JPS5837934Y2 - Hydrocarbon pyrolysis gas quenching equipment - Google Patents

Hydrocarbon pyrolysis gas quenching equipment

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Publication number
JPS5837934Y2
JPS5837934Y2 JP12381079U JP12381079U JPS5837934Y2 JP S5837934 Y2 JPS5837934 Y2 JP S5837934Y2 JP 12381079 U JP12381079 U JP 12381079U JP 12381079 U JP12381079 U JP 12381079U JP S5837934 Y2 JPS5837934 Y2 JP S5837934Y2
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JP
Japan
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steam
pipe
gas
water
cooling water
Prior art date
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Expired
Application number
JP12381079U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5642956U (en
Inventor
忠厚 松崎
邦夫 深井
一郎 徳光
Original Assignee
出光石油化学株式会社
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Publication date
Application filed by 出光石油化学株式会社 filed Critical 出光石油化学株式会社
Priority to JP12381079U priority Critical patent/JPS5837934Y2/en
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は炭化水素熱分解炉から発生する熱分解ガスを冷
却水により急冷する急冷装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a quenching device for quenching pyrolysis gas generated from a hydrocarbon pyrolysis furnace using cooling water.

従来においても、熱分解炉において炭化水素を熱分解さ
せて生ぜしめられた高温の熱分解ガスの副反応の発生を
抑制する目的で熱分解ガスを急冷する装置が既に用いら
れ、又は開発されつつある。
In the past, devices for rapidly cooling pyrolysis gas have been used or are being developed for the purpose of suppressing the side reactions of high-temperature pyrolysis gas generated by pyrolysis of hydrocarbons in a pyrolysis furnace. be.

このような装置の中には、第1図に示す如き急冷装置や
第2図に示す急冷装置がある。
Among such devices, there are a quenching device as shown in FIG. 1 and a quenching device as shown in FIG.

この前者の装置は、第1図に示すように円筒型ドラムd
へ給水管pを経て給水された水は円筒型ドラムdの下部
に固設された外管Oと内管iとの間へ矢印Wで示す如く
流れ込む一方、熱分解炉(図示せず)がらの高温ガスは
加熱管りを経て、上記内管i内に配設された管路e内へ
矢印gの如く流入し管路eを経て上昇、流下する際に、
外管0と内管iとの間へ流入した水へ高温ガスの熱を与
えつつ内管の下端を回って内管iと管路eとの間を上昇
する水の蒸気化(その蒸気は円筒形ドラムd内から利用
装置へ供給される。
This former device has a cylindrical drum d as shown in FIG.
The water supplied through the water supply pipe p flows into the outer pipe O and the inner pipe i fixedly installed at the bottom of the cylindrical drum d as shown by the arrow W, while the water flows into the pyrolysis furnace (not shown). The high-temperature gas passes through the heating pipe, flows into the pipe e disposed in the inner pipe i as shown by the arrow g, rises and flows through the pipe e, and as it flows down,
The water flowing between the outer pipe 0 and the inner pipe i is heated by high-temperature gas, and the water that goes around the lower end of the inner pipe and rises between the inner pipe i and the pipe e is vaporized (the steam is It is supplied to the utilization device from within the cylindrical drum d.

)を生ぜさせるべく上昇する水に保有する熱を与えてガ
スの急冷を生じさせるように構成されている。
) is configured to give the heat retained in the rising water to cause rapid cooling of the gas.

この装置によれば熱分解ガス流の乱れを生じさせること
なく超短時間内に急冷を生じさせカーボン付着量の激減
、ひいてはその除去のためのプラント停止回数を少なく
しプラント稼動率の向上を達成し得る外、たとえカーボ
ンが付着しても化学的な除去〔バーニング(燃焼)〕を
採用し得、プラントの再稼働が短時間内に可能となり、
メンテナンス費用の節減も達成し得る。
This device rapidly cools the pyrolysis gas flow in an extremely short time without causing any disturbance, dramatically reducing the amount of carbon deposited, and reducing the number of plant stoppages required to remove it, thereby improving plant operating efficiency. In addition, even if carbon is attached, chemical removal (burning) can be used, making it possible to restart the plant within a short time.
Maintenance cost savings may also be achieved.

このバーニング可能な急冷装置は熱交換器と蒸気ドラム
とが一体化され構成要素が少なく簡易な構造となり、そ
の製造コストの大幅な削減が得られる等の優れた点を有
する。
This burning-capable quenching device has the advantage that the heat exchanger and the steam drum are integrated, resulting in a simple structure with few components, and a significant reduction in manufacturing costs.

しかしながら、その構造上、高いガス側境膜係数、大き
な伝熱面積、高圧蒸気(約140 kg/cm2G )
のための回収容器(円筒型ドラムd)の複雑性、蒸気発
生量のアンバランス性から発生する異常振動、構造の複
雑性からくる補修の困難性等がいまだ解決されねばなら
ない技術的課題として残されている。
However, due to its structure, it has a high gas side film coefficient, a large heat transfer area, and high pressure steam (approximately 140 kg/cm2G).
The complexity of the recovery container (cylindrical drum d) for the recovery, abnormal vibrations caused by the unbalanced amount of steam generated, and the difficulty of repair due to the complexity of the structure remain technical issues that still need to be resolved. has been done.

また後者の装置は、多管式炭化水素熱分解炉1の各加熱
管2の上端に、これより大なる口径を有し垂直方向上に
延びる熱分解ガス導入管3を連結し、該導入管3内、下
端が閉塞され、上端が共通の出口管寄せ4に連結されて
いる熱分解ガス冷却管5を挿入し、さらに該冷却管5内
に下端が開放され、上端が共通の高圧飽和水入口管寄せ
6に連結された冷却媒体流入管7を挿入し、冷却媒体を
入口管寄せ6から各冷却媒体流入管7、各冷却管5、出
口管寄せ4へと流す一方、加熱管2からの熱分解ガスを
熱分解ガス導入管3内の冷却管5の外側に沿って上方へ
流して、該熱分解ガスを冷却するように構成されている
In addition, the latter device connects the upper end of each heating tube 2 of the multi-tubular hydrocarbon pyrolysis furnace 1 with a pyrolysis gas introduction tube 3 having a larger diameter and extending vertically upward, and the introduction tube A pyrolysis gas cooling pipe 5 whose lower end is closed and whose upper end is connected to a common outlet header 4 is inserted into the cooling pipe 5, and the lower end is open and a common high-pressure saturated water pipe is inserted into the cooling pipe 5. A coolant inlet pipe 7 connected to the inlet header 6 is inserted, and the coolant is allowed to flow from the inlet header 6 to each coolant inlet pipe 7, each cooling pipe 5, and the outlet header 4, while flowing from the heating pipe 2 to the outlet header 4. The pyrolysis gas is caused to flow upward along the outside of the cooling pipe 5 in the pyrolysis gas introduction pipe 3 to cool the pyrolysis gas.

尚、熱分解ガス導入管3の上端には熱分解ガスを回収す
るガス回収管11が連結されている。
Incidentally, a gas recovery pipe 11 for recovering the pyrolysis gas is connected to the upper end of the pyrolysis gas introduction pipe 3.

また、上記出口管寄せ4及び入口管寄せ6には冷却媒体
を循環使用するために、連通管9,10を介して共通の
気水分離ドラム8が連結されていた。
Further, a common steam/water separation drum 8 was connected to the outlet header 4 and the inlet header 6 through communication pipes 9 and 10 in order to circulate the cooling medium.

しかじなが゛ら、この装置によれば次の問題点がある。However, this device has the following problems.

(1)高圧飽和水入口管寄せ6および出口管寄せ4と、
気水分離ドラム8とを別個に形成するので、必然的に連
通管である上昇管9および下降管10が必要となり、か
つ、この配管は高温・高圧配管である為、耐熱性および
耐圧性に富んだ高価な材質の管を必要とし、これが急冷
装置全体の設備費を高める結果、実用化するうえでの1
つの障害となっている。
(1) High pressure saturated water inlet header 6 and outlet header 4;
Since the air-water separation drum 8 is formed separately, a rising pipe 9 and a descending pipe 10, which are communicating pipes, are inevitably required, and since these pipes are high-temperature and high-pressure pipes, they have poor heat resistance and pressure resistance. It requires pipes made of rich and expensive material, which increases the equipment cost of the entire quenching device, making it difficult to put it into practical use.
This has become one obstacle.

(2)気水分離ドラム8から下降管10を経て熱交換体
に流入する高圧飽和水は各々均等に分配されることが要
求される。
(2) The high-pressure saturated water flowing into the heat exchanger from the steam/water separation drum 8 via the downcomer pipe 10 is required to be equally distributed.

しかし、直線上に、しかも均一に分配させる為には、高
圧飽和水入口管寄せ6を適当長さにかなり数多く分割し
、その各々には下降管10を設ける等の措置が必要とな
り気水ドラム8と高圧飽和水入口管寄せ6間の下降管1
0配管が複雑化し、その物量も増大する。
However, in order to distribute the water uniformly in a straight line, it is necessary to take measures such as dividing the high-pressure saturated water inlet header 6 into quite a number of suitable lengths and providing a downcomer pipe 10 in each of them. Downcomer pipe 1 between 8 and high pressure saturated water inlet header 6
0 Piping becomes more complex and its quantity increases.

(3)上述(1) 、 (2)項の結果から下降管10
の圧力損失増大を招き適正な水循環量確保の為には、気
水分離ドラム8と蒸発体(熱交換体)間により大きな高
さくヘッド)が要求され、その結果上昇管9および下降
管10の物量が増加する。
(3) From the results of (1) and (2) above, the downcomer 10
In order to ensure an appropriate amount of water circulation, a larger height head is required between the steam/water separation drum 8 and the evaporator (heat exchanger). Quantity increases.

又、熱分解炉1側から上述の現象をとらえると、熱分解
炉の構造から急冷装置は熱分解炉上部へ設置する事が必
須条件となって来る。
Moreover, if the above-mentioned phenomenon is viewed from the pyrolysis furnace 1 side, it becomes an essential condition that the quenching device is installed in the upper part of the pyrolysis furnace due to the structure of the pyrolysis furnace.

この場合、重い装置がより高い場所に位置しなければな
らないという必要性から、熱分解炉自体の強度増加が要
求される。
In this case, the need for heavy equipment to be located at a higher location requires increased strength of the pyrolysis furnace itself.

(4)小径パイプでの二重管構造の高圧飽和水出・入口
管寄せ4,6は、その内部点検、補修等のメンテナンス
および製作時等に問題があり、これ等の問題点を解消す
る目的で大きくすると、気水ドラム8を2個設けた事と
同じとなり、経済性という点で問題となる。
(4) High-pressure saturated water outlet/inlet headers 4 and 6 of double pipe structure with small diameter pipes have problems during maintenance such as internal inspection and repair, and during manufacturing, and these problems will be resolved. If it is made larger for this purpose, it will be the same as providing two air/water drums 8, which will pose a problem in terms of economy.

(5)又、上昇管9および下降管10は時として異常振
動、異常腐蝕が発生する恐れがある。
(5) In addition, there is a possibility that abnormal vibrations and abnormal corrosion may occur in the ascending pipe 9 and the descending pipe 10 from time to time.

そこで、本考案は上述した如き問題点を解決すべく創案
されたものであり、その目的は装置のコンパクト化、耐
久性の向上及びコストダウンが図れる炭化水素分解ガス
急冷装置を提供するにある。
Therefore, the present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a hydrocarbon cracked gas quenching device that can be made more compact, have improved durability, and reduce costs.

以下、添付図面を参照しながら、本考案の好適一実施例
を説明する。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第3図において、1は鉛直方向に直線状に配置された多
数の加熱管2を有する炭化水素熱分解炉であり、これら
加熱管2の下端には共通のガス供給管1aが連結され、
これより供給された炭化水素を加熱管2内に上昇させつ
つ加熱して高温の熱分解ガスを発生するものである。
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a hydrocarbon pyrolysis furnace having a large number of heating tubes 2 arranged in a straight line in the vertical direction, and a common gas supply pipe 1a is connected to the lower ends of these heating tubes 2.
The hydrocarbons supplied from this are heated while rising into the heating tube 2 to generate high-temperature pyrolysis gas.

そして、この熱分解炉1の上部には上記加熱管2から送
られた高温の熱分解ガスを急冷するための熱分解ガス急
冷装置12が設けられている。
A pyrolysis gas quenching device 12 for rapidly cooling the high-temperature pyrolysis gas sent from the heating tube 2 is provided in the upper part of the pyrolysis furnace 1.

この熱分解ガス急冷装置12は、上記熱分解ガスを冷却
水と熱交換させて冷却する熱交換器(サスペンション型
パイヨネット式熱交換器)13を上記加熱管2毎に備え
ている。
This pyrolysis gas quenching device 12 is provided with a heat exchanger (suspension type pionet type heat exchanger) 13 for each of the heating tubes 2, which cools the pyrolysis gas by exchanging heat with cooling water.

即ち、熱交換器13は、第4図乃至第5図に示す如く、
熱分解炉1よりその上方へこれより発生する炭化水素ガ
スを上昇移動させて移送するため、上記加熱管2の上端
に連結された分解ガス移送管130と、この分解ガス移
送管130内にその移送ガスの下流側から上流側に冷却
水を移送するために挿入された内管13 iと、この内
管13 iから移送された冷却水をその下流端13aよ
り折返して上記ガスの流れ方向に且つ上記内管13 i
の外周側に沿って移送させると共にその外側に実質的に
上記ガスを流すべく分解ガス移送管13aと内管13
iとの間に設けられた伝熱外管13mとから構成されて
いる。
That is, the heat exchanger 13, as shown in FIGS. 4 and 5,
In order to move upwardly the hydrocarbon gas generated from the pyrolysis furnace 1 and transfer it, a cracked gas transfer pipe 130 is connected to the upper end of the heating tube 2, and a cracked gas transfer pipe 130 is provided inside the cracked gas transfer pipe 130. An inner pipe 13i inserted to transfer cooling water from the downstream side of the transfer gas to the upstream side, and the cooling water transferred from this inner pipe 13i are turned back from the downstream end 13a and directed in the flow direction of the gas. and the inner tube 13 i
The cracked gas transfer pipe 13a and the inner pipe 13 are used to transfer the gas along the outer circumferential side of the pipe and to substantially flow the gas to the outside thereof.
13m of heat transfer outer tubes provided between

具体的には、伝熱外管13mは上端が開放し下端が閉塞
された筒状管からなり、上記内管13 iと分解ガス移
送管130との間に形成された環状空間部において、上
記内管13 iをその下流端13 a側から収容した状
態に支持されている。
Specifically, the outer heat transfer tube 13m is a cylindrical tube with an open upper end and a closed lower end, and in the annular space formed between the inner tube 13i and the cracked gas transfer tube 130, the The inner tube 13i is supported from the downstream end 13a side.

また、上記分解ガス移送管130の下流端、即ち上端部
は上記伝熱外管13mに接合されて閉塞されており、上
端部には伝熱外管13mと分解ガス移送管130との間
に形成されたガス通路13gと連通したガス回収管11
が接続されている。
Further, the downstream end, that is, the upper end of the cracked gas transfer pipe 130 is joined to the heat transfer outer pipe 13m and is closed, and there is a gap between the heat transfer outer pipe 13m and the cracked gas transfer pipe 130 at the upper end. Gas recovery pipe 11 communicating with the formed gas passage 13g
is connected.

従って、熱交換器13は、伝熱外管13m内に内管13
iによって形成された冷却水通路13 Sを流れる冷
却水と伝熱外管13m外に形成されたガス通路13gを
流れる高温の熱分解ガスとを熱交換させるように構成さ
れている。
Therefore, the heat exchanger 13 has an inner tube 13 inside the heat transfer outer tube 13m.
It is configured to exchange heat between the cooling water flowing through the cooling water passage 13S formed by i and the high temperature pyrolysis gas flowing through the gas passage 13g formed outside the heat transfer outer tube 13m.

かかる熱交換によって、内管13 iの下流端13 a
から折返して上記伝熱外管13mの内周壁に沿って上昇
する冷却水は加熱沸騰して蒸気化される一方、熱分解ガ
スは急冷されることとなる。
Through such heat exchange, the downstream end 13a of the inner pipe 13i
The cooling water that turns back and rises along the inner circumferential wall of the outer heat transfer tube 13m is heated to boiling and vaporized, while the pyrolysis gas is rapidly cooled.

このように構成された熱交換器13は、上記それぞれの
加熱管2の軸心に一致させてそれぞれ直線状に配設され
ており、これら熱交換器13の上部にはそれぞれの伝熱
外管13mの出口(冷却水通路13 Sの出口)を共通
に連通させた横型円筒状の気水ドラム16が一体的に接
続されている。
The heat exchangers 13 configured in this manner are arranged in a straight line so as to coincide with the axes of the respective heating tubes 2, and the respective heat transfer outer tubes are disposed above the heat exchangers 13. A horizontal cylindrical air-water drum 16 having a 13 m long outlet (outlet of the cooling water passage 13S) in common communication is integrally connected.

気水ドラム16内にはこれより小径の半円筒状の冷却水
供給槽14aがこれらの周壁間に所要の間隙19を存し
て設けられており、この供給槽14aには冷却水を外部
から導入するための給水管14が気水ドラム16を液密
に貫通して導かれ、連通接続されている。
Inside the air-water drum 16, a semi-cylindrical cooling water supply tank 14a with a smaller diameter is provided with a required gap 19 between these peripheral walls, and cooling water is supplied to this supply tank 14a from the outside. A water supply pipe 14 for introducing water is led through the air/water drum 16 in a liquid-tight manner and is connected for communication.

上記供給槽14aは、上記内管13 iに冷却水を供給
するもので、底部には、上記熱交換器13の内管13
iの上流端(これを冷却水導入口17という)がそれぞ
れ共通に且つ一体的に連通接続されている。
The supply tank 14a supplies cooling water to the inner pipe 13i, and the inner pipe 13 of the heat exchanger 13 is provided at the bottom of the supply tank 14a.
The upstream ends of the cooling water inlet 17 (referred to as the cooling water inlet 17) are commonly and integrally connected to each other.

そして、上記供給槽14aの内周壁とこの供給槽14
aを覆うために設けられた上記気水ドラム16の内周壁
との間には、これらの間に上述した如く間隙19を設け
ることによって熱交換後の蒸気化した冷却水を供給槽1
4a上へ導く通路18が区画され、この通路18の上方
出口側にはこの通路18を介して移送される蒸気化した
冷却水の水分を供給槽14aへ、蒸気分を気水ドラム1
6の頂部に形成された蒸気取出口25へそれぞれ分離さ
せるための気水分離器20が設けられている。
The inner circumferential wall of the supply tank 14a and the supply tank 14
As described above, a gap 19 is provided between the inner peripheral wall of the air-water drum 16 provided to cover the air-water drum 16, so that the vaporized cooling water after heat exchange is transferred to the supply tank 1.
A passage 18 is defined at the upper exit side of the passage 18 leading to the top of the cooling water tank 14a.
A steam separator 20 is provided for separating steam and water from each other to a steam outlet 25 formed at the top of the steam pipe 6.

気水分離器20は、第4図、第6図に示す如く上記通路
18の出口に連通接続された蒸気人口21と、該蒸気人
口21から導入された蒸気化した冷却水に旋回流を生じ
させる旋回流路22と、該旋回流路22によって旋回さ
れて、蒸気から遠心分離された水分(ドレン)を上記供
給槽14a内に流下導入させるドレン排出口23と、こ
れによって水分が除去された蒸気分を気水ドラム16内
上方に放出する蒸気排出口24とから構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 6, the steam/water separator 20 generates a swirling flow between a steam port 21 connected to the outlet of the passage 18 and the vaporized cooling water introduced from the steam port 21. a swirling flow path 22 that allows the steam to flow, and a drain outlet 23 that allows water (drain) swirled by the swirling flow path 22 and centrifuged from the steam to be introduced into the supply tank 14a; It is comprised of a steam exhaust port 24 that discharges steam upward into the steam drum 16.

即ち、気水分離器20は象の頭部の如き形状の中空箱体
からなり、その首に相当する部分に蒸気人口21が、鼻
に相当する部分にドレン排出口23が、目に相当する部
分に蒸気排出口24がそれぞれ形成されている。
That is, the steam/water separator 20 consists of a hollow box shaped like an elephant's head, with a steam port 21 in the part corresponding to the neck, a drain outlet 23 in the part corresponding to the nose, and a drain outlet 23 in the part corresponding to the eyes. A steam exhaust port 24 is formed in each portion.

かかる構成の気水分離器20は、通路18の出口にその
長手方向に適宜間隔(両側部の蒸気排出口24から蒸気
分を排出するに必要な間隔)を隔てて複数個宛設けられ
ており(第3図参照)、相隣合う気水分離器20間の通
路18の出口は閉塞されている。
A plurality of steam/water separators 20 having such a configuration are provided at the outlet of the passage 18 at appropriate intervals in the longitudinal direction (the interval necessary for discharging steam from the steam exhaust ports 24 on both sides). (See FIG. 3), the outlet of the passage 18 between adjacent steam/water separators 20 is closed.

上記気水ドラム16内における供給槽14 aより上方
は、上記気水分離器20の蒸気排出口24から排出され
た蒸気を回収する回収部15として形成され、蒸気を一
旦気水ドラム16内に放出してから蒸気取出口25より
糸外へ取出すようになされている。
An area above the supply tank 14 a in the steam drum 16 is formed as a recovery section 15 that recovers the steam discharged from the steam outlet 24 of the steam separator 20 . After the steam is released, it is taken out from the yarn through the steam outlet 25.

尚、上記回収部15における蒸気取出口25の近傍には
、図示しないが波板等のじゃま板からなるテ゛ミスタ(
気固分離器)が設けられ、蒸気取出口25へ向う蒸気を
そのじゃま板に衝突させることにより水分を更に分離除
去するようなされている。
Incidentally, in the vicinity of the steam outlet 25 in the recovery section 15, there is a thermal mister (not shown) made of a baffle plate such as a corrugated plate.
A gas-solid separator is provided to further separate and remove water by causing the steam heading toward the steam outlet 25 to collide with the baffle plate.

こうして水分が十分に除去された蒸気は蒸気取出口25
より糸外に導出され、タービン発電等の利用装置での利
用に供せしめられる。
The steam from which water has been sufficiently removed in this way is passed through the steam outlet 25.
The strands are led out of the strands and used in utilization devices such as turbine power generation.

上記構成よりなる気水ドラム16は熱分解炉1の上方に
架台等により支持固定され、もって上記熱交換器13群
は1つの気水ドラム16から懸垂支持された格好になっ
ている。
The air-water drum 16 constructed as described above is supported and fixed above the pyrolysis furnace 1 by a frame or the like, so that the heat exchanger group 13 is suspended and supported from one air-water drum 16.

次に上記実施例の作用を述べる。Next, the operation of the above embodiment will be described.

第5図に示すように、供給槽14a内の冷却水は矢印W
の如く、内管13 i内へ流下し、内管13 iの下端
(下流端)を回って伝熱外管13mの内側をこれに沿っ
て上昇する。
As shown in FIG. 5, the cooling water in the supply tank 14a is
As shown, it flows down into the inner tube 13i, goes around the lower end (downstream end) of the inner tube 13i, and rises along the inner side of the outer heat transfer tube 13m.

この上昇中に冷却水は、加熱管2から送られて伝熱外管
13mの外側をこれに沿って上方へ流れる高温の熱分解
ガスによって加熱されて沸騰し、蒸気化される。
During this rising, the cooling water is heated by the high-temperature pyrolysis gas sent from the heating tube 2 and flowing upward along the outside of the outer heat transfer tube 13m, and is boiled and vaporized.

この蒸気(熱交換後の冷却水)は冷却水通路13 Sの
出口から矢印Sの如く通路18を経て気水分離器20に
入る。
This steam (cooling water after heat exchange) enters the steam-water separator 20 from the outlet of the cooling water passage 13S through the passage 18 as indicated by arrow S.

このような冷却水の蒸気化に高温の熱分解ガスの保有す
る熱量が費やされてガスの温度は急速に低下する。
The amount of heat held by the high-temperature pyrolysis gas is used to vaporize the cooling water, and the temperature of the gas rapidly decreases.

換言すれば、ガスの急冷が生じる。こうして急冷された
熱分解ガスはガス回収管11から系外に導出される。
In other words, rapid cooling of the gas occurs. The pyrolysis gas rapidly cooled in this way is led out of the system through the gas recovery pipe 11.

一方、上記気水分離器20に入った蒸気は遠心分離によ
って水分が除去され、蒸気排出口24から気水ドラム1
6内の回収部15に回収され、テ゛ミスタで更に水分が
除去されつつ蒸気取出口25から系外へ導出される。
On the other hand, the steam that has entered the steam separator 20 is centrifuged to remove moisture, and then passes through the steam outlet 24 to the steam drum 1.
The steam is collected in the recovery section 15 in the steam collector 6, and is led out of the system through the steam outlet 25 while further removing moisture with a steam resistor.

一方、気水分離器20で除去された水分は、ドレン排出
口23から上記供給槽14a内に戻され、再循環使用さ
れる。
On the other hand, the water removed by the steam separator 20 is returned to the supply tank 14a through the drain outlet 23 and is recycled.

尚、供給槽14 a内にはその貯水を一定に保つべく給
水管14により冷却流体たる水が供給されている。
Note that water, which is a cooling fluid, is supplied into the supply tank 14a through a water supply pipe 14 in order to keep the stored water constant.

以上の如く本考案によればガスの急冷はガス流の乱れを
生じさせることなく極めて短時間の内に生じさせ得るの
で、ガス流路、とりわけ伝熱外管13mへのカーボンの
付着量を微小にさせ得る。
As described above, according to the present invention, the rapid cooling of gas can be performed within an extremely short time without causing any disturbance in the gas flow, so that the amount of carbon adhering to the gas flow path, especially the heat transfer outer tube 13m, can be minimized. can be made to

そして、本考案においても、第2図に示した急冷装置と
同様、ガス流路に高熱ガスを流してのバーニング時に熱
膨張差が生じてもこれを吸収し得る構造に構成されてい
る。
Also, in the present invention, like the quenching device shown in FIG. 2, the structure is such that even if a difference in thermal expansion occurs during burning by flowing high-temperature gas through the gas flow path, it can be absorbed.

これを具体的に言えば内管131の下流端13aは自由
端とされている一方、伝熱外管13m及び分解ガス移送
管130は自由に下方へ延び得るように構成されている
から、付着カーボンのバーニング処理(カーボンの化学
的除去)が出来、従ってプラントの再稼働を短時間の内
になし得ることとなり、メンテナンス費用の節減に役立
つ。
Specifically speaking, the downstream end 13a of the inner tube 131 is a free end, while the outer heat transfer tube 13m and the cracked gas transfer tube 130 are configured to freely extend downward. Carbon burning treatment (chemical removal of carbon) can be performed, and therefore the plant can be restarted within a short period of time, helping to reduce maintenance costs.

又、熱交換器13と気水ドラム16とは別個独立に構成
されておらず、別個独立の構成の場合に比べ少ない構成
要素でしかも簡単な構造で一体化されている。
Furthermore, the heat exchanger 13 and the air-water drum 16 are not constructed separately, but are integrated with fewer components and a simpler structure than in the case of separate constructions.

従って、その製造コストの大幅な低減をなし得る。Therefore, the manufacturing cost can be significantly reduced.

さらに、U字流路を形成する熱交換部と気水ドラムとを
一体化して戒る第1図に示す如き従来のものに比し、気
水ドラムへの伝熱部取付量を小さくでき、かつ、管本数
を半減できるので高圧蒸気に耐えるべき伝熱部数付個所
の構造を簡略化できる。
Furthermore, compared to the conventional system shown in Fig. 1, which integrates the heat exchange section forming the U-shaped flow path and the air/water drum, the amount of heat transfer section attached to the air/water drum can be reduced. In addition, since the number of pipes can be halved, the structure of the parts with heat transfer parts that must withstand high-pressure steam can be simplified.

更にガス流路即ち伝熱外管外面上を最適の質量速度で高
温の熱分解ガスを通過させることにより、高いガス側境
膜係数を得ることと相俟ち、伝熱外管13mの直径を大
きく採りうろことから、伝熱性能を高め得る。
Furthermore, by passing the high-temperature pyrolysis gas through the gas flow path, that is, the outer surface of the heat transfer outer tube, at an optimal mass velocity, a high gas-side film coefficient can be obtained, and the diameter of the heat transfer outer tube can be reduced to 13 m. The large scales can improve heat transfer performance.

換言すれば、高温の熱分解ガスの急冷性能の向上を達成
し得、このことからもカーボンの付着量の低減を達成し
得る。
In other words, it is possible to improve the quenching performance of high-temperature pyrolysis gas, and from this, it is also possible to reduce the amount of carbon deposited.

更に上述のことから熱交換器13における熱交換面積の
減少をも達成でき、熱交換器のコンパクト化をも実現し
得る。
Further, from the above, it is possible to reduce the heat exchange area in the heat exchanger 13, and to make the heat exchanger more compact.

更に、気水ドラムと、熱交換器との結合構造は比較的に
簡易でしかもコンパクトであり、装置のコストの低減に
寄与するところが大きい。
Furthermore, the connection structure between the air-water drum and the heat exchanger is relatively simple and compact, which greatly contributes to reducing the cost of the device.

このような構造の簡易性は異常発生時における装置補修
の容易化に役立つ等実用上価値ある効果を奏する。
Such a simple structure has practical effects such as facilitating repair of the device when an abnormality occurs.

以上要するに本考案によれば次の如き優れた効果を発揮
する。
In summary, the present invention exhibits the following excellent effects.

(1)構造が簡単であり、装置のコンパクト化を達成し
得る。
(1) The structure is simple and the device can be made compact.

(2)また、耐久性の向上も図れる。(2) It is also possible to improve durability.

(3)物量の減少により、コストダウンが図れる。(3) Cost reduction can be achieved by reducing the quantity of materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は夫々公知の熱分解ガス急冷装置の概
略断面図、第3図は本考案の好適一実施例を示す装置全
体の構成説明図、第4図は第3図の要部縦断面図、第5
図は第4図の部分拡大断面図、第6図は気水分離器の拡
大斜視図である。 図中、1は熱分解炉、12は熱分解ガス急冷装置、13
iは内管、13mは伝熱外管、130は分解ガス移送
管、14 aは冷却水供給槽、16は気水ドラム、20
は気水分離器、25は蒸気取出口である。
1 and 2 are schematic cross-sectional views of a known pyrolysis gas quenching device, respectively, FIG. 3 is an explanatory diagram of the entire structure of the device showing a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a summary of the main components of FIG. 3. Sectional longitudinal sectional view, 5th
The figure is a partially enlarged sectional view of FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged perspective view of the steam/water separator. In the figure, 1 is a pyrolysis furnace, 12 is a pyrolysis gas quenching device, and 13
i is an inner pipe, 13m is an outer heat transfer pipe, 130 is a cracked gas transfer pipe, 14a is a cooling water supply tank, 16 is an air-water drum, 20
2 is a steam separator, and 25 is a steam outlet.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 炭化水素熱分解ガスを冷却水により急冷する装置におい
て、熱分解炉よりその上方へこれより発生する炭火水素
熱分解ガスを上昇移動させて移送する分解ガス移送管と
、該分解ガス移送管内にその移送ガスの下流側から上流
側に冷却水を移送する内管と、該内管から移送された冷
却水をその下流端より折返して上記ガスの流れ方向に且
つ上記内管の外周側に沿って移送させその外側に実質的
に上記ガスが流れる伝熱外管と、上記内管の上流端に一
体的に接続され、これに冷却水を供給するための冷却水
供給槽と、上記伝熱外管の出口側に一体的に接続され、
上記供給槽を覆う気水ドラムと、該気水ドラムの内壁と
上記供給槽の外壁とによって区画された通路と、該通路
の出口側に設けられ、この通路を介して移送される熱交
換後の蒸気化した冷却水の水分を上記供給槽へ、蒸気分
を上記気水ドラムの蒸気取出口へそれぞれ分離させるた
めの気水分離器とを備えたことを特徴とする炭化水素熱
分解ガス急冷装置。
In an apparatus for rapidly cooling hydrocarbon pyrolysis gas with cooling water, there is provided a cracked gas transfer pipe for moving the hydrocarbon pyrolysis gas generated from the pyrolysis furnace upwardly and transferring the cracked gas, and An inner pipe for transferring cooling water from the downstream side to the upstream side of the transfer gas, and an inner pipe for turning the cooling water transferred from the inner pipe from its downstream end in the flow direction of the gas and along the outer circumferential side of the inner pipe. a cooling water supply tank integrally connected to the upstream end of the inner pipe for supplying cooling water thereto; integrally connected to the outlet side of the pipe,
an air/water drum covering the supply tank; a passageway defined by an inner wall of the air/water drum and an outer wall of the supply tank; and a heat exchanger provided on the outlet side of the passageway to transfer heat through the passageway. quenching of hydrocarbon pyrolysis gas, characterized in that it is equipped with a steam separator for separating the moisture of the vaporized cooling water into the supply tank and the steam component from the steam outlet of the steam drum. Device.
JP12381079U 1979-09-07 1979-09-07 Hydrocarbon pyrolysis gas quenching equipment Expired JPS5837934Y2 (en)

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