JPS58109590A

JPS58109590A - 熱分解炉の燃焼室

Info

Publication number: JPS58109590A
Application number: JP20813381A
Authority: JP
Inventors: Tamio Maruta; 丸田　民雄; Kiyoshi Ide; 井出　清志
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-06-29

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】本発明は熱分解炉の燃焼室に係り、特にコンバインド・
コイルを収納するのに好適な炭化水素熱分解炉の燃焼室
・の構造に関するものである。

従来、ナフサ等の炭化水素の熱分解炉の燃焼室としては
、第１図および第２図に示すように、矩（１）彫型燃焼室１内に炭化水素を導入する反応管１０を一列
状または１列千鳥状等に配置１−たものが知られている
。図中、３および昼は反応￥ｆ２の入口部および出口部
、５は燃焼装置である。な鱒、図中、管の断面以外の連
結部分は線で示されている。

このような熱分解炉を用いて炭化水素を熱分解し、目的
物、例えばエチレンを高い収率で得ることの５、原油お
よびナフサ価格高騰の折から必要欠くべからざるもので
あり、このた込には、反応管の入口部において、原料炭
化水素の温度を急速に上昇せしめ、かつ分解生成物の反
応管内での滞留時間を短かくする必要がある。

しかし従来の矩形型燃焼室１内では、バーナ等の燃焼装
置５が燃焼室内の床や壁に複数個配量され、これ釦対応
して反応管１０が全て同一の燃焼室内に配置されている
ため、偕々に配置した燃焼装置５による燃焼制御だけで
は、反応管１０の全長にわたっての入熱制御が充分に行
々われないという欠点がある。この解決策のひとつとし
て、反応管そのものに工夫をこらし、反応管の入口部と
９１出口部で管の口径を変えて質量速度を変化させたり、ま
たは質量速度は一定にして、入口部の反応管を細くシ、
かつパス数を多くして、相対的に単位質量速度当りの受
熱面積を多クシ、出口部付近でこれらの反応管を結合さ
せる、いわゆるコンノくインド・コイルとよばれる構造
の反応管が開発されている。第３図はとのようなコンバ
インド・コイルの概念図、および第４図はその適用例を
示す燃焼室の断面図である。入口部反応管３は口径が小
さく、かつパス数が多くなっており、これらの反応管は
結合部８で結合されてパス数が少なくなるとともに口径
が犬になり、出口部反応管４に連結されている。

しかし、このような従来の矩形″！Ｆたはこれに類似し
た形状の燃焼室では、前述のような反応管出口部がマル
チ・パスで構成されるコンノくインド・コイルを配置す
るには、コイル相互を複雑に交錯１：：させねばならず、特殊形状の高価な曲げ管を多く採用し
なければ力ら會かった。まだ一般に大容量の分解炉では
原料の流量も増大するので、適正な（３）質量速度を保持するだめには、反応管のパス数を増大１
〜なければならず、しかも後続の急冷熱交換器へ導入す
るためには、反応管出口部を数ケ所に集める必要があね
、このような制約のもとでは上記のような反応管の配置
上の困難はさらに増大する。またエチレンの得率をあげ
るため（【は、第５図に示すように従来の１段階のコン
バインド・コイル（第３図）よりも入口側でのパス数を
さらに増大させ、後流に行くに従い反応管を８Ａ−金玉
から８Ｂのように順次結合していく、多段階のコンバイ
ンド・コイルが望まれている。しかし、従来の矩形型の
燃焼室構造においては、容量が増大し、出口側のパス数
が複数化してくると、第５図に示すような多段結合コイ
ルを複数個、１列または２列状に配置することはもはや
不可能であった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、複
雑な管構造のコンバインド・コイルを好適に内蔵するこ
とができる分解炉の燃焼室構造を提供することにある。

本発明は、反応管を内蔵する燃焼室を備えた熱（４）分解炉において、反応管の形状および受熱条件の異なる
反応管部を、異なる方向に組合わせた複数の矩形燃焼室
内に別々に配置し、各燃焼室に障けた燃焼装置により各
室毎に独立した燃焼制御を行なうようにしたくとを特徴
とする。

本発明の燃焼卒に配置される反応管の好適例としては、
反応管の入口部から出口部に向かい複数回にわたって結
合されたもの（例えばコンバインド・コイル）があげら
れる。また異なる方向に組合せた燃焼室の形状としては
、矩形型の燃焼室をＴ字型、Ｙ字型、Ｈ字型に組合わせ
たものがあげられる。

以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。

第６図は、本発明の一実施例を示すＨ型構造の分解炉燃
焼室の断面図である。この図では、Ｈ型の半分のみの構
造が示されている。

図において、この燃焼室は、入口部反応管３を内蔵する
燃焼室１と、出口部反応管４を内蔵する燃焼室２とから
なり、各々の燃焼室は煉瓦等の耐（５）人材からなる仕切壁７によって分離され、各々独立の燃
焼室を構成している。また各々の燃焼室の床または側壁
には、燃焼装置５および６が取りつけられている。原料
炭化水素は、比較的小口径の入口部反応管３から導入さ
れ、燃焼室１に設けられた、大容量の燃焼装置５により
、入口部反応管３を通過する間に、急速に温度上昇され
、別々の経路を通ってきた原料は一旦、反応管結合部８
に集められ、ここから燃焼室２の大口径の反応管に入り
、ここで燃焼装置６により加熱され、出口部反応管番を
通過する間に、最終的な所要温度、滞留時間に調整され
、後続の急冷熱交換赫逼出される。

第１図は、本発明の他の実施例を示すＨ型構造の燃焼室
の平面断面図である。燃焼室自体の構造は前記従来例の
ものと同じであるが、燃焼室内に２段・コンバインド・
コイルを内蔵させた点で異なる。原料炭化水素は燃焼室
１内のマルチ化された入口部反応管３から矢印に示すよ
うに入って加熱され、一旦反応管結合部８Ａに集められ
た後、燃焼室２に入り、さらに反応管結合部８Ｂに集め
（６）られた後、最終的に出口部反応管番から矢印に示すよう
に導出される。ここで反応管の口径は、入口部反応管３
から燃焼室２内の反応管を経て出口部反応管番に向う間
に２個の反応管結合部を経て順次大きくなり、それに応
じて受熱条件が変化する。この実施例１（よれば、マル
チ化され、しかも二段に結合された反応管であっても燃
焼室内に容易に収納することができ、またそれぞれの反
応管部が仕切壁７で仕切られているので、独立した燃焼
制御を行なうことができる。

以上、本発明によれば、管口径および受熱条件の異なる
反応管入口部と出口部とを別々の燃焼室に内蔵し、該入
口部においては、大容量の少数バーナを配置した燃焼装
置と小口径マルチパスの受熱面積との組み合せで、入熱
制御することができ、一方、反応管の温度条件が苛酷と
なる出口部においては、小容量の複数バーナでより正確
な入熱制御を行なうことができる。しかも、反応管配列
を反応管全長にわたって１列に配列することができるた
め、複雑なコイル交錯および特殊形状の高価（７）度分布が均一化され、コイルの変形および局部的な劣化
を防止することができる。さらに、本構造の燃焼室にお
いては、１段階のコンバインド・コイル以外に２段階の
コンバインド・コイルを内蔵させることができ、エチレ
ン等の高い得率を得る上で有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第４図は、種々の配列方法によっ
て反応管を内蔵させた従来の燃焼室の平、面断面図、第
３図は、従来の１段・コンバインド・コイル配列の概念
図、第５図は、本発明の一実施例を示す燃焼室の平面断
面図、第６図は、本発明の燃焼室構造において内蔵可能
となる２段・コンバインド・コイルの概念図、第７図は
、２段・コンバインド・コイルを内蔵した本発明の燃焼
室の他の実施例を示す平面断面図である。１．２・・・・・燃焼室、３・・・・・入口部反応管、
４・・・・・・出口部反応管、７・・・・・・仕切壁、
８，８Ａ、８Ｂ・・・・・・反応管結合部、１０・・・
・・・反応管。（８）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）反応管を内蔵する燃焼室を備えた熱分解炉におい
て、反応管の形状および受熱条件の異なる反応管部を、
異なる方向に組合わせ九複数の矩形燃焼室内に別々に配
置し、各燃焼室に設けた燃焼装置により各室毎に独立し
た燃焼制御を行なうようにしたことを特徴とする熱分解
炉の燃焼室。（２、特許請求の範囲第１項において、反応管の入口部
から出口部に向かって、複数回にわたって結合した反応
管を内蔵することを特徴とする熱分解炉の燃焼室。