JP4871928B2 - より均一な加熱を用いるクラッキング炉 - Google Patents

より均一な加熱を用いるクラッキング炉 Download PDF

Info

Publication number
JP4871928B2
JP4871928B2 JP2008216215A JP2008216215A JP4871928B2 JP 4871928 B2 JP4871928 B2 JP 4871928B2 JP 2008216215 A JP2008216215 A JP 2008216215A JP 2008216215 A JP2008216215 A JP 2008216215A JP 4871928 B2 JP4871928 B2 JP 4871928B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
furnace
section
convection
heating
heating section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008216215A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009001822A (ja
Inventor
プラボエー・アーウイン・エム・ジェー
アルバーノ・ジョン・ヴイ
マッカーシー・フランク・ディ
フェル・ポール・ジェー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CB&I Technology Inc
Original Assignee
Lummus Technology Inc
ABB Lummus Crest Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lummus Technology Inc, ABB Lummus Crest Inc filed Critical Lummus Technology Inc
Publication of JP2009001822A publication Critical patent/JP2009001822A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4871928B2 publication Critical patent/JP4871928B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • C10G9/18Apparatus
    • C10G9/20Tube furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

本発明は、クラッキング炉に関し、より詳細には、石油炭化水素などの有機原材料の熱的クラッキング用の管状炉に関する。
オレフィンを生成するための石油炭化水素の熱分解加熱用の炉が、当業技術内で知られている。通常の石油原材料としては、例えば、エタン、プロパン、およびナフサが挙げられる。通常の生成物としては、エチレン、プロピレン、ブタジエン、および他の炭化水素が挙げられる。
図1Aは、一般的なクラッキング炉構成を例示する。クラッキング炉10は、加熱セクション11と、対流セクション12とを含み、対流セクション12は、以下に述べる理由で加熱セクション11から偏位している。燃焼器13が、加熱セクションの放射室18の床上に配置されている。
一つまたは複数の管状コイル14が、加熱セクション11内に配置されている。原材料は、コイルの管14aを通って流れ、クラッキング温度(通常、950℃から1200℃)において熱分解を受け、飽和炭化水素が、クラッキングされてオレフィンと水素を生成する。管を通る原材料の流量は、反応温度における所望の滞留時間を与えるように調節される。クラッキングが所望の程度まで進行した後では、反応の継続によって望ましくない副生成物が生成され得るので反応を停止させるために放射室から出てくる気体の流れを抑えるのが重要となる。放射室18から出てくる気体の流れは、熱交換器15を通過して反応が抑えられる。これらの熱交換器は、一般に放射室18の頂部に配置され、それによって、対流セクション12は、偏位している必要がある。加熱セクション11は、通常約20メートルの長さLと、約3.5メートルの幅Wと、約13.5メートルの高さHとを有する。管状コイル14は、一般に、対流セクション12の垂直軸線と長さ方向軸線により規定される平面に並行な平面内に配置される。対流セクション12は、一般に、炉の煙道ガスを大気に排出するための煙突である。対流セクション12は、通常、供給物が煙道ガスにより予熱される熱回収のための一つまたは複数のセクション16と、窒素酸化物および硫黄酸化物などの汚染物質の放出を低減する煙突ガス処理のためのセクションとを含む。
エチレン製造プラントの最近の傾向は、より大型で、より強力に燃焼するクラッキング路になってきた。一般的な加熱器の容量は、100,000メートルトン毎年から180,000メートルトン毎年に増加してきた。少なくとも250,000メートルトン毎年に容量を増加させるのが望ましい。炉の容量増加を達成するためには、コイル長さを増加させ、それによって、放射室の高さを増加させることができる。あるいは、コイル数を増加させ、それによって、放射室の長さを増加させることができる。しかしながら、これらの変更のどちらも望ましいものではない。放射室の高さが増加すると、コイルを均一に加熱するのが、より困難となる。対流セクションの管の長さが、放射室の長さを制限する。放射室が、かなり長くなると、放射室から対流セクション内への煙道ガス流に対流セクションの問題が生じる。
EP0,519,230は、管状コイルから成る垂直管が複数の平行した列に配置されている熱分解加熱器を開示しており、各列は、対流セクションの長手軸線を通る平面に垂直な平面内に配置されている。すなわち、コイルは、図1Aに図示されているような従来のコイル配置から90°に配置されている。この配置は、炉の容量増加に関して大きな利点を与えることができるとはいえ、このような配置を容易にするために炉の構成に改良をさらに行うことができる。
管状コイルが炉の長手軸線に垂直なEP0,519,230などに記載されている相対的に広い炉においては、煙道ガスは、放射室内で再循環を受けることができる。図1Bをここで参照すると、加熱セクション51と、対流セクション52と、燃焼器54とを備える炉50が示されている。煙道ガス流は、矢印A、B、およびCにより例示されている。煙道ガス流AおよびBは、対流セクション52に通じる入口開口53に直接流れる傾向があるとはいえ、煙道ガスの渦Cは、特に室の対流セクションへの入口53から最も離れた側にデッドスペースが生じる傾向にある場所に形成され得る。これらの渦によって、加熱の不調和が生じる。放射室全体に亘る均一な加熱は、一様な生成物を生成しかつプロセス制御を容易にするために重要である。
ここでは有機原材料の熱分解加熱のための炉が提供される。一実施態様においては、炉は、(a)上部と、下部と、長手方向軸線と、第一および第二の対向する横側面とを有する加熱室と、加熱室内に配置された複数の管状コイルと、複数の燃焼器とを含む、加熱セクションと、(b)第一の対流セクションが加熱セクションの第一の横側面に沿って長手方向に延びており、第二の対流セクションが加熱セクションの第二の横側面に沿って長手方向に延びており、第一および第二の対流セクションのそれぞれが煙道ガスの通過を可能とするように加熱セクションと連通する開口を有する、加熱セクションに接続された第一および第二の対流セクションと、を備える。さらに、炉は、加熱室から炉の対流セクションへの煙道ガスの連通のための複数の通路を備えることもでき、各通路は、煙道ガスを通路内に導入するための入口開口と、煙道ガスを対流セクション内へ導くための出口開口とを有する。
本発明はここでは、煙道ガスの再循環を低減することにより炉の加熱セクションを通る煙道ガスのより均一な流れを提供する。
さまざまな実施態様がここでは、図面を参照して説明される。
ここに記載される本発明は、炉の放射加熱セクションから対流セクションへの煙道ガスの連通のために構成された複数の通路と、一つよりむしろ二つの対流セクションとのうちのいずれか一方または両方を炉内に組み込むことによって、クラッキング炉内の管状コイルへのより均一な熱伝達および均一な煙道ガス流を提供する。本発明は、従来の炉を使用できるが、炉の長手軸線に対して横方向の平面内にコイル配置を有する炉に対して、特に有利である。そのような炉は、より広く、炉の放射加熱セクション内の再循環煙道ガスのデッドゾーンの発生を受け易い。
図2および図3をここで参照すると、有機原材料の熱分解のためのクラッキング炉100が例示されている。通常の原材料としては、例えば、エタン、プロパン、ナフサ、または他の炭化水素が挙げられる。原材料の熱分解的加熱によって、不飽和化合物(すなわち、エチレン、プロピレン、その他などのオレフィン)が生成される。炉100は、加熱セクション110と、第一および第二の対流セクションそれぞれ121および122とを含む。第一の対流セクション121は、加熱セクション110の第一の横側面111に沿って延びており、第二の対流セクション122は、加熱セクション110の第二の横側面112に沿って延びている。加熱セクション110は、内部で複数の管状コイル130が平行した列に配置されている内部放射加熱室114を含む。加熱セクション110は、さらに、炉の長手方向延長線を規定する長手軸線Xと、上部および下部それぞれ110aおよび110bとを含む。燃焼器140が、好ましくは、列になって配置され、管状コイル130の列の間に、また、管状コイルと炉側壁の間に位置する。図2および図3に例示される実施態様では、燃焼器は、加熱セクションの下部110bに位置し、第一および第二の対流セクション121および122は、加熱セクションの上部において対向する横側面111と112それぞれに接続されている。すなわち、開口123および124が、加熱室114から第一および第二の対流セクション121および122への煙道ガスの連通を可能としており、加熱セクション110の上部110aに位置する。燃焼器による燃料の燃焼から生じる煙道ガスは、加熱セクション110内で上方へ流れ、その後、対流セクション121および122を通って排出される。しかしながら、図8に概略が例示されかつ以下に説明される代替の配列においては、燃焼器は、加熱室の上部に配置でき、対流セクションは、加熱セクションの下部に接続できる。
管状コイルは、各列内に一つまたは複数のコイルを有する平行した複数の列に配置できる。各列は、長手方向軸線Xに垂直な平面内に位置する。
一例として図2および図3に示すように、各列内の管132は、熱分解される炭化水素の各供給物の流れのために二つの通路を提供するように配置される。より詳細には、複数の管132は、一つの列内では、管132の内径より大きな内径を有する垂直管134に接続された水平方向マニホールド133に接続されている。管132の上端は、炭化水素供給物(または他の有機供給物)を管132に提供するための入口マニホールド131に接続されており、管134の頂部は、熱分解流出物を受け取るため、かつ、さらなる熱分解反応が生じるのを抑制するのに十分低い冷却温度に冷却するための伝達ライン交換器135に接続される。従って、示されるように、熱分解される供給物は、管132の頂部内へ導入され、管132を通ってマニホールド133内へと下方に流れ、その後、伝達ライン交換器135内への導入のために管134を通って上方へ流れる。熱分解される供給物は、対流セクション121および122内に配置された対流管136内で予熱でき、予熱された供給物は、マニホールド131を通って管132内へ導入される。
従って、例えば、垂直管の単一の列を、各組が一つのコイルを形成する二組の管に分割できる。各コイルは、第一の経路を提供するいくつかの管132から構成され、これらの管132のそれぞれは、第二の経路を提供する単一の管134にマニホールド133を通して接続される。
二つの経路のコイルが、例示の目的で記載されているが、コイル配置は、所望に応じて、単一の経路から2、3、4、またはそれを上回る経路の複数の経路配置まで任意の数の経路を含むことができる。
二つの対流セクションを用いることで、デッドスペースが低減されることによって、煙道ガスの再循環の可能性が低減されるとともに、加熱セクション全体に亘る、より均一な煙道ガスの流れが提供される。一つの代わりに二つの対流セクションを有することで、任意の燃焼器から対流セクションまでの最大距離が、半分に低減される。さらに、各対流セクション内へ進む煙道ガスの体積が半分に低減される。これら二つの効果の組み合わせによって、放射室内で優先的な煙道ガス流経路を生成する傾向が大幅に低減される。
さらなる利点は、対流セクションそれ自体の高さおよび幅を大幅に低減できることである。ここに記載されるコイル配置を用いることで、炉の容量が増加されるが、対流管の長さは、低減される。十分な冷却容量を維持するために、対流セクションは、単一の対流セクションが使用される場合、高さおよび幅の両方とも増加される必要があるであろう。これらの両方の増加は、非常に高価なものとなる。幅の増加は、より長くかつより厚い管の支持物を意味する。長さの増加は、付加的な負荷に耐えるためのより多くの台と構造用鋼とを意味する。しかしながら、一つではなく二つの対流セクションが使用される場合は、それぞれは、組み合わされた二つのより小さな対流セクションと同じ冷却容量を有する単一の対流セクションに比較して、より小さな高さと幅とを有するであろう。
図4、図5、および図6をここで参照すると、クラッキング炉200は、加熱セクション210と、加熱セクション210の横側面211に沿って延びている少なくとも一つの対流セクション220とを含む。加熱セクション210は、内部で複数の管状コイル230が平行した列に配置されている内部放射加熱室214を含む。加熱セクション210は、さらに、炉の長手方向延長線を規定する長手軸線Xと、上部および下部それぞれ210aおよび210bとを含む。燃焼器240が、好ましくは、列になって配置され、管状コイル230の列の間に、また、管状コイルと炉側壁の間に位置する。図4〜図7に例示される実施態様200では、燃焼器は、加熱セクションの下部210bに位置する。対流セクション220は、加熱セクションの上部210aにおいて横側面211に接続されている。すなわち、開口223が、加熱室214から対流セクション220への煙道ガスの連通を可能としており、加熱セクション210の上部210aに位置する。燃焼器による燃料の燃焼から生じる煙道ガスは、加熱セクション210内で上方へ流れ、その後、対流セクション220を通って排出される。しかしながら、図8〜図10に概略例示される代替の配置においては、以下に説明するように、燃焼器は、加熱室の上部に配置でき、対流セクションは、加熱室の下部に接続できる。
管状コイルは、各列内に一つまたは複数のコイルを有する複数の平行した列に配置される。各列は、長手方向軸線Xに垂直な平面内に位置する。
例示の目的で図6に示すように、各列内の管232は、熱分解される炭化水素の各供給物の流れのために二つの通路を提供するように配置される。より詳細には、各列内の複数の管232は、管232より大きな内径を有する垂直管234に接続された水平マニホールド233に接続されている。管232の上端は、炭化水素供給物を管232に提供するための入口マニホールド231に接続されており、管234の頂部は、熱分解流出物を受け取るためかつさらなる熱分解反応が生じるのを抑制するのに十分低い冷却温度に冷却するための伝達ライン交換器235に接続される。従って、示されるように、熱分解される炭化水素は、管232の頂部内へ導入され、管232を通ってマニホールド233内へと下方に流れ、その後、伝達ライン交換器235内への導入のために管234を通って上方へ流れる。先に説明した図3に例示される実施態様100と同様な仕方で、熱分解される供給物は、対流セクション220内に配置された対流管内で予熱でき、予熱された供給物は、入口マニホールド231を通って管232内へ導入される。
従って、例えば、垂直管の単一の列を、各組が一つのコイルを形成する二組の管に分割できる。各コイルは、第一の経路を提供するいくつかの管232から構成され、これらの管232のそれぞれは、第二の経路を提供する単一の管234にマニホールド233を通して接続される。
上述したように、単一の経路または複数の経路配置を含む任意のコイル配置が、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
好ましい実施態様では、炉は、放射加熱室214から対流セクション220への煙道ガスの連通のために構成された複数の通路を含む。通路250は、放射加熱室214内の再循環を抑えながら、煙道ガスの均一な流れを促進する。通路250は、互いに平行しており、煙道ガスを横方向に対流セクション220内へと導くように横方向に配置される。実施態様200では、通路250は、加熱セクション210の上部210aに配置される。管状コイル230は、各通路250を通って配置される。各通路は、少なくとも部分的に通路を画成しかつ囲むハウジング251を有する。各通路250は、一端において、出口開口223により対流セクション220と連通する。通路250の底部は、相対的に広い部分253aと相対的に狭い部分253bとを含むように構成された入口開口253を有する。狭い部分253bは、通路の床を形成する板252aと板252bとの間の隙間によって画成される。
図7を参照すると、入口開口の相対的に広い部分253aは、寸法L1とD1によって画定される。入口開口の相対的に狭い部分253bは、寸法L2とD2によって画定される。部分253aと253bの相対的な大きさは、放射加熱室214内で任意の所望の種類の煙道ガス流を生成するように選択できる。任意の適切な寸法を選択でき、一例として、比L1/L2は、0.8から1.2、好ましくは、0.9から1.1の範囲とすることができ、また、比D1/D2は、1.1から10、好ましくは、1.5から4、より好ましくは2から3の範囲とすることができるとはいえ、これらの比以外の寸法も選択できる。見てわかるように、D1は、D2より大きく、D1を通して、より多くのガス流を導く傾向がある。入口開口253の相対的により広い部分253aは、より狭い部分253bが配置されるよりも出口開口223から離れて配置されているので、煙道ガス流は、対流セクションからいっそう離れて加熱室の隅の方へ偏る。トンネルおよび入口開口’の寸法は、対流セクションから最も離れた燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失が、対流セクションに最も近い燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失に等しくなるように、選択される。単一の対流システムではトンネル開口は、対流セクションと反対の一端において、より広くなる。二重対流システムではトンネル開口は、炉の中間において、より広くなる。これによって、煙道ガスは、対流セクションへの最短経路を取るのが阻止され、そうでなければ生じるであろう放射セクション内の再循環煙道ガスのデッドゾーンが解消される。従って、加熱セクション210を通る全体の煙道ガス流は、より均一になり、局所的な高温部分または低温部分が同時に低減される。
実施態様200は、一つの対流セクション220と共に例示されているとはいえ、代替として、炉200が、対流セクション220の側面とは反対の加熱セクション210の側面に沿って延びている第2の対流セクションを含むこともできることは、容易に理解されるであろう。
一例として図8、図9および図10をここで参照すると、有機原材料の熱分解のためのクラッキング炉300が例示されている。炉300は、加熱セクション310と、第一および第二の対流セクションそれぞれ321および322とを含む。第一の対流セクション321は、加熱セクション310の第一の横側面321に沿って延びており、第二の対流セクション311は、加熱セクション310の第二の横側面312に沿って延びている。加熱セクション310は、内部で複数の管状コイル330が平行した列に配置されている内部放射加熱室314を含む。加熱セクション310は、さらに、炉の長手方向延長線を規定する長手軸線Xと、上部および下部それぞれ310aおよび310bとを含む。燃焼器340が、好ましくは、列になって配置され、管状コイル330の列の間に位置する。炉300においては、燃焼器は、加熱セクションの上部310aに位置し、第一および第二の対流セクション321および322は、加熱セクションの下部310bにおいて対向する横側面311と312それぞれに接続されている。すなわち、開口323および324が、通路350から第一および第二の対流セクション321および322への煙道ガスの連通を可能としており、加熱セクション310の下部310bに位置する。燃焼器による燃料の燃焼から生じる煙道ガスは、加熱セクション310内で下方へ流れ、その後、加熱セクション310の底部において通路350を通り、その後、対流セクション323および324を通って対流セクション321および322それぞれの中へと排出される。
管状コイル330は、各列内に一つまたは複数のコイルを有する平行した複数の列に配置される。各列は、長手方向軸線Xに垂直な平面内に位置する。
図8に示すように、各列内の管332は、熱分解される炭化水素の各供給物の流れのために二つの通路を提供するように配置される。より詳細には、複数の管332は、一つの列内では、管332より大きな内径を有する垂直管334に接続された水平方向マニホールド333に接続されている。管332の上端は、炭化水素供給物(または他の有機供給物)を管332に提供するための入口マニホールド331に接続されており、管334の頂部は、熱分解流出物を受け取るためかつさらなる熱分解反応が生じるのを抑制するのに十分低い冷却温度に冷却するための伝達ライン交換器335に接続される。従って、示されるように、熱分解される炭化水素は、管332の頂部内へ導入され、管332を通ってマニホールド333内へと下方に流れ、その後、伝達ライン交換器335内への導入のために管334を通って上方へ流れる。先に説明した図3に例示される実施態様100と同様な仕方で、熱分解される供給物は、対流セクション321および322内に配置された対流管内で予熱でき、予熱された供給物は、マニホールド331を通って管332内へ導入される。
従って、例えば、垂直管の単一の列を、各組が一つのコイルを形成する二組の管に分割できる。各コイルは、第一の経路を提供するいくつかの管332から構成され、これらの管332のそれぞれは、第二の経路を提供する単一の管334にマニホールド133を通して接続される。
上述したように、単一の経路または複数の経路配置を含む任意のコイル配置が、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
好ましい実施態様では、炉300は、放射加熱室314から対流セクション321および322への煙道ガスの連通のために構成された複数の通路350を含む。通路350は、放射室内の煙道ガスの均一な流れを促進して、管状コイル330内の均一かつ一貫した熱分解を提供する。通路350は、互いに平行しており、煙道ガスを横方向に対流セクション321および322内へと導くように横方向に配置される。実施態様300では、通路は、加熱セクション310の下部310bに配置される。通路350は、樋360によって分離かつ離間される。管状コイル330の底部は、樋を通って配置され、ブラケット、支柱、または当業者に知られている任意の他の適切な支持の手段によって所定位置に取り付けることができる。各通路350は、少なくとも部分的に通路を画成しかつ囲むハウジング351を有する。通路は、各端において、開口323および324それぞれにより対流セクション321および322のうちの一方と連通する。図8から図10に示した実施態様には二つの対流セクションが含まれているとはいえ、炉300が、一つの対流セクションだけで随意に構成できることは、留意する必要がある。
通路350のハウジング351は、側壁352を含む。各側壁は、放射室314から通路内への煙道ガスの通過を可能とする一つまたは複数の開口355を含む。開口355は、任意の形状または寸法とすることができる。図9から理解できるように、好ましい開口355は、細長いスロットから成る。スロットは、任意の適切な大きさとすることができ、また代替として、その全長に沿って同じ大きさとすることもでき、あるいは、ある位置で他の位置より広くすることもできる。図9に示すように、スロット355は、幅D3を有する相対的に狭い部分355aと、幅D4を有する相対的に広い部分355bとを含む。355aと355bの相対的な寸法は、加熱室314内に任意の所望の種類の煙道ガス流を生成するように選択できる。任意の適切な寸法を選択でき、一例として、比D4/D3は、1.1から10、好ましくは、1.5から4、より好ましくは2から3の範囲とすることができるとはいえ、これらの比以外の寸法も選択できる。
D4は、D3より大きく、D4を通して、より多くのガス流を導く傾向がある。好ましくは、より狭い部分355aは、対流セクションへと続く開口323または324に、より近くなっている。炉300などの二つの対流セクションの実施態様では、単一のスロット355が、通路の各側壁に沿って延びることができ、各スロットは、二つの狭いセクション355aの間の広い中間セクション355bを有しており、狭いセクション355aは、開口323および324の極めて近くに近接しており、広いセクション355bは、加熱室314の中間の極めて近くに近接している。トンネルおよび入口開口の寸法は、対流セクションから最も離れた燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失が、対流セクションに最も近い燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失に等しくなるように、選択される。単一の対流システムではトンネル開口は、対流セクションと反対の一端において、より広くなる。二重対流システムではトンネル開口は、炉の中間において、より広くなる。これによって、煙道ガスは、対流セクションへの最短経路を取るのが阻止され、そうでなければ生じるであろう放射セクション内のデッドゾーンが解消される。また、煙道ガスは、通路350を分離する樋360内に位置するコイルの底部を通って引き込まれ、それによって、加熱の効率が向上する。
上述した説明は、多くの詳細を含むとはいえ、これらの詳細は、本発明の範囲の限定としてではなく、本発明の好ましい実施態様の単なる例示として解釈すべきである。当業者は、添付の請求項により規定される本発明の範囲および精神の中で他の多くの可能性を構想するであろう。
従来型の炉の概略図である。 従来型の炉の概略図である。 第一および第二の対流セクションを有する本発明のクラッキング炉の実施態様を例示する切欠斜視図である。 図2に示される炉の実施態様の正立正面図である。 加熱セクションから炉の対流セクションへの煙道ガスの連通のための通路を加熱セクションの上部に有する本発明の別の実施態様を示す斜視図である。 通路の側面図である。 図4に示される炉の実施態様の一部正立正面図である。 通路の平面図である。 加熱セクションの底部に通路を有する本発明の別の実施態様の正立正面図である。 図8に示される炉の通路の斜視図である。 図8に示される炉の側面図である。

Claims (10)

  1. a)加熱室と、加熱室内に配置された複数の管状コイルと、複数の燃焼器と、加熱室から炉の対流セクションへの煙道ガスの連通のための複数の通路とを含む、加熱セクションと、
    b)加熱セクションに接続された少なくとも一つの第一の対流セクションと、
    を備える、有機原材料の熱分解加熱のための炉であって、
    前記各通路は、煙道ガスを通路内に導入するための入口開口と、煙道ガスを対流セクション内へ導くための出口開口とを有し、
    前記入口開口は、相対的により広い部分と、相対的に狭い部分とを有し、前記相対的に狭い部分は、前記相対的により広い部分と前記通路の出口開口との間に位置する、
    ことを特徴とする炉。
  2. 前記加熱セクションは、上部と、下部と、長手方向軸線と、第一および第二の対向する横側面とを有することを特徴とする請求項1記載の炉。
  3. 前記第一の対流セクションは、加熱セクションの第一および第二の対向する横側面の一方に沿って長手方向に延びていることを特徴とする請求項2記載の炉。
  4. 前記複数の管状コイルは、平行した列に配置されており、各列は、加熱セクションの長手方向軸線に垂直な平面内に位置することを特徴とする請求項3記載の炉。
  5. 前記通路は、互いに平行して配置されており、加熱セクションに対して横方向に延びていることを特徴とする請求項2記載の炉。
  6. 少なくともいくつかの燃焼器が、加熱セクションの上部に配置されていることを特徴とする請求項2記載の炉。
  7. 少なくともいくつかの燃焼器が、加熱セクションの下部に配置されていることを特徴とする請求項2記載の炉。
  8. 前記通路は、加熱セクションの頂部に配置されていることを特徴とする請求項2記載の炉。
  9. 前記通路は、加熱セクションの底部に配置されていることを特徴とする請求項2、6、7のいずれか1項に記載の炉。
  10. 前記第一の対流セクションとは反対側の加熱セクションの第一および第二の横側面の他方に沿って長手方向に延びている第二の対流セクションをさらに備えることを特徴とする請求項3又は9に記載の炉。
JP2008216215A 2002-04-10 2008-08-26 より均一な加熱を用いるクラッキング炉 Expired - Fee Related JP4871928B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/120,072 2002-04-10
US10/120,072 US7004085B2 (en) 2002-04-10 2002-04-10 Cracking furnace with more uniform heating

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003584212A Division JP4204983B2 (ja) 2002-04-10 2003-04-10 より均一な加熱を用いるクラッキング炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009001822A JP2009001822A (ja) 2009-01-08
JP4871928B2 true JP4871928B2 (ja) 2012-02-08

Family

ID=29248268

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003584212A Expired - Fee Related JP4204983B2 (ja) 2002-04-10 2003-04-10 より均一な加熱を用いるクラッキング炉
JP2008216215A Expired - Fee Related JP4871928B2 (ja) 2002-04-10 2008-08-26 より均一な加熱を用いるクラッキング炉

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003584212A Expired - Fee Related JP4204983B2 (ja) 2002-04-10 2003-04-10 より均一な加熱を用いるクラッキング炉

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7004085B2 (ja)
EP (1) EP1492857B1 (ja)
JP (2) JP4204983B2 (ja)
KR (1) KR100658052B1 (ja)
CN (1) CN100587033C (ja)
AU (1) AU2003224920A1 (ja)
BR (1) BRPI0309108B1 (ja)
DE (1) DE60306911T2 (ja)
MX (1) MXPA04009829A (ja)
MY (1) MY134278A (ja)
TW (1) TWI276681B (ja)
WO (1) WO2003087268A2 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20040040A1 (it) * 2004-01-15 2004-04-15 Maurizio Spoto Elemento scambiatore a scambio termico incrementato
BRPI0812274B1 (pt) * 2007-03-28 2021-04-27 China Petroleum & Chemical Corporation Forno de fracionamento tubular
US20090022635A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Selas Fluid Processing Corporation High-performance cracker
US9011791B2 (en) * 2008-04-07 2015-04-21 Emisshield, Inc. Pyrolysis furnace and process tubes
JP2010102305A (ja) 2008-09-24 2010-05-06 Canon Inc 画像形成装置
CN101723784B (zh) * 2008-10-16 2012-12-26 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯裂解炉
CN103086826B (zh) * 2011-10-28 2015-09-16 中国石油化工股份有限公司 一种乙烯和丙烯的联产方法
RU2505583C1 (ru) * 2012-08-27 2014-01-27 Государственное унитарное предприятие Институт нефтехимпереработки Республика Башкортостан (ГУП ИНХП РБ) Трубчатая печь
CN103992812B (zh) 2014-05-28 2016-04-06 惠生工程(中国)有限公司 乙烯裂解炉
KR101604679B1 (ko) * 2015-06-16 2016-03-18 장연 산화반응과 환원반응이 분리되어 일어나도록 하는 환원용버너 및 이를 이용한 합성가스 리사이클링 시스템
CN107532821A (zh) * 2015-06-30 2018-01-02 环球油品公司 用于燃烧式工艺加热器的替代性盘管
CN107024116A (zh) * 2016-02-02 2017-08-08 中石化洛阳工程有限公司 一种曲u形管
CN107497239B (zh) * 2017-09-22 2024-03-29 江门展艺电脑机械有限公司 一种废气热解炉
WO2019210239A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 Uop Llc Process and apparatus for a convection charge heater
US10962259B2 (en) * 2018-08-31 2021-03-30 Uop Llc Segregated fired heater
CN116472110A (zh) * 2020-11-17 2023-07-21 鲁姆斯科技有限责任公司 用于烯烃生产的裂解加热器的多排辐射盘管布置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3274978A (en) 1964-02-24 1966-09-27 Lummus Co Vertical tube fluid heater
US3267910A (en) * 1964-09-02 1966-08-23 Lummus Co Process heater
JPS5223632B2 (ja) 1973-03-22 1977-06-25
JPS5756518B2 (ja) 1973-04-25 1982-11-30
US4160701A (en) 1973-04-25 1979-07-10 Linde Aktiengesellschaft Tube furnace for the cracking of organic feed stock
DE2323234C2 (de) 1973-05-09 1982-12-09 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Rohrofen
US4101376A (en) 1974-03-18 1978-07-18 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Tubular heater for cracking hydrocarbons
US3972682A (en) 1975-10-06 1976-08-03 Envirotech Corporation Pyrolysis furnace
US5181990A (en) 1986-01-16 1993-01-26 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Pyrolysis furnace for olefin production
US4762958A (en) 1986-06-25 1988-08-09 Naphtachimie S.A. Process and furnace for the steam cracking of hydrocarbons for the preparation of olefins and diolefins
FR2600665B1 (fr) 1986-06-25 1988-10-07 Naphtachimie Sa Procede et four de vapocraquage d'hydrocarbures liquides destines a la fabrication d'olefines et de diolefines
DE3701161A1 (de) 1987-01-16 1988-07-28 Linde Ag Ofen
EP0305799B1 (en) 1987-09-01 1991-10-23 Abb Lummus Crest Inc. Pyrolysis heater
JPH0631323B2 (ja) 1988-09-30 1994-04-27 三井造船株式会社 分解炉
SE469754B (sv) 1990-05-14 1993-09-06 Kanthal Ab Ugn foer krackning av kolvaeten
EP0519230A1 (en) 1991-06-17 1992-12-23 Abb Lummus Crest Inc. Pyrolysis heater
US5151158A (en) 1991-07-16 1992-09-29 Stone & Webster Engineering Corporation Thermal cracking furnace
DE4128521A1 (de) 1991-08-28 1993-03-04 Selas Kirchner Gmbh Pyrolyseofen zum thermischen spalten von kohlenwasserstoffen
US5807616A (en) 1995-04-24 1998-09-15 Corning Incorporated Thermal cracking process and furnace elements
US5799623A (en) 1996-11-18 1998-09-01 Sidney L. Born Support system for feedstock coil within a pyrolysis furnace
FR2760467A1 (fr) * 1997-03-04 1998-09-11 Procedes Petroliers Petrochim Four tubulaire a radiation a deflecteurs de flamme pour la decomposition thermique d'hydrocarbures en presence de vapeur d'eau
US6178926B1 (en) * 1999-08-31 2001-01-30 Foster Wheeler Corporation Double-fired horizontal tube heater

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003087268A2 (en) 2003-10-23
US7004085B2 (en) 2006-02-28
CN1659257A (zh) 2005-08-24
TWI276681B (en) 2007-03-21
KR20040111503A (ko) 2004-12-31
TW200402468A (en) 2004-02-16
US20030213687A1 (en) 2003-11-20
KR100658052B1 (ko) 2006-12-14
MXPA04009829A (es) 2004-12-07
BRPI0309108B1 (pt) 2017-03-21
DE60306911T2 (de) 2007-01-11
DE60306911D1 (de) 2006-08-31
JP2009001822A (ja) 2009-01-08
WO2003087268A3 (en) 2003-11-20
EP1492857B1 (en) 2006-07-19
BRPI0309108A2 (pt) 2016-11-16
EP1492857A2 (en) 2005-01-05
AU2003224920A1 (en) 2003-10-27
JP4204983B2 (ja) 2009-01-07
MY134278A (en) 2007-11-30
CN100587033C (zh) 2010-02-03
JP2005522567A (ja) 2005-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4871928B2 (ja) より均一な加熱を用いるクラッキング炉
EP1718717B1 (en) Cracking furnace
US4324649A (en) Fired process heater
EP0305799B1 (en) Pyrolysis heater
EP1417098B1 (en) Pyrolysis heater
US7484478B2 (en) Fired heater
US4412975A (en) Fired process heater
CN103992813A (zh) 乙烯裂解炉
CN107974270B (zh) 一种裂解炉
KR100563761B1 (ko) 짝을 이룬 버너로 구획된 연소 시스템을 갖는 열분해 가열기
US20050106518A1 (en) Pyrolysis heater
KR101599662B1 (ko) 열 교환 장치 및 그 제조방법
CN107974268B (zh) 一种裂解炉
JPS6338888A (ja) 熱交換器,同熱交換器の形成方法および同熱交換器を含む炭化水素分解炉
US8845997B2 (en) Steam reforming process with improved flue gas flow
CN107974269B (zh) 一种裂解炉
US20160334135A1 (en) Double fired u-tube fired heater
RU2809827C1 (ru) Аппарат для нагрева нефти и продуктов ее переработки
CN111019691B (zh) 低碳烯烃裂解设备以及裂解方法
KR102220200B1 (ko) 파이어 히터
CN111019688A (zh) 低碳烯烃裂解设备以及裂解方法
JPH0649868B2 (ja) 炭化水素の熱分解炉

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111014

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111025

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4871928

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees