JPH04500383A - 炭化水素の蒸気分解の方法と装置 - Google Patents

炭化水素の蒸気分解の方法と装置

Info

Publication number
JPH04500383A
JPH04500383A JP2508908A JP50890890A JPH04500383A JP H04500383 A JPH04500383 A JP H04500383A JP 2508908 A JP2508908 A JP 2508908A JP 50890890 A JP50890890 A JP 50890890A JP H04500383 A JPH04500383 A JP H04500383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
effluent
furnace
cooling
zone
quenching
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.)
Pending
Application number
JP2508908A
Other languages
English (en)
Inventor
ラングレ,エリック
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of JPH04500383A publication Critical patent/JPH04500383A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C10G51/00Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only
    • C10G51/02Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only plural serial stages only
    • C10G51/023Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more cracking processes only plural serial stages only only thermal cracking steps
    • 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
    • C10G9/002Cooling of cracked gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/02Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media both being gases or vapours
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G1/00Non-rotary, e.g. reciprocated, appliances
    • F28G1/12Fluid-propelled scrapers, bullets, or like solid bodies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0075Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F2009/0285Other particular headers or end plates
    • F28F2009/029Other particular headers or end plates with increasing or decreasing cross-section, e.g. having conical shape

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 炭化水素の蒸気分解の方法と装置 この発明は、エチレン及び他の不飽和低次化水素を製造するための炭化水素の蒸 気分解の方法と装置に関する。
管(チューブ)を有する炉の中で高温に、一般に約850°C〜880°Cに上 げた蒸気と炭化水素混合物を非常に短時間的0゜07〜0.3秒間循環させて、 炭化水素を蒸気分解することが普通行われている。
特に、炉には管が連続に多数の直管からなる曲がった径路を形成しているしのが 使用されている。管は、出口分岐管を介して急冷却手段に、油との直接的接触、 又は熱交換器あるいはボイラー中での間接的接触で連結される。この急冷却は蒸 気分解流出物中の化学反応、特に蒸気分解で形成されたオレフィンの二次熱分解 を止めることを意図されLものである。
これらの炉では、管は、長さが長く直径が大で(例えば内径75J11〜150 im)であり、高温の炉に残存する流出物を保している(大直系の管の温度上昇 速度は不十分であり、流出液の出口温度を高くすると流出物の過分解をすること になろう)。
流出物を急冷ゾーンに集め、移行するのに必要な時間が流出物の過分解を起こし 、収率低下となる炉の出口において流出物の高温化を不可能にする。
しかし、炉中の反応温度と炉の出口での流出液の温度が非常に高い(例えば供給 原料のナフサで880°C〜900’C)炭化水素蒸気分解法があり、この方法 では複数の小さい直径の管(例えば30zx)を用いて行われており1分解は、 炉を一回通過する間に行われる。管の下流での流出物の過分解を避けるため、管 の末端は、炉の管を延長して配置されている置数の小さな急冷熱交換器に直接連 結しており、各急冷用交換器は炉管の一つ又はできれば炉管の2つに対応して設 けられている。その几め、炭化水素は、非常に高温で分解され、炉と急冷熱交換 器との間の実質的移送時間がなく冷却されろ。従って、エチレン、プロピレン、 ブタジェンが良好な収率で得られる。しかし、この方法では、上記の第1の方法 での通常の急冷用熱交換器より、小さくてコンパクトな特別の急冷用熱交換器を 用いることを必要とし、むしろ困難な特別の脱カーボン法を必要とする。
これら2つの先行技術は、相いれないものであって結合でき紛い。すなわち、通 常の炉に組み合わ仕た急冷熱交換器を、管の延長部に位置した置数の基本熱交換 器で単に置換するだけでは十分でなく、管を炉の屋根を通過さすことが必要とな りかつこれは現存の炉で行うことができない。また大直径の管を急冷熱交換器を 保持したまま襦散の小管で置き換えることは不可能である。急冷熱交換器に至る 移送ライン中での過分解を避けるためには、分解1区度を制御することが必要と され、これは非常に高い分解rl 1m 4−育する小管を用いることに関連し L利点(エトレン収率が約15%増大)を失うであろう。
この発明の特別の目的は組合される上記2つの先行技術の欠点を被ることなく利 点がらたらされる炭化水素の蒸気分解方法と装置をtI供することにある。
この発明の池の目的は、オレフィン東造の際により高い収率か得らt、る炭化水 素の蒸気分解法と装置を提供することにある。
二の発明のIthの目的:よ、叡占で決定できる可変変合の分解を用いて、より 広い範囲の炭化水素供給原料を処理しつるタイプの方法と装置を提供することに ある。
かくして、この発明は、供給原料の蒸気と炭化水素とを単流の小管を有する炉を 高速で通過させ、流出物が炉を出る際に急冷に付すことからなり、その管か炉内 に位置し、かつ炉外の急冷ゾーンに移送ダ′71・を介I7て連結されrこ収集 ゾーンに開枚され、肪記流出物を、小管の末端のごく近傍で炉内に位置したコン パクト(eoa+pact )ゾーン中で、制御冷却を行い、それによって収集 シー、/内で相当の、払I低下を得、かつ流出物の制限子急冷を流出物か9冷シ ー/に移行さける前に、約160″C以下までITらこと4′$r徴と4る、エ チし−及び池の不飽和低次化水素を製造VるノニめI:l)炭化水素の蒸気分解 法を提供するしのである。
流出物か分解φを出る前に制限、された子息冷により、炉内で炭化水素をとり高 い11隻でかつ短い通過時間で作動−gfことを可能にするのて、を冷鳩交換器 \の移送!−ンでの過分解を生fろこと一\、オレ7 、i ’、、・の収率か 向Lfる。加えて、子息冷は、制限されてシー存する、ナなわらこの特徴は当該 分野のプうクチイスに反−償るらのである。(通常の蒸気分解法では、続いての 化学反応を凍結するため、流出物を急冷し少なくとも約300″Cまで十分に冷 却する努力かなされており、この発明ではこれを行わない。) このは発明では、限られた性質の熱伝達であるf;め、非常にコンパクトで、炉 内に設置されろゾーンで熱伝達を行うことができろう流出物が一旦約780°C 〜840’Cの、A亥に冷却されたら、みるべき過分解を生ずる二となく流出物 を集め炉内外に移送できる。かくして、この発明は現存の炉を、小径の率流管を 用いて変形し、高収率を与えることを可能にする乙のである。
また、小径の管を有する単流炉を、これらの管を基本熱交換器と組合すことなく 用いることか可能となる。
最後に、この発明は、炉と急冷ゾーンとの間の流出物の後分解の避けろか又は制 限することを可能とする。
この発明の第1の手段では、制限しf二冷却がコンパクトゾーン中で蒸気分解の 流出物より冷たい液体との熱交換で行われる。
この目的に用いる熱交喚器は、0.5〜1.2mの間の高さで、小さな蒸気分解 管の末端ゾーンに位置させるのが有利である。この熱交換器は炉での直接熱射が 避けられるように熱的に絶律するのが有利である。
冷却用i&G*は、高圧水、蒸気、圧縮空気(ガスタービン用)、又は蒸気分解 用供給原料それ自体のフラクションか挙げられるが、これに特に限定されない。
この発明の第2の手段では、制限冷却か蒸気分解の流出物の温度より低い1度を 有する媒体まr二は剤を比較的低流量で収集ゾーンに注入することにより行われ る。
この流量は、収集ゾーンの上流端で実質的に注入することが特にa初である。こ の上うに、収集ゾーンの始めでIJ!られろ最ら強力な冷却(収集しl二流出物 、D全部を混合した後で−7)最終冷却より強い冷却)が、収集f−ンの姶めで の部分分解を完全に1非除することを可能に」”る。
収集y! −’y L−tlE入2、きれる媒体又:虚削)よガスか好ましい。
、8−の・f−ンに液体を注入して流出物を急冷することしてきろが、収集ゾー ン、すなわち通説炭素化とタール濃縮に付すシー・/で冷スポットを生ずる危険 があろう。
この発明の他の特徴によれ1z、子息冷は流出液の調整されr二段分解を移送ダ hト及び収集゛l−−シー隣接部位で行うことかできるように決められる。収集 シー−からの流出口のAjtを、冷媒の流量又は温度を組節することに。1って 四節すること)よ容易である(冷却が直接熱交換で行われるか注入々び混合によ って得られるかに係りない)。
かくして1、−・り発明:、!、急冷用株交換器への移送ライン中rす〆2噴“ を変化さt:と及び任意にそのゾーンでのg掖され1−後分′傅をFi’うこと を可能とする。これは流、出物を単に袷ど(又:よ全く)冷却しない二とによっ て行うことができる。この処li1!ji、比較的耐火性ア゛反応シー゛、での 長いa適時間を必要とするプロパ・・やエタンのよ−゛)な経供給原料に特に有 利である。
付加的な反応r−ンを使用するごとにより分解突合を!Ii1節することを選択 とすることは、通過時間を広範囲に変動さ仕うる可変結合構造の炉を有すること にある程度等しい(例えば、通過時間を100%まで増加さすことかできる)。
この発明の池の特徴によれば、子息冷の目的で注入される大部分のガスが熱分解 製品からtR導される例えばc4から軽ガス油の範囲の再盾還しn石油フラクシ ョンからなることで、再循還エタンヨンは本質的にハイドロ処理(hydroL reatad) した熱分解ガソリンからなるのが好ましい。
かくして帳分解ガソリンフラクシタンの後分解を制限しコントロールすることに よりオレフィンの収率を増加さすとともに、部分的に循還されるため、より最密 に分解された熱分解ガソリンのオクタン数を増加を伴う。
例えば子息冷に用いられるガスは第1の間接急冷からの流出物流の小さなフラク ションでもよ(、このフラクションは最圧縮(*f=11にはエジェクター)で 収集ゾーンに再注入される。
冷却用に特に有利な分解供給原料のフラクションは分解し冷却したエタンの供給 原料(例えば再循還エタン)であり、移送ラインでの後分解を使用する場合には 高いエタン変換率(例えば65〜70%)を得ることができる。
子息冷を残す流出物の温度は、子息冷ガスの圧又は流量を変動させて規制するこ とができる。
この発明のなお池の主要な特徴では、子息冷用に収集ゾーンに注入される媒体又 は剤が侵蝕性の固形粒子からなり、この粒子はキャリアーガス流で運ばれるのが 好ましい。
例えば、これらの固形粒子は、約5ミクロンから約250ミクロンの範囲になる 粒子サイズを有することかできる。例えば蒸気分解流出物の流量の重量で0.0 5%〜8%の範囲での流量で5〜60ミクロンの範囲。
粒子は、収集ゾーン、移送ダクト及び急冷熱交換器を侵蝕によって脱炭素化する 作用をする。
粒子は、急冷熱交換器の出口で、例え;fサイクロンにガス状流出物から分離す るのが有利である。そして炉の管からの出口で流出物収集ゾーンに注入し、再循 還するため再圧縮される。
この発明はまた、小さい単流管を有する分解炉と炉中に残存するガス放流出物を 急冷する手段とからなり、管は互いに出口分岐管で炉内で連結され、この分岐管 は、急冷手段に移送ダクトで連結されており、流出物の制御冷却用のコンパクト ゾーンが流出物を急冷手段に移送する前に160°C以下に制限子急冷を行うこ とを目的のために管の出口端部のごく近傍で炉内に設けられていることを特徴と する特に蒸気の方法を行うことにより炭化水素の蒸気分解を行う装置を提供する ものである。
このコンパクトゾーンは、出口分岐管のすぐ上流に位置させた熱交換器、又は流 出物の温度より低い温度のガス状の剤又は媒体の比較的低い流量を注入する手段 を含む出口分岐管それ自体で構成することができる。
最終の急冷手段か熱交換器からなる場合に、その熱交換器の出口に連結されたダ クトは、ガス状丘出物の流れの小フラクンコンを、蒸気の出口分岐管中の注入手 段に連結された再圧縮手段(飼えばエジェクター)に移送する目的で、除去する のに有利に用いることができる。
出口分岐管に注入された子息冷ガスが侵蝕性固形粒子を運ぶ際に、サイクロンの ようなガス固体分離器が、これらの粒子とガス流出物の流量を分離する急冷熱交 換器の出口に設けられる。
これらの固形粒子を炉の管から出口の分岐管を経て再循環させろ手段が設けられ る。
一般的に、この発明は、出口分岐管により急冷熱交換器に連結されている小径の 管を何する単流炉中で、炭化水素を蒸気分解さすことを可能にし、それによって 流出面の過分解の危陳がなくて高収率でオレフィンを得ることができる。調節さ れた後分解ゾーンを用いることにより、この発明では処理できる供給原料の範囲 を拡大し、特にプロパンやエタンのような耐熱性(refractory)の供 給原料の使用を可能とする。
次の記載は、例示のためのらので、添付の図面が参照される。
そこで、 図1はこの発明の装置の第1の風体例の図である。
図2〜図6は、装置の他の具体例の図である。
図1は、炭化水素蒸気分解炉10の図で、一連の平行な直管12を含み、その一 端がダクト16を介して供給される入口分岐管(人口マンホールド)14に、そ の他端か炉内に設けられ蒸気分解のガス状流出物を急冷するための急冷手段22 に移送ダクト20で連結された出口分岐管(出口マンホールド)18に相互連結 されている。
炉10は単流タイプで、炭化水素供給原料は、炉の対向端間の直管12を経ての み流れる。管12の内径は比較的小さく(例えば25mm)で多数の管が設けら れている。このため、この炉は、比較的高い反応温度で炉を通過する供給原料の 通過時間が非常に短く作動するようデザインされており、それによって通常のや り方でオレフィンの収率を改良する。
この発明によれば、出口分岐管18中には、分岐管18に滞留するガス状流出物 の温度より低い温度の好ましくはガス状媒体又は剤が注入されている。
このガス状剤は、移送ダクト20に連結されている分枝管の端部28の反対側の 出口分岐管18の端部26に結合されたダクト24によって注入される。ダクト 24には圧力又は流量調節手段30が設けられ、移送ダクト20中のガス状流出 物の温度で感応する手段32により調節され、そのため出口分岐管18に注入さ れたガス流量を変化することによりその温度を動制御することが可能となる。
注入ガスと蒸気分解流出物との温度差か出口分岐管18内の流出物の制限された 子息冷を行うのに役立つ。子息冷ガスは移送ダクト20に進むと共に熱せられ、 結果として流出物に対すにより急冷手段22に導く移送ダクト20内で流出物の 後分解を行うことができる。この後分解は上記の手段30と32によって制限さ れコントロールできる。
出口分枝tlB中のガス状流出物は約160°C以下まで冷却されるか、流出物 は分岐管I8に残存する際に約780@〜約860′″Cの範囲の温度で有して いる。より詳しくは、ガス状流出物の子息冷による冷却は130°C以下で、例 えば約4”C〜約120°Cの範囲で、好ましくはto’c−ioooCの範囲 で、より好ましくは30″C〜80°Cの範囲である。ダクト24で運ばれた子 息冷ガスは、熱分解物からの再循還石油フラクンコン、例えば04〜軽ガス油の 範囲からtろのが好ましい。このガスは、熱分解ガソリン又は蒸気分解循環エタ ンの冷却した流出物で本質的に構成してもよい。
図1に示した装置は、通常の多流装置に対し、約6%〜約14%のすレフイン収 率を改良することを可能とする。
図2に示した変形具体例では、ガス蒸気分解流出物を急冷する手段は、間接急冷 熱交換器、例えば蒸気ボイラータイプのものからなり、その出口はダクト34で 直接急冷手段に連結される。ダク]・34に連結されたダクト36は、急冷熱交 換器22に残るガス状流出物流量の小フラクシジンqを取り、これを再高圧の補 助ガス42の流れにより40で再運転されろエジェクター・コンプレサ−38に より構成されている再圧縮手段に運ばれる。エジェクター・コンブレサ−38の 出口は炉10内の出口分岐管I8にダクト24によって接続されている。
手段30と32は、移送ダクト20の温度を、ダクト40を介してエジェクター ・コンプレサ−38に供給されろドライビングガスの流量に作動して調節させる 。
ガス状流出物の流量の小フラクシ3ンqを循還さすことにより、この発明の変形 では、消費される補助ガス又は子息冷ガスの量を制限するのに役゛立つ。
図3の変形では、ダクト24から出口分岐管18に注入された子息冷したガスに は小さな粒子サイズの侵絃性固杉粒子が含まれ出口分枝1f18、移送ダクト2 2及び特に間接や冷蝋交換器22を侵蝕によって脱炭素化するのに作用する。
少なくとG、)1つのサイクロノ44n\らなろガス固体分離手段は、急冷用熱 交換器22に一連に接続されている。サイクロン44の上部には、ガス状流出物 を直接急冷手段に導く出口ダクト46を、一方サイクロン44の下部にはガス状 流出物から分離された固型粒子を収集しかつガス状流出物の小フラクノヲンqを 除去するためのダクト48が含まれる。1厚相の流動床が垂直ダクト48中に彩 成されることになり、補助ガス流42を供給されろダクト24に粒子を再注入す るためその圧を上昇させる。
前の具体例にあるように、手段30.32か制限された子息冷の、L度をコント ロールに設けられている。図示しrユように、固杉粒子ト、ピングアップ手段5 0が注入ダクト24に設けられ、サイクロン44中ではガス−固体分離の不足を 補する。これは粒子のご<1L)lの流出物により最終の直接急冷手段に流れさ す二とかでざるからである。
固形粒子の粒子サイズは約5ミクロンから約250ミクロンの範囲が好ましく、 二の粒子は、出口分枝管1日に蒸気分解流出物流量の重量に対し、約0.01% から約8%の範囲の流量で注入される。移送ダクト20で運ばれf;ガス状流量 物中にこれらの固型粒子がq圧するとこのゾーンで遊離ラノカルの再結合を増強 し、1iitの収率を向Eする。
図4の具体例では、蒸気分解流出物の制限された子息冷が、コンパクト熱交換器 52て行われ、この交換器(よ出口分枝t18のすぐ上流の炉lO内に配置され それを通過する管12を有する。
この熱交換302は出ロダクSv4と流出物の7L度より低い1度で熱交換器に 供給されろ液体用の出口ダクト56に連結されている。
出口ダクト56のバルブ58は熱交換器52を通って流れる液体の流量をコント ロールする役割をする。このバルブ58それ自体は、移送ダクト20中の流出物 の温度に感応するデバイス60によってコントロールできる。
熱交a器52はコンパクトで鴫交換長さは約1メートルより短いか等しく、現存 の炉に難なく組み入れろことかできる。流出物の子息冷は非常に限られf二しの であり、そのためごく少しの熱交換面積を要することからコンパクトである熱交 換器とすることができる。
図5の具体例は、炉104かみ合されかつ炭化水素と反応流を存する管12の2 つの管束62と64からなる。各管束62゜64は炭化水素供給原料シ)半分用 の各人口分校管I4と蒸気分解流出物の各出口分枝管18をHする5 2つの管 束62と64は、各管束の管12がそれらの各分岐百18に至る前に池の管束の 入口分枝W14に通ずるように、互いにほぼ垂直に分枝されている。
人口分校管14の1つ又は池を通して対応する管束に供給された炭化水素供給原 料のき半分が、池の管束のW12に沿って流れる蒸気分解流出物を熱交換しで制 限された冷却をする。この冷却は不十分であるので、実際に1よ、冷液体を直接 分岐管18の入口に注入する手段によ:)所望の1−急冷か得られる。
加えて、図5で分かるように、百12は互い違いになっており、1つの管がW束 62叉は64に属し、隣近の管か他の管束64又は62に属する。結果として、 人口分校管14に連結されている管12の端部は出口分枝管18に連結されてい る(也の管束の簀の同L・ベルに位置した端部よりかなり冷たい。これが出口分 枝蓋に連結された管の端でよりも炉内により熱エネノ1.ギーを得ろ。これは炉 内の1iftが出口分枝管14に連結さねている管の部分て優先約に得みれ、そ のため炭化水素供給原料の急速な温度」−昇をもr二らし、収率の改良となるこ とを會味する。
図6は、図5と類似のこの発明の池の具体例を示すものでめろか1、流出物と炉 内に入る供給原料の半分との間の熱交換ゾーンか増加している。このためには各 人口分校管14は、特定長さの寥散の平行i!i’6Gに結合されており、この V:行管は管12よりlB、f玉が大で、その軸に同l1llD他の管束に嘱す る管12を有A−ろ。べ[]分技萱14かみも−〕とも遣い端で多数の百6Gは ■いL h・−〕間Mの([j分技吉14と同(、管束に寓す、S胃12に連結 している4゜ 1メートルよりあまり長くない多数の管66は、その人口分校管を径て前書の1 つに入る供給原料の各半分と他の管束の管の鴫との間の熱交ta面積を増大する 。蒸気分解流出物の出口分枝管18に入る直前の子息冷は、炭化水素供給原料の 2つの半分のそれぞれの予熱を高める。
二の発明の主なに1点を次の通りである。
通常の急冷熱交換器を小直i歪管を何する単流炉と組合せて使用することを可能 にする。
蒸気分解流出物を制限されコントロールしん子息冷か流出物の過分解を避けるこ になる。
流出物の制限されコントロールした後分解が、直接急冷の前に行うことかでき、 それによっ又非常に軽い供給原料処理を可能とする。
急冷熱交換器が固形粒子侵蝕によって脱炭素化できる。
現存の多流装置を採用でき、最終の過分解かなくて中流分解のためエチレン収率 を約10〜15%増加する。
国際調査報告 111吻−m−1−bn、p、−,7,Oqn、、、酌o^国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.蒸気と炭化水素の供給原料を単流管(12)を有する炉(10)を高速で通 過させ、流出物を炉を出る際に急冷に付すことからなり、単流管(12)が炉内 に位置し炉内の急冷ゾーン(22)に移送ダクトを介して連結された収集ゾーン に開放され、かつ前記流出物の制御冷却を、小管の端部のごく近傍で炉内に位置 したコンパクトゾーンで行い、それによって収集ゾーン内でかなりの温度低下を 得かつ流出物の制限子急冷を流出物が急冷ゾーン(22)に移行される前に約1 60℃以下まで行うことを特徴とするエチレン及び他の不飽和低炭化水素を製造 するための炭化水素の蒸気分解法。 2.収集ゾーン(18)からの上流の流出物急冷を流出物より冷い液体が供給さ れている熱交換器内で行うことを特徴とする請求項1による方法。 3.炭化水素供給原料を2分して、それらを隣近管に沿って反対方向に流させ、 各半分の出口流出物を、炉内にある他の半分との熱交換によって急冷却すること を特徴とする請求項1による方法。 4.予急冷却が流出物の温度により低い温度のガスの比較的低い流量を収集ゾー ン(18)に注入することによって行うことを特徴とする請求項1による方法。 5.予急冷却が、流出物の制御後分解を移送ダクト(20)と収集ゾーン(18 )の隣近部で行うことができるように決められることを特徴とする請求項1〜4 の何れか1つにする方法。 6.急冷ゾーン(22)の入口における流出物温度が約780℃〜約860℃の 範囲であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1つによる方法。 7.流出物は、前記予急冷却の間に4℃から120℃〜130℃の範囲内に冷却 されることを特徴とする請求項1〜6の何れか1つによる方法。 8.冷却が10℃〜100℃範囲特に30℃〜80℃の範囲まで行われる請求項 7による方法。 9.予冷却用に収集ゾーンの注入されるガスの大部分が熱分解品からの再循環の 石油フラクション、例えばC4〜軽ガス油の範囲からなることを特徴とする請求 項4〜8の何れか1つによる方法。 10.前記再循環フラクションが本質的に熱分解ガソリン又は蒸気分解の再循環 エタンの冷却流出物から構成されることを特徴とする請求項9による方法。 11.ガスが移送ダクト(20)に供給した収集ゾーン(18)の端部と反対の 端部に注入されることを特徴とする請求項4〜10の何れかの1つによる方法。 12.流出物についての間接の第1の急冷却が行われ、その後に流出物の小フラ クションqが取られ、再圧縮され、予急冷却用ガスとして収集ゾーン(18)に 注入されることを特徴とする前記の請求項の何れかによる方法。 13.予急冷却を出す流出物の温度が、予急冷却用ガスの流量を変化させて制御 されることを特徴とする請求項12による方法。 14.収集ゾーン(18)に注入される剤又は媒体がキャリヤーガス流で運ばれ 、約5ミクロン〜約250ミクロンの範囲にある粒子サイズを有する侵飽性固形 位子を含み、収集ゾーンに注入される粒子の流量は、分解流出物流量の重量に対 し約0.01%〜約8%の範囲であることを特徴とする前記の何れかの請求項に よる方法。 15.固形粒子が流出物の間接急冷の後で、蒸気分解流出物から、例えばサイク ロン(44)に分離され、回収した粒子の圧を増大させ、粒子を収集ゾーン(1 8)を経て再循環することを特徴とする請求項14による方法。 16.単流管(12)を有する分解炉(10)と炉から出るガス状流出物を急冷 却する手段(22)とからなり、管(12)が出口分枝管(18)によって炉( 10)内で互いに連結され、分枝管は急冷手段(22)に移送ダクト(20)で 連結され、流出物の制御冷却用コンパクトゾーンが流出物の急冷手段(22)へ の移送前の流出物の制限子急冷を行うことを目的のため、管(12)の出口端の ごく近傍の炉(10)内に設けられていることを特徴とする特に前記請求項の何 れか1つに記載の方法を行うことによる炭化水素蒸気分解装置。 17.前記コンパクトゾーンが出口分枝管(18)から上流でそこを通過する管 (12)を有する熱交換器からなることを特徴とする請求項16による装置。 18.前記コンパクトゾーンがガス状流出物より低い温度を有する剤又は媒体の 比較的小流量を注入する手段を含む出口分枝管(18)によって構成されること を特徴とする請求項16による装置。 19.急冷手段がガス伏流出物の流の小フラクションqを除去するための出口連 結してダクト(36)を有する熱交換器からなり、そのダクトは再圧縮手段(3 8)により出口分枝管(18)への注入手段に連結されていることを特徴とする 請求項18による装置。 20.前記剤又は媒体が侵食固形位子を含み、この粒子はガス状流出物から急冷 熱交換器(22)からの出口でサイクロン(44)に分離されることを特徴とす る請求項19による装置。 21.ガス伏流出物の流れからのフラクションqを再圧縮するためのエジェクタ ー・コンブレサー(38)を含み、これは高圧の補助ガスの流(42)によって 作動されることを特徴とする請求項19又は20による装置。 22.炉(10)が反対方向に流れる炭化水素を有する2つのかみ合わされた管 束(12)を含み、各束の管は他の束の入口分枝管を通過することを特徴とする 請求項16による装置。
JP2508908A 1989-06-05 1990-06-05 炭化水素の蒸気分解の方法と装置 Pending JPH04500383A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8907378A FR2647804A1 (fr) 1989-06-05 1989-06-05 Procede et installation de vapocraquage d'hydrocarbures
FR8907378 1989-06-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04500383A true JPH04500383A (ja) 1992-01-23

Family

ID=9382353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2508908A Pending JPH04500383A (ja) 1989-06-05 1990-06-05 炭化水素の蒸気分解の方法と装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5139650A (ja)
EP (1) EP0428699A1 (ja)
JP (1) JPH04500383A (ja)
FR (1) FR2647804A1 (ja)
WO (1) WO1990015118A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68914291T2 (de) * 1989-09-01 1994-09-01 Total Raffinage Distribution Verfahren und einrichtung zum dampfkracken von kohlenwasserstoffen in der wirbelschichtphase.
US5271827A (en) * 1990-11-29 1993-12-21 Stone & Webster Engineering Corp. Process for pyrolysis of hydrocarbons
FI95154C (fi) * 1992-03-09 1995-12-27 Roctex Oy Ab Menetelmä mineraalikuituja ja sideainetta sisältävän mattomaisen tuotteen valmistamiseksi
US5445799A (en) * 1993-10-20 1995-08-29 Mccants; Malcolm T. Apparatus and method for thermocracking a fluid
US5409675A (en) * 1994-04-22 1995-04-25 Narayanan; Swami Hydrocarbon pyrolysis reactor with reduced pressure drop and increased olefin yield and selectivity
FR2750138B1 (fr) * 1996-06-25 1998-08-07 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de vapocraquage comprenant l'injection de particules en amont d'un echangeur de trempe secondaire
CA2289852C (en) * 1997-05-13 2007-07-03 Stone & Webster Engineering Corporation Cracking furnace with radiant heating tubes
US6318468B1 (en) * 1999-12-16 2001-11-20 Consolidated Seven Rocks Mining, Ltd. Recovery and reforming of crudes at the heads of multifunctional wells and oil mining system with flue gas stimulation
US7235172B2 (en) * 2004-02-25 2007-06-26 Conocophillips Company Olefin production from steam cracking using process water as steam
US7780843B2 (en) * 2005-07-08 2010-08-24 ExxonMobil Chemical Company Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US7749372B2 (en) * 2005-07-08 2010-07-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US7465388B2 (en) * 2005-07-08 2008-12-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US7763162B2 (en) 2005-07-08 2010-07-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US8524070B2 (en) * 2005-07-08 2013-09-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
WO2008013794A2 (en) * 2006-07-24 2008-01-31 Clean Energy, L.L.C. Conversion of carbonaceous materials to synthetic natural gas by pyrolysis, reforming, and methanation
US8118996B2 (en) 2007-03-09 2012-02-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Apparatus and process for cracking hydrocarbonaceous feed utilizing a pre-quenching oil containing crackable components
US8051902B2 (en) * 2009-11-24 2011-11-08 Kappes, Cassiday & Associates Solid matrix tube-to-tube heat exchanger

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1348293A (fr) * 1962-03-01 1964-01-04 Metallgesellschaft Ag Procédé de refroidissement rapide de gaz de craquage
NL159133C (nl) * 1968-09-20 1979-11-15 Kinetics Technology Inrichting voor het kraken van koolwaterstoffen tot een produkt met een hoog etheengehalte.
JPS4943905A (ja) * 1972-08-31 1974-04-25
SU557089A1 (ru) * 1975-10-03 1977-05-05 Предприятие П/Я А-1053 Способ переработки углеводородного сырь
EP0026674A3 (en) * 1979-10-02 1982-01-20 Stone & Webster Engineering Corporation Improvements in thermal regenerative cracking apparatus and process
WO1987005043A1 (en) * 1986-02-19 1987-08-27 Gaetano Russo Hydrocarbon cracking apparatus
US4714109A (en) * 1986-10-03 1987-12-22 Utah Tsao Gas cooling with heat recovery
FR2615199B1 (fr) * 1987-05-11 1991-01-11 Inst Francais Du Petrole Procede de vapocraquage dans une zone reactionnelle en lit fluide

Also Published As

Publication number Publication date
US5139650A (en) 1992-08-18
EP0428699A1 (fr) 1991-05-29
FR2647804A1 (fr) 1990-12-07
WO1990015118A1 (fr) 1990-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04500383A (ja) 炭化水素の蒸気分解の方法と装置
US8092671B2 (en) Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
CA1062643A (en) Method of heat recovering from high temperature thermally cracked hydrocarbons
US4356151A (en) Solids quench boiler
JP2003525999A (ja) 原油およびピッチを含む原油留分の熱分解法
DE3019937C2 (ja)
US7727486B2 (en) Apparatus for heating regeneration gas
JPH0269593A (ja) 低品位原料の分解処理方法
JPS60137992A (ja) 重質炭化水素供給原料の予熱方法及びその装置
CA2024794A1 (en) Method and apparatus for pyrolytically cracking hydrocarbons
JPS60137990A (ja) 熱分解流出物の急冷方法およびその装置
US7727380B2 (en) Process for heating regeneration gas
US2572664A (en) Manufacture of acetylene
CN101218322B (zh) 烃热解排出物的加工方法
WO2015167863A1 (en) Methods and systems for improving the properties of products of a heavy feed steam cracker
US4426359A (en) Solids quench boiler
US20080286175A1 (en) Reformer for converting biomass into synthesis gas
JPH0473472B2 (ja)
US1981150A (en) Treatment of hydrocarbon oils
US4437979A (en) Solids quench boiler and process
CN106244193A (zh) 高蜡原油处理装置及处理方法
US2807528A (en) Apparatus and cyclic regenerative process for making oil gas
US1742888A (en) Process of converting hydrocarbons and mineral oils having a high boiling point into those having a lower boiling point
US4497638A (en) Fuel gas generation for solids heating
JPH08302363A (ja) 生成ガスを生起させる過程で微粉状燃料を高圧気化させる装置