen Rohren der gleichen Vorrichtung ausgeführt werden. Wenn ein Ofen nach der lirfindullg für eine katalytische Reaktion gebraucht wird, kann der Katalysator in den Reaktionsrohren in jeder geeigneten bekannten Weise angebracht sein. Während Öfen nach der Erfindung in erster Linie für die Behandlung von strömenden Kohlenwasserstoffen und insbesondere für die Gewinnung von Wasserstoff Synthesegas und Olefine enthaltendes Gas durch katalytische und nichtkatalytische behandlung von strömenden Kohlenwasserstoffen verwendbar sind, besitzt die Erfindund allgemeine Brauchbarkeit für die Behandlung von strömenden Reaktionsteilnehmern. The device according to the invention can either be used for catalytic or non-catalytic reactions are used, or if a variety of Reaction tubes, as shown in FIGS. 5 and 6, used can be catalytic and non-catalytic reactions actually happening simultaneously in the different tubes the same device. When an oven after the lirfindullg for a catalytic reaction is needed, the catalyst can be in the reaction tubes be attached in any suitable known manner. While furnaces according to the invention primarily for the treatment of flowing hydrocarbons and in particular for the production of hydrogen synthesis gas and gas containing olefins catalytic and non-catalytic treatment of flowing hydrocarbons are useful, the invention has general utility for treatment of flowing reactants.
Beispielsweise kann der Ofen nach der Erfindung mit Vorteil für Reaktionen wie Herstellung von Essgsäureanhydrid aus Essigsäure, von Keten durch Spalten von Aceton und verschiedene Fischer-Tropsch-Synthesereaktionen benutzt werden. For example, the furnace according to the invention can advantageously be used for reactions like the production of acetic anhydride from acetic acid, of ketene by cleaving Acetone and various Fischer-Tropsch synthesis reactions can be used.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE959364C (en) * | 1954-09-18 | 1957-03-07 | Degussa | Device for carrying out endothermic gas reactions |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4495154A (en) * | 1982-05-28 | 1985-01-22 | Energy Research Corporation | Fuel reformer |
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1950
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- 1950-12-01 FR FR1029676D patent/FR1029676A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE959364C (en) * | 1954-09-18 | 1957-03-07 | Degussa | Device for carrying out endothermic gas reactions |
WO2004004884A1 (en) * | 2002-07-04 | 2004-01-15 | Shell Internationale Research Maatschappji B.V. | Reactor system for several reactor units in parallel |
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FR1029676A (en) | 1953-06-04 |
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