JPH0753237B2 - 炭化水素の予熱方法 - Google Patents
炭化水素の予熱方法Info
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- JPH0753237B2 JPH0753237B2 JP29777687A JP29777687A JPH0753237B2 JP H0753237 B2 JPH0753237 B2 JP H0753237B2 JP 29777687 A JP29777687 A JP 29777687A JP 29777687 A JP29777687 A JP 29777687A JP H0753237 B2 JPH0753237 B2 JP H0753237B2
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- raw material
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G9/14—Thermal 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
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炭化水素を、バーナー加熱される分解炉の放
射部で熱分解する前に、水蒸気と混合して分解炉の対流
部に設けた熱交換器により煙道ガスと熱交換して加熱す
ることにより、該炭化水素を予熱する方法に関する。
射部で熱分解する前に、水蒸気と混合して分解炉の対流
部に設けた熱交換器により煙道ガスと熱交換して加熱す
ることにより、該炭化水素を予熱する方法に関する。
［従来技術］ 炭化水素を熱分解してオレフィンを製造する場合、炭化
水素が分解域を通過する短時間の間に所望の転化が行な
われるように、600〜900℃程度の高温まで、分解域にお
いて炭化水素を加熱することが必要である。
水素が分解域を通過する短時間の間に所望の転化が行な
われるように、600〜900℃程度の高温まで、分解域にお
いて炭化水素を加熱することが必要である。
このためには、炭化水素は分解域に入る前にあらかじめ
比較的高温まで予熱しなければならない。
比較的高温まで予熱しなければならない。
この分解は、通常不活性希釈剤としての水蒸気の存在下
に行なわれて、水蒸気もあらかじめ予熱しなければなら
ない。
に行なわれて、水蒸気もあらかじめ予熱しなければなら
ない。
分解域では、通常バーナーにより加熱される分解炉の放
射部に設けられた分解管に原料を導くことにより所望の
温度を得ることができる。燃焼時に生じた高温煙道ガス
は放射部から出た後も相当高温を有しているため、原料
または他の流体を加熱することが可能であり、この目的
のために熱交換器を備えた対流部に導くことができる。
射部に設けられた分解管に原料を導くことにより所望の
温度を得ることができる。燃焼時に生じた高温煙道ガス
は放射部から出た後も相当高温を有しているため、原料
または他の流体を加熱することが可能であり、この目的
のために熱交換器を備えた対流部に導くことができる。
しかし、原料が異なる場合は、そのままでは、所望する
原料の加熱温度が得られないか、または非常に困難であ
るので、原料または他の流体の熱交換区間を切り換える
ための装置を設けたりして変更を行なっていた。
原料の加熱温度が得られないか、または非常に困難であ
るので、原料または他の流体の熱交換区間を切り換える
ための装置を設けたりして変更を行なっていた。
［発明が解決しようとする問題点］ ところが、原料が異なる場合で、特に重質油等の場合は
ナフサ等と同じ加熱方法では、熱分解中にコーキングを
起こしたりして、熱分解炉の安定運転は、非常に困難で
あるか、または事実上不可能であった。
ナフサ等と同じ加熱方法では、熱分解中にコーキングを
起こしたりして、熱分解炉の安定運転は、非常に困難で
あるか、または事実上不可能であった。
本発明の目的は、同一の分解炉を用いて炭化水素を熱分
解するに当り、各種の性状を有する炭化水素原料に対し
ても煙道ガスの熱量の利用率を低下させることなく、分
解炉の放射部における熱分解の前に炭化水素を予熱する
方法を提供することにある。
解するに当り、各種の性状を有する炭化水素原料に対し
ても煙道ガスの熱量の利用率を低下させることなく、分
解炉の放射部における熱分解の前に炭化水素を予熱する
方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、炭化水素流路に霧化器を設ける共
に、水蒸気の供給位置を切り換える切り換え装置を設け
ることによって達成される。
に、水蒸気の供給位置を切り換える切り換え装置を設け
ることによって達成される。
すなわち本発明は、炭化水素を、バーナー加熱される分
解炉の放射部で熱分解する前に、水蒸気と混合して該分
解炉の対流部に設けた熱交換器により煙道ガスと熱交換
して予熱するに当たり、該炭化水素流路の途中に霧化器
を設けると共に、該水蒸気を該霧化器および／または該
霧化器の上流に供給し得るような水蒸気供給切り換え装
置を設けたことを特徴とする炭化水素の予熱方法。
解炉の放射部で熱分解する前に、水蒸気と混合して該分
解炉の対流部に設けた熱交換器により煙道ガスと熱交換
して予熱するに当たり、該炭化水素流路の途中に霧化器
を設けると共に、該水蒸気を該霧化器および／または該
霧化器の上流に供給し得るような水蒸気供給切り換え装
置を設けたことを特徴とする炭化水素の予熱方法。
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
第１図は、本発明の方法で使用する分解炉、特に対流部
分の一例を示す概略図である。
分の一例を示す概略図である。
第１図において、１はバーナー加熱される分解炉の放射
部２で熱分解する前にある熱交換器を設けた対流部を示
す。また、３〜11,16,19は対流部１における導管の位置
を示す。
部２で熱分解する前にある熱交換器を設けた対流部を示
す。また、３〜11,16,19は対流部１における導管の位置
を示す。
本発明の方法に用いられる炭化水素原料としては、ナフ
サあるいはヘビーコンデンセート、重質油等が挙げられ
る。ここで重質油とは、常温または若干の加温下で流動
性を有するが加熱によっては実質的に気化し得ない高分
子量炭化水素を主要成分として含有する物質であり、代
表時には常圧蒸留残渣油、減圧蒸留残渣油等が挙げられ
る。
サあるいはヘビーコンデンセート、重質油等が挙げられ
る。ここで重質油とは、常温または若干の加温下で流動
性を有するが加熱によっては実質的に気化し得ない高分
子量炭化水素を主要成分として含有する物質であり、代
表時には常圧蒸留残渣油、減圧蒸留残渣油等が挙げられ
る。
この炭化水素原料は、導管３より導入され、対流部１の
導管4,5を経て導管合流点12まで到達する。炭化水素原
料は、合流点12で所望により水蒸気と混合し、再び対流
部１に入り、導管6,7を通って、さらに加熱される。そ
の後、対流部１より出てミキシングノズル14を介して霧
化器20に導入され、所望により水蒸気と混合され、また
霧化される。
導管4,5を経て導管合流点12まで到達する。炭化水素原
料は、合流点12で所望により水蒸気と混合し、再び対流
部１に入り、導管6,7を通って、さらに加熱される。そ
の後、対流部１より出てミキシングノズル14を介して霧
化器20に導入され、所望により水蒸気と混合され、また
霧化される。
一方、水蒸気原料は、導管16より対流部１へ導かれ、導
管10,11を経て加熱蒸気化される。この後、水蒸気は炭
化水素原料の種類あるいは熱分解条件等を考慮し、所望
により注入口15より水を注入することにより温度調節さ
れ、放射部２へ導入される時点における炭化水素原料／
水蒸気比および温度を最適条件にさせることができる。
管10,11を経て加熱蒸気化される。この後、水蒸気は炭
化水素原料の種類あるいは熱分解条件等を考慮し、所望
により注入口15より水を注入することにより温度調節さ
れ、放射部２へ導入される時点における炭化水素原料／
水蒸気比および温度を最適条件にさせることができる。
水蒸気の供給位置は、開閉バルブ13,17を用いた切り換
え装置を用いて、変換することができ、霧化器20および
／または霧化器20の上流位置に変換し得る。開閉バルブ
13を開にし、開閉バルブ17を閉にした場合、導管合流部
12の位置で水蒸気を供給し、炭化水素原料と接触させる
ことになるが、この場合、ナフサ等のように比較的低い
温度で気化する炭化水素原料に適している。
え装置を用いて、変換することができ、霧化器20および
／または霧化器20の上流位置に変換し得る。開閉バルブ
13を開にし、開閉バルブ17を閉にした場合、導管合流部
12の位置で水蒸気を供給し、炭化水素原料と接触させる
ことになるが、この場合、ナフサ等のように比較的低い
温度で気化する炭化水素原料に適している。
また逆に開閉バルブ13を閉にし、開閉バルブ17を開にし
た場合には、霧化器20のスチーム導入ノズル18から水蒸
気を供給させる方法が採られる。この方法は重質油等の
比較的高温で気化する炭化水素原料に適しており、重質
油等の炭化水素原料は前者の場合に比べて高温に加熱さ
れて、なおかつ霧化器20により水蒸気と接触するので重
質油等の炭化水素原料のコーク化を防ぎながら、重質油
等の炭化水素原料の気化が可能である。
た場合には、霧化器20のスチーム導入ノズル18から水蒸
気を供給させる方法が採られる。この方法は重質油等の
比較的高温で気化する炭化水素原料に適しており、重質
油等の炭化水素原料は前者の場合に比べて高温に加熱さ
れて、なおかつ霧化器20により水蒸気と接触するので重
質油等の炭化水素原料のコーク化を防ぎながら、重質油
等の炭化水素原料の気化が可能である。
また必要に応じて開閉バルブ13,17を両方開にして水蒸
気を供給することも可能であり、炭化水素原料や運転条
件により水蒸気の供給位置は変換できる。また、水蒸気
への注入口15よりの水注入であるが、対流部１から出た
水蒸気の温度を調整するためであり、炭化水素原料が対
流部１から放射部２へ行く最適の温度を得ることができ
る。
気を供給することも可能であり、炭化水素原料や運転条
件により水蒸気の供給位置は変換できる。また、水蒸気
への注入口15よりの水注入であるが、対流部１から出た
水蒸気の温度を調整するためであり、炭化水素原料が対
流部１から放射部２へ行く最適の温度を得ることができ
る。
また、本発明において、霧化器20を使う理由は、重質油
等の炭化水素原料の場合、霧化器20を使わないと霧化さ
れずに比較的大きい液滴のままで水蒸気により加熱され
ることになり、液滴中の軽い留分が直ちに気化し、残り
の重い留分がコークス化してしまうために完全に気化さ
れないことによる。
等の炭化水素原料の場合、霧化器20を使わないと霧化さ
れずに比較的大きい液滴のままで水蒸気により加熱され
ることになり、液滴中の軽い留分が直ちに気化し、残り
の重い留分がコークス化してしまうために完全に気化さ
れないことによる。
さらに、炭化水素原料の性状により、放射部２へ導入さ
れる最適温度範囲、すなわち炭化水素原料が分解される
ことなく、かつ十分に予熱され得る温度の範囲が異なる
こともその理由の一つである。
れる最適温度範囲、すなわち炭化水素原料が分解される
ことなく、かつ十分に予熱され得る温度の範囲が異なる
こともその理由の一つである。
この霧化器20の構造は特に制限はないが、液体あるいは
一部気体を含む気体原料を、水蒸気と混合することによ
り、これら炭化水素原料を完全に霧化させることができ
るものであればよい。特に重質油等の炭化水素原料の場
合は、単に加熱するだけでは完全に気化させることが難
かしく、コークスが生成し易く、霧化器20が必要であ
る。
一部気体を含む気体原料を、水蒸気と混合することによ
り、これら炭化水素原料を完全に霧化させることができ
るものであればよい。特に重質油等の炭化水素原料の場
合は、単に加熱するだけでは完全に気化させることが難
かしく、コークスが生成し易く、霧化器20が必要であ
る。
なお、霧化器20はその目的のために、ミキシングノズル
14あるいはスチーム導入ノズル18の構造を留意しなけれ
ばならないが、公知のものを適宜使用してもよい。
14あるいはスチーム導入ノズル18の構造を留意しなけれ
ばならないが、公知のものを適宜使用してもよい。
［発明の効果］ 本発明によれば、同一の分解炉を用いて熱分解するにあ
たり、各種の性状を有する炭化水素原料を用いた場合に
も分解炉の煙道ガスの熱量の利用率を低下することな
く、煙道ガスと炭化水素原料とを熱交換させて、分解炉
の放射部における熱分解の前に、炭化水素を予熱するこ
とができる。従って複数の分解炉を用いずに種々の炭化
水素原料に対して、何ら支障なく熱分解することがで
き、装置やエネルギー等のコストの低減が可能となる。
たり、各種の性状を有する炭化水素原料を用いた場合に
も分解炉の煙道ガスの熱量の利用率を低下することな
く、煙道ガスと炭化水素原料とを熱交換させて、分解炉
の放射部における熱分解の前に、炭化水素を予熱するこ
とができる。従って複数の分解炉を用いずに種々の炭化
水素原料に対して、何ら支障なく熱分解することがで
き、装置やエネルギー等のコストの低減が可能となる。
［実施例］ 以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
実施例１（ナフサ原料の場合） 第１図に示すような分解炉を用いて実験を行なった。
ナフサ（E.P.200℃）を14ton/hrの割合で、60℃で導管
３より導入した。熱分解炉の対流部１に導入され、導管
４および５を通り、170℃まで加熱された。
３より導入した。熱分解炉の対流部１に導入され、導管
４および５を通り、170℃まで加熱された。
水蒸気は16→10→11→15→19→13の導管を順次通過し
た。その際、加熱炉の対流部１を通過して導管11の場所
で650℃まで加熱されたものを注入口15において水を注
入して、500℃に調整した。また霧化器20で霧化する必
要もないので開閉バルブ17は閉にしておき、開閉バルブ
13を開にして導管合流部12でナフサと水蒸気とを混合さ
せた。この時のナフサに対する水蒸気の割合は0.4（wt/
wt）であった。水蒸気と混合させるとナフサは完全に気
化した。水蒸気で希釈され気化したナフサはさらに対流
部の導管中を７→８→９と通り、600℃まで加熱されて
放射部２に導入された。
た。その際、加熱炉の対流部１を通過して導管11の場所
で650℃まで加熱されたものを注入口15において水を注
入して、500℃に調整した。また霧化器20で霧化する必
要もないので開閉バルブ17は閉にしておき、開閉バルブ
13を開にして導管合流部12でナフサと水蒸気とを混合さ
せた。この時のナフサに対する水蒸気の割合は0.4（wt/
wt）であった。水蒸気と混合させるとナフサは完全に気
化した。水蒸気で希釈され気化したナフサはさらに対流
部の導管中を７→８→９と通り、600℃まで加熱されて
放射部２に導入された。
実施例２（ヘビーコンデンセート原料の場合） 実施例１と同様に第１図に示すような分解炉を用いて実
験を行なった。
験を行なった。
ヘビーコンデンセート（E.P.350〜400℃）16ton/hrの割
合で導管３より60℃で熱分解炉の対流部１に導入し、導
管４および導管５を通し200℃まで加熱した。ヘビーコ
ンデンセートの場合はバルブ13は閉じて行なった。ヘビ
ーコンデンセートはさらに対流部１へ導入され、導管6,
7を経由して約300℃に加熱されて約80％の気化率でミキ
シングノズル14を介して霧化器20へ導入された。霧化器
20にはスチーム導入ノズル18より600℃の水蒸気をヘビ
ーコンデンセートに対する水蒸気比0.5（wt/wt）で導入
した。ヘビーコンデンセート原料の場合、注入口15から
の水の注入は行なわなかった。
合で導管３より60℃で熱分解炉の対流部１に導入し、導
管４および導管５を通し200℃まで加熱した。ヘビーコ
ンデンセートの場合はバルブ13は閉じて行なった。ヘビ
ーコンデンセートはさらに対流部１へ導入され、導管6,
7を経由して約300℃に加熱されて約80％の気化率でミキ
シングノズル14を介して霧化器20へ導入された。霧化器
20にはスチーム導入ノズル18より600℃の水蒸気をヘビ
ーコンデンセートに対する水蒸気比0.5（wt/wt）で導入
した。ヘビーコンデンセート原料の場合、注入口15から
の水の注入は行なわなかった。
霧化器20の出口で水蒸気で希釈されたヘビーコンデンセ
ートは、400℃の温度を有し、さらに対流部の導管中を
８→９と通り、620℃まで加熱されて放射部２に導入さ
れた。
ートは、400℃の温度を有し、さらに対流部の導管中を
８→９と通り、620℃まで加熱されて放射部２に導入さ
れた。
第１図は、本発明の方法で使用する分解炉の一例を示す
概略図。 １……対流部、２……放射部、 ３〜11,16,19……導管、12……導管合流点、 13,17……開閉バルブ、14……ミキシングノズル、 15……注入口、18……スチーム導入ノズル、 20……霧化器。
概略図。 １……対流部、２……放射部、 ３〜11,16,19……導管、12……導管合流点、 13,17……開閉バルブ、14……ミキシングノズル、 15……注入口、18……スチーム導入ノズル、 20……霧化器。
Claims (2)
- 【請求項１】炭化水素を、バーナー加熱される分解炉の
放射部で熱分解する前に、水蒸気と混合して該分解炉の
対流部に設けた熱交換器により煙道ガスと熱交換して予
熱するに当たり、該炭化水素流路の途中に霧化器を設け
ると共に、該水蒸気を該霧化器および／または該霧化器
の上流に供給し得るような水蒸気供給切り換え装置を設
けたことを特徴とする炭化水素の予熱方法。 - 【請求項２】前記霧化器および／または該霧化器の上流
に供給される前の水蒸気に水が注入される特許請求の範
囲第１項記載の炭化水素の予熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29777687A JPH0753237B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 炭化水素の予熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29777687A JPH0753237B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 炭化水素の予熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143637A JPH01143637A (ja) | 1989-06-06 |
| JPH0753237B2 true JPH0753237B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17851032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29777687A Expired - Lifetime JPH0753237B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 炭化水素の予熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753237B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120892A (en) * | 1989-12-22 | 1992-06-09 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for pyrolytically cracking hydrocarbons |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP29777687A patent/JPH0753237B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01143637A (ja) | 1989-06-06 |
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