JP2005521021A - 熱交換器内のカーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のための方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
【解決手段】 熱交換器が、炭化水素を実質上完全に除去するべく不活性ガスによってパージされ、交換器の予熱が行なわれ、次いでそれは少なくとも部分的なカーボン沈着物の酸化処理に付され、該参加処理は、前記熱交換器を流入または流出する流体の温度が酸化処理の間中約520℃未満のままでありかつ前記交換器のホットアプローチが酸化処理の間中約120℃未満のままであるような条件下で、窒素及び/又は水蒸気を大きな割合でかつ酸素を少量含む酸化性流体による、約400と約500℃の間の通常の温度で少なくとも4時間にわたる、少なくとも一つの制御された酸化段階を含む。
Description
少なくともその一つが炭化水素を含む、少なくとも二つ(より大きい数を除外することなく)の流体の間の熱交換器は、熱交換器、または単純に交換器と呼ばれる。本発明による交換器は、向流(最も多くの場合)において、しかしまた、並流または交差流または向流を、他の構造を除外することなく一緒に作動してもよい。本発明の交換器は、超楕円形の胴体と二つの末端とを含んでおり、後者の少なくとも一つ(および一般には双方)は、交換器に入ってくるかまたは出て行く、すなわち交換器を流入または流出する流体の間の熱交換のためのシートである:これらの流体は、二流体が交換器に入ってくるか、または二流体が出て行くか、または一流体が入りかつ一流体が出て行くことが可能である。交換器に入ってくるかまたは出て行く最も温度の高い流体は、最高温流体と呼ばれる。最高温流体と少なくとも一つ(一般にはただ一つ)の他の流体との間の熱交換のためのシートである末端は、交換器のホットエンドと呼ばれる。交換器のホットエンドにおいて最高温流体と熱を交換する、一方の最高温流体と他方の最も冷たい流体との間の温度差は、ホットアプローチと呼ばれる。一般に、ホットエンドにおいて熱を交換するのは二つの流体のみであり、ホットアプローチはこれら二つの流体の間の温度差である。交換器の通常の操作を通じた最高温流体の最大温度は、供給温度と呼ばれる。
− 前記交換器が、炭化水素を実質上完全に除去するべく不活性ガスによってパージされ、
− 前記交換器の予熱が行なわれ、次いでそれは少なくとも部分的なカーボン沈着物の酸化処理に付され、該酸化処理は、前記熱交換器を流入または流出する流体の温度が酸化処理の間中、約520℃未満のままでありかつ前記交換器のホットアプローチが酸化処理の間中、約120℃未満のままであるような条件下で、窒素、水蒸気、およびそれらの混合物によって形成される群から選ばれる不活性ガスを大きな割合で含みかつ酸素を少量含む酸化性流体による、約400と約500℃の間の通常の温度で少なくとも4時間にわたる、少なくとも一つの制御された酸化段階を含むことを特徴とする方法である。
− 酸化処理の間中、交換器を流入または流出する流体の一方の温度が、高くとも約490℃に等しい制限温度に達するかまたは超える場合、交換器に流入する流体の少なくとも一つの温度を低下させることが可能である。
− 酸化処理の間中、交換器を流入または流出する流体の一方の温度が、高くとも約490℃に等しい制限温度に達するかまたは超える場合、酸化性流体中の酸素レベルもまた、低減または削除されることが可能である。
(本発明による実施例1:モックアップ試験)
電気抵抗によって加熱された外部シェル内に配置された、ヘリンボン型の起伏を有する二つの熔接プレートを含む、モックアップのステンレス鋼の熔接プレート式熱交換器が使用される。プレートは、窒素によって取り囲まれ、かつ同時に外部シェルからの放射によりおよび窒素との対流交換により加熱される。
蒸留範囲:[20〜200℃]。
試験はカーボン沈着物による汚損について、実施例1と同じモックアップにおいて、異なる仕込原料:一般には略語「LCO」で知られる、接触分解雰囲気のガスオイルを用いて行なわれる。
蒸留範囲:[221〜350℃]。
段階1:約450℃における、酸素レベル1.0%を用いた、10時間にわたる、入口/出口温度を470℃未満に保持しての、制御された酸化。
適用の場合:硫黄レベルを重量で10ppm未満に低減するための、接触分解型ガソリン水素化処理ユニットの、流入物/流出物型交換器。この交換器は縦型であり、爆発により成形され、周辺部でともに熔接された、ステンレス鋼のプレートの束を有するタイプのものであり、このプレートの束は、耐圧性の筒型シェルの内側に配置されている。図1に示されたような、沈着物の除去のための手段が用いられる。
− 装置の圧力低下が正常値に比較して約25%まで増加したら直ちに、システムの停止、装置のパージングおよび排水。次いで装置は清掃され、窒素下に置かれる。
Claims (18)
- 少なくとも一つの炭化水素流体を含有している二つの流体間の熱交換器におけるカーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のための方法であって、前記交換器が、化学処理プロセスまたは分別プロセスの実施のためのシステムにおいて、約540℃未満の最大使用温度で作動するものであり:
− 前記交換器が、炭化水素を実質上完全に除去するべく不活性ガスによってパージされ、
− 前記交換器の予熱が行なわれ、次いでそれは少なくとも部分的なカーボン沈着物の酸化処理に付され、該酸化処理は、前記熱交換器を流入または流出する流体の温度が酸化処理の間中、約520℃未満のままでありかつ前記交換器のホットアプローチが酸化処理の間中、約120℃未満のままであるような条件下で、窒素、水蒸気、およびそれらの混合物によって形成される群から選ばれる不活性ガスを大きな割合で含みかつ酸素を少量含む酸化性流体による、約400と約500℃の間の通常の温度で少なくとも4時間にわたる、少なくとも一つの制御された酸化段階を含むことを特徴とする方法。 - 前記交換器を流入または流出する流体の温度が前記酸化処理の間中、約500℃未満に保たれ、交換器のホットアプローチが前記酸化処理の間中、約100℃未満のままである、特許請求の範囲第1項に記載の方法。
- 前記酸化処理の間中、前記交換器を流入または流出する流体の一つの温度が、高くとも約490℃に等しい限界温度に達するかまたは超えた場合、前記酸化性流体中の酸素レベルが低減または削除される、特許請求の範囲第1および2項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酸化性流体中の酸素レベルが前記酸化処理の間中、約2.5モル%以下である、特許請求の範囲第1乃至3項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酸化処理の間中、前記酸化性流体中の酸素レベルが、全断熱燃焼における温度差が約100℃未満であるようにする、特許請求の範囲第1乃至4項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酸化処理がインシティゥ(in situ)において行なわれる、請求項1乃至5項のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも二つの制御された酸化の段階を含む方法であって、約0.4と約1.5モル%の間の酸素レベルc1をもつ第一の酸化性流体が、これら二つの段階の一番目の間中、約420℃と約490℃の間の温度において、少なくとも4時間および少なくとも部分的にカーボン沈着物を酸化するべく充分な時間にわたり、前記交換器内に循環され、次いで、c1よりも大きく、約1.3と約2.0モル%の間である酸素レベルをもつ第二の酸化性流体が、これら二つの段階の二番目の間中、約420℃と約490℃の間の温度において、少なくとも2時間にわたり、前記交換器内に循環される、特許請求の範囲第1乃至6項のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも一つの主要な制御された酸化段階と、補足的な制御された酸化段階とを含む方法であって、0.8と2.0モル%の間の酸素レベルc3をもつ主要な酸化性流体が、主要な段階の間中、約420と約480℃の間の温度において、少なくとも4時間、およびカーボン沈着物の少なくとも大部分を酸化するべく充分な時間にわたり、前記交換器内に循環され、次いでc3より明らかに低く、かつ約0.2と約0.8モル%の間の酸素レベルc4をもつ補足的な酸化性流体が、補足的な段階の間中、約480と約525℃の間の温度において、少なくとも2時間にわたり、前記交換器内に循環される、特許請求の範囲第1乃至7項のいずれか1項に記載の方法。
- 制御された酸化の段階の間中、前記交換器の2つのパスの各々において流体が循環される、化学反応器の2パス式流入物/流出物型交換器における、カーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のための、特許請求の範囲第1乃至8項のいずれか1項に記載の方法。
- 制御された酸化の段階の間中、前記酸化性流体の少なくとも一部の流れが、前記交換器の2つのパスにおいて、直列かつ並流にて循環される、特許請求の範囲第9項に記載の方法。
- 制御された酸化の段階の間中、前記酸化性流体の少なくとも一部の流れが、前記交換器の2つのパスにおいて直列に、上行流の並流にて循環される、特許請求の範囲第10項に記載の方法。
- 制御された酸化の段階の間中、前記酸化性流体の少なくとも一部の流れが、前記交換器の2つのパスにおいて直列に、最初は流出物側にて、次に流入物側にて循環される、特許請求の範囲第10および11項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記交換器が、金属製のシェルの内側に配置された熔接金属プレートを有するタイプのものである、特許請求の範囲第1乃至12項のいずれか1項に記載の方法。
- 前記交換器が、チューブ、チューブプレート、およびシェルを有するチューブ型のものである、特許請求の範囲第1乃至12項のいずれか1項に記載の方法。
- 炭化水素の処理のためのシステムにおいて高くとも540℃で作動する熱交換器における、インシティゥでの制御された酸化によるカーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のための、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の方法の実施のための装置であって、水蒸気、窒素、およびそれらの混合物によって形成される群から選ばれる実質上の不活性ガス、ならびに2.5モル%未満量の酸素を含む酸化性流体を流入する手段と、前記酸化処理の間中、前記交換器を流入または流出する流体の温度を前記酸化処理の間中、約500℃未満に保持するための少なくとも一つの手段とを含む装置。
- 前記酸化処理の間中、前記交換器のホットアプローチを約100℃未満に保持するための少なくとも一つの手段を含む、特許請求の範囲第15項に記載の装置。
- 高くとも540℃で作動する流入物/流出物型熱交換器を含み、かつこの熱交換器におけるインシティゥでの制御された酸化による前記交換器中のカーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のための装置も含む蒸留可能な炭化水素の水素化処理のためのシステムであって、この装置が、水蒸気、窒素、およびそれらの混合物によって形成される群から選ばれる不活性ガス、ならびに2.5モル%未満量の酸素を含む酸化性流体を流入する手段と、前記酸化処理の間中、前記交換器を流入または流出する流体の温度を約500℃未満に保持するための少なくとも一つの手段とを含む装置であるシステム。
- 少なくとも一つの水素化処理触媒を含む反応器を含んでおり、かつカーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のための装置を含むシステムであって、この装置が、一方では前記交換器におけるカーボン沈着物の少なくとも部分的な除去のため、また他方では少なくとも部分的には同時に、制御された酸化による触媒の再生のための、少なくとも一つの共通の手段を含む、特許請求の範囲第17項に記載の水素化処理システム。
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