ES2202236T3 - PIROLITIC OVEN FOR THERMAL HYDROCARBON CRACHING. - Google Patents
PIROLITIC OVEN FOR THERMAL HYDROCARBON CRACHING.Info
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Abstract
Horno pirolítico para el craqueo térmico de hidrocarburos con una sección de radiación, quemadores montados en ella y tubos de craqueo, en que - los tubos de craqueo constan de piezas tubulares rectas que discurren verticalmente y están dispuestas paralelamente, y de empalmes acodados que unen éstas y se encuentran en la zona inferior de la sección de radiación, y dado el caso también de colectores de tubos, - los tubos de craqueo en la sección de radiación están dispuestos en grupos de tubos de flujo paralelo, - las piezas tubulares rectas y dado el caso los colectores de tubos de los distintos grupos están dispuestos en la dirección transversal del horno pirolítico en una fila, es decir por cada grupo en un plano - y en que los empalmes acodados unen con inversión de dirección respectivamente una pieza tubular recta o un colector de tubos con una pieza tubular recta no contigua en el plano, caracterizado porque la unión establecida con ayuda de los empalmes acodados conduce con las piezastubulares rectas y los colectores de tubos hacia fuera del plano a través de un primer arco en forma de S, después corta oblicuamente el plano con un arco semicircular o un arco semielíptico o semiovalado más plano y finalmente conduce nuevamente hacia dentro del plano a través de un segundo arco en forma de S.Pyrolytic furnace for thermal cracking of hydrocarbons with a radiation section, burners mounted on it and cracking tubes, in which - the cracking tubes consist of straight tubular pieces that run vertically and are arranged in parallel, and of bent joints that join these and they are in the lower zone of the radiation section, and in the case also of tube collectors, - the cracking tubes in the radiation section are arranged in groups of parallel flow tubes, - the straight and given tubular parts In this case, the tube collectors of the different groups are arranged in the transverse direction of the pyrolytic furnace in a row, that is to say for each group in a plane - and in which the bent joints join with direction inversion respectively a straight tubular piece or a tube collector with a straight tubular part not contiguous in the plane, characterized in that the joint established with the help of the bent joints drive with the straight piezastubulars and the tube collectors out of the plane through a first S-shaped arc, then obliquely cut the plane with a semicircular arc or a more flat semi-elliptic or semi-oval arc and finally drive back into the plane through a second S-shaped arc.
Description
Horno pirolítico para el craqueo térmico de hidrocarburos.Pyrolytic furnace for thermal cracking of hydrocarbons
La invención se refiere a un horno pirolítico para el craqueo térmico de hidrocarburos con una sección de radiación, quemadores montados en ella y tubos de craqueo, en queThe invention relates to a pyrolytic oven for thermal cracking of hydrocarbons with a section of radiation, burners mounted on it and cracking tubes, in what
- los tubos de craqueo en la sección de radiación constan de piezas tubulares rectas que discurren verticalmente y están dispuestas paralelamente, y de empalmes acodados que unen éstas y se encuentran en la zona inferior de la sección de radiación, y dado el caso también de colectores de tubos,- cracking tubes in the radiation section they consist of straight tubular pieces that run vertically and they are arranged in parallel, and of angled joints that join these and are in the lower area of the section of radiation, and also the case of tube collectors,
- los tubos de craqueo en la sección de radiación están dispuestos en grupos de tubos de flujo paralelo,- cracking tubes in the radiation section are arranged in groups of parallel flow tubes,
- las piezas tubulares rectas y dado el caso los colectores de tubos de los distintos grupos están dispuestos en la dirección transversal del horno pirolítico en una fila, es decir por cada grupo en un plan- straight tubular parts and, where appropriate, tube collectors of the various groups are arranged in the transverse direction of the pyrolytic furnace in a row, that is for each group in a plan
- y en que los empalmes acodados unen con inversión de dirección respectivamente una pieza tubular recta o un colector de tubos con una pieza tubular recta no contigua en el plano.- and in which the angled joints join with direction reversal respectively a straight tubular part or a tube collector with a straight tubular part not contiguous in the flat.
El craqueo (cracking) térmico de hidrocarburos se produce habitualmente en hornos pirolíticos. Un horno pirolítico habitual tiene una sección de radiación calentada con quemadores. El craqueo térmico de los hidrocarburos se lleva a cabo en tubos de craqueo en la sección de radiación. El craqueo de los hidrocarburos puede facilitarse mediante el hecho de que los hidrocarburos son precalentados en una sección de convección del horno pirolítico antes de la introducción en la sección de radiación.Thermal cracking of hydrocarbons is usually produced in pyrolytic furnaces. A pyrolytic oven It usually has a radiation section heated with burners. The thermal cracking of hydrocarbons is carried out in tubes of cracking in the radiation section. The cracking of hydrocarbons can be facilitated by the fact that hydrocarbons are preheated in a convection section of the pyrolytic oven before the introduction in the radiation section.
Un horno pirolítico con una disposición de tubos de craqueo del tipo citado al principio se describe en el documento EP 0 529 441 B1. En la figura 1 se representa esta disposición de los tubos de craqueo a modo de ejemplo. En el ejemplo mostrado se muestran tres grupos de tubos de craqueo A, B y C. Los hidrocarburos a craquear son introducidos desde arriba en los tubos correspondientemente a la dirección de la flecha. Los tres grupos de los tubos de craqueo están desplazados escalonadamente (dos acodamientos de 90°) en torno a tres refrigeradores no representados de gases de craqueo, antes de que penetren en la sección de radiación del horno pirolítico. Los refrigeradores de gases de craqueo se encuentran en prolongación de los tres tubos de salida (flechas que indican en la dirección Z). La línea discontinua simboliza el extremo superior de la sección de radiación del horno pirolítico. Las piezas tubulares rectas, dispuestas verticalmente (dirección Z) de los tubos de craqueo llegan hasta la zona inferior de la sección de radiación. Allí, respectivamente dos tubos de craqueo están agrupados en un tubo mediante un colector de tubos. Los ocho tubos de craqueo resultantes por grupo tienen como continuación ocho empalmes acodados, de los cuales respectivamente cuatro tienen una dirección de acodamiento aproximadamente igual. Una cierta desviación en la dirección de accdamiento está condicionada por los salientes de los empalmes acodados. Las piezas tubulares rectas de los grupos están situadas en el plano de disposición de los tubos de craqueo (plano X/Z). Las ocho piezas tubulares rectas con flujo desde abajo hacia arriba de cada grupo son agrupadas a través de colectores de tubos primeramente en dos tubos de craqueo y a través de otro colector de tubos más en un tubo de salida. Mediante los tres tubos de salida, los refrigeradores, no representados, de gases de craqueo se encuentran en una prolongación recta de los tubos de salida.A pyrolytic oven with an arrangement of tubes of cracking of the type mentioned at the beginning is described in the EP 0 529 441 B1. Figure 1 depicts this arrangement of cracking tubes as an example. In the Example shown shows three groups of cracking tubes A, B and C. The hydrocarbons to be cracked are introduced from above in the tubes corresponding to the direction of the arrow. The three groups of cracking tubes are displaced staggered (two 90 ° couplings) around three refrigerators not represented by cracking gases, before penetrate the radiation section of the pyrolytic furnace. The cracking gas coolers are in prolongation of the three outlet tubes (arrows indicated in the Z direction). The dashed line symbolizes the upper end of the section of radiation from the pyrolytic oven. Straight tubular parts, arranged vertically (Z direction) of cracking tubes They reach the lower part of the radiation section. There, respectively two cracking tubes are grouped in a tube by a tube collector. The eight cracking tubes resulting per group have as a continuation eight splices layered, of which four respectively have an address of approximately equal bending. A certain deviation in the Accident direction is conditioned by the protrusions of the angled joints. The straight tubular parts of the groups are located in the layout plane of the cracking tubes (plane X / Z). The eight straight tubular pieces with flow from below to above each group are grouped through tube collectors first in two cracking tubes and through another collector of more tubes in an outlet tube. Through the three outlet tubes, the refrigerators, not represented, of cracking gases are found in a straight extension of the outlet tubes.
Es desventajoso en esta disposición de los tubos de craqueo que los empalmes acodados tienen salientes (en la dirección Y) en la zona inferior de la sección de radiación y sobresalen fuera del plano de disposición (plano X/Z) de los tubos de craqueo (documento EP 0 529 441 Bl, columna 3, líneas 39 hasta 41). Esto tiene como consecuencia que el centro de gravedad de los empalmes acodados está situado fuera del plano de disposición de los tubos de craqueo y por ello se ejerce un par de flexión sobre los tubos, altamente cargados térmicamente, colgados en una parte superior del espacio de radiación en el horno pirolítico.It is disadvantageous in this arrangement of the tubes cracking that the angled joints have protrusions (in the direction Y) in the lower area of the radiation section and protrude out of the layout plane (plane X / Z) of the tubes cracking (EP 0 529 441 Bl, column 3, lines 39 to 41). This results in the center of gravity of the angled joints are located outside the layout plane of the cracking tubes and therefore a pair of flexion is exerted on the tubes, highly thermally charged, hung on one side upper radiation space in the pyrolytic oven.
La invención tiene por ello como base la tarea de mostrar un horno pirolítico del tipo citado al principio, que evite esta desventaja.The invention is therefore based on the task of show a pyrolytic oven of the type mentioned at the beginning, which Avoid this disadvantage.
Esta tarea se resuelve conforme a la invención con un horno pirolítico con las características de la reivindicación 1. Estructuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.This task is solved according to the invention. with a pyrolytic oven with the characteristics of the claim 1. Structures of the invention are subject to the subordinate claims.
Es característico en el horno pirolítico conforme a la invención que la unión, establecida respectivamente con ayuda de los empalmes acodados, conduce a través de un primer arco en forma de S hacia fuera del plano con las piezas tubulares rectas y los colectores de tubos, a continuación corta oblicuamente el plano con un arco semicircular o un arco semielíptico o semiovalado más plano, y finalmente conduce a través de un segundo arco en forma de S nuevamente hacia dentro del plano.It is characteristic in the conforming pyrolytic oven to the invention that the union, established respectively with help of the angled joints, leads through a first arc in S shape out of the plane with straight tubular parts and the tube collectors, then obliquely cuts the plane with a semicircular arc or a semi-elliptic or semi-oval arc plus plane, and finally leads through a second arc in the form of S back into the plane.
Mediante el recurso de que los arcos de unión cortan el plano formado con las piezas tubulares rectas verticales y conducen nuevamente de vuelta al plano desde ambos lados del plano, el centro de gravedad conjunto de los arcos de unión está situado en el plano. La ventaja consiste en el hecho de que a través del considerable peso propio de los empalmes tubulares, que forman los arcos, no se ejerce ningún par de flexión sobre las piezas tubulares rectas. La unión, formada a partir de dos arcos en forma de S y de otro arco por ejemplo semicircular, es además elástica respecto a fuerzas y pares que son introducidos por las piezas tubulares rectas calentadas.Through the resource that the arches of union cut the plane formed with the straight vertical tubular pieces and drive back to the plane from both sides of the flat, the whole center of gravity of the connecting arches is located on the plane. The advantage consists in the fact that through the considerable weight of tubular joints, which they form the arches, no flexion is exerted on the straight tubular parts. The union, formed from two arches in S shape and another arc for example semicircular, it is also elastic with respect to forces and pairs that are introduced by the heated straight tubular parts.
En una estructuración ventajosa del horno pirolítico conforme a la invención, los tubos de craqueo de un grupo de tubos de craqueo situados antes de la inversión de dirección están alineados con sus piezas tubulares rectas paralelamente uno junto a otro en un plano y los tubos de craqueo de otro grupo de tubos de craqueo situados tras la inversión de dirección están alineados con sus piezas tubulares rectas paralelamente uno junto a otro en el mismo plano.In an advantageous oven structure pyrolytic according to the invention, the cracking tubes of a group of cracking tubes located before the inversion of direction are aligned with their straight tubular parts parallel to each other in a plane and cracking tubes of another group of cracking tubes located after the inversion of direction are aligned with their straight tubular parts parallel to each other on the same plane.
La inversión de dirección tiene lugar en un arco de amplio recorrido, que corta el plano de las piezas tubulares rectas en un ángulo plano. El arco de amplio recorrido permite un montaje con tensiones particularmente escasas. Las piezas tubulares situadas antes de la inversión de dirección y las piezas tubulares situadas después de la inversión de dirección ocupan en el plano dos superficies situadas una junto a otra, que pueden ser calentadas por los quemadores opuestos a las superficies, dado el caso también de forma diferente.Management reversal takes place in an arc wide-ranging, which cuts the plane of the tubular pieces straight at a flat angle. The wide arc allows a assembly with particularly low voltages. Tubular parts located before steering reversal and tubular parts located after the investment direction occupy in the plane two surfaces located next to each other, which can be heated by the burners opposed to the surfaces, if necessary also in a different way.
Los arcos en forma de S, semicirculares, semielipticos o semiovalados de un grupo pueden estar realizados respectivamente de forma geométricamente igual. Una realización así de los arcos hace posible ahorros de costes de fabricación y de mantenimiento.S-shaped, semicircular arches, semi-elliptic or semi-oiled of a group can be made respectively geometrically the same. Such an embodiment of the arcs makes possible savings of manufacturing costs and of maintenance.
Los arcos semicirculares, semielípticos o semiovalados de un grupo pueden cortar el plano bajo el mismo ángulo con las piezas tubulares rectas. La ventaja consiste en que para un ángulo pequeño los arcos están estrechamente juntos, soportan mutuamente los tubos de radiación y a través de ello adoptan también la función de un costoso sistema de colocación necesario en otro caso.The semicircular, semi-elliptical or Semi-oval of a group can cut the plane under it angle with straight tubular parts. The advantage is that for a small angle the arches are closely together, support each other's radiation tubes and through it they also adopt the function of an expensive placement system necessary in another case.
La invención se explica más detalladamente con ayuda de una forma de realización con dos figuras.The invention is explained in more detail with help of an embodiment with two figures.
La figura 2 muestra la disposición de los tubos de craqueo de un horno pirolitico conforme a la invención en una vista lateral.Figure 2 shows the arrangement of the tubes for cracking a pyrolytic furnace according to the invention in a side view.
La figura 3 muestra una vista desde arriba sobre la disposición de la figura 2.Figure 3 shows a top view on the arrangement of figure 2.
La figura 2 muestra esquemáticamente una vista lateral de la disposición de tubos de craqueo de un horno pirolitico conforme a la invención. Para simplificar, se representa el trazado de los tubos de sólo un grupo de tubos de craqueo en la zona inferior de la sección de radiación de un horno así. Respectivamente dos de los dieciséis tubos de craqueo 1 están agrupados en un tubo a través de un colector de tubos 2. Los ocho tubos resultantes tienen como continuación respectivamente un arco en forma de S 3, después un arco semiovalado 4, luego nuevamente un arco en forma de S 5 y finalmente de forma respectiva una pieza tubular 6, es decir en conjunto ocho piezas tubulares rectas. Los tubos de craqueo están dispuestos con sus piezas tubulares rectas, paralelas y dispuestas verticalmente en el horno pirolítico y con los colectores de tubos en un plano. En conjunto, al producirse la transición de los tubos de craqueo a las ocho piezas tubulares rectas a través de los arcos tubulares se consigue una inversión de dirección. En la figura 2 no está representado que estas ocho piezas tubulares rectas son guiadas tras salir de la sección de radiación a uno o varios refrigeradores de gases de craqueo.Figure 2 schematically shows a view side of the arrangement of cracking tubes of an oven pyrolytic according to the invention. To simplify, it represents the layout of the tubes of only one group of tubes of cracking in the lower part of the radiation section of an oven So. Respectively two of the sixteen cracking tubes 1 are grouped in a tube through a tube collector 2. The eight resulting tubes respectively have an arc respectively S-shaped 3, then a semi-oval arc 4, then again a S-shaped arch and finally one piece respectively tubular 6, that is, together, eight straight tubular pieces. The Cracking tubes are arranged with their straight tubular pieces, parallel and arranged vertically in the pyrolytic oven and with the tube collectors in a plane. Together, when the transition from cracking tubes to eight tubular pieces straight through the tubular arches an investment of address. In figure 2 it is not represented that these eight Straight tubular pieces are guided after leaving the section of radiation to one or more cracking gas coolers.
Junto con la figura 3, una vista desde arriba
sobre lo representado en la figura 2, se muestra que
respectivamente dos tubos de craqueo 1 están agrupados,
conducen con las piezas tubulares rectas hacia fuera del plano 7 a
través de un arco en forma de S 3, cortan el plano 7 con un arco
siguiente (180°) y finalmente conducen de vuelta al plano 7 con
otro arco en forma de S.Together with Figure 3, a view from above on that shown in Figure 2, it is shown that two cracking tubes 1 are respectively grouped together,
they drive with the straight tubular pieces out of the plane 7 through an S-shaped arc 3, cut the plane 7 with a next arc (180 °) and finally lead back to the plane 7 with another S-shaped arc.
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