KR101831341B1 - 다중 패스 복사로 튜브를 구비한 에틸렌 분해로 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하나 이상의 복사 구획을 포함하는 다중 패스 복사 코일을 가지는 에틸렌 분해로에 대한 것이다. 이러한 복사 구획에는, 저부 버너 및/또는 측벽 버너 및, 상기 복사 구획에 세로 방향으로 배열된 적어도 1세트의 다중 패스 복사 코일이 제공된다. 다중 패스 복사 코일은 4중 내지 10중 패스 타입의 복사 코일이다. 상기 다중 패스 복사 코일의 하나 이상의 튜브는, 상기 하나 이상의 튜브에 연속하지 않은 튜브에 공간적으로 인접하도록 배열된다. 이러한 배열의 경우, 고온의 튜브들 사이의 열 복사 영향이 감소될 수 있고, 저온의 튜브가 고온의 튜브로부터의 복사열을 흡수할 수 있다. 따라서, 고온의 튜브의 표면 온도가 감소될 수 있어, 복사 코일의 수명 및 분해로의 운전 사이클이 연장될 수 있다.

Description

다중 패스 복사로 튜브를 구비한 에틸렌 분해로 {ETHYLENE CRACKING FURNACE WITH MULTIPASS RADIANT FURNACE TUBES}

본 발명은 석유화학 공학분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 석유화학 공학에서 사용되는 에틸렌 분해로의 복사 코일(radiant coil) 구조물에 대한 것이다.

석유화학 에틸렌 장비에서 사용되는 에틸렌 분해 기술은 주로 LUMMUS Co. (USA), Stone & Webster Co . (USA), Kellog & Braun Root Co . (USA), Linde Co . (독일), Technip KTI Co . (네델란드)에 의해 개발된 것과, China Petrochemical 사가 개발한 CBL 분해로를 포함한다.

도 1A는 통상의 에틸렌 분해로(10)을 나타내고 있는데, 이는 복사 구획(11), 대류 구획(13), 및 상기 복사 구획(11)과 상기 대류 구획(13) 사이에 위치한 연도 구획(12)를 포함한다. 복사 구획(11) 내부에는, 한 세트의 다중 패스(multi-pass) 복사 코일(14)가 복사 구획(11)의 중심면(P)에 그의 세로 방향을 따라 제공된다. 또한, 복사 구획(11)은 가열을 위해 저부 버너(15) 및/또는 측면 버너(16)을 더 구비한다. 나아가, 에틸렌 분해로(10)은 이송 라인 교환기(transfer line exchanger: 17), 고압 스팀 드럼(18) 및 유도 통풍팬(19) 등을 포함한다. 최근, 대부분의 회사에서는, 가변적 직경의 분기(branch)를 구비하거나 구비하지 않은, 4중 내지 6중 패스 (~60 미터의) 중간-선택도 복사 코일이 사용되며, 그의 체류 시간은 0.4 내지 1.0초의 범위 내에서 제어되어, 적절한 운전 사이클과 만족스러운 원료 적응성을 가질 경우, 가스 물질을 분해하기에 적절한 복사 코일이 액체 물질에도 적용될 수 있다. 복사 코일의 제1 튜브 또는 처음 2개의 튜브들은 작은 직경을 가진다. 따라서, 온도 상승이 신속하게 이루어질 수 있는 데, 이는 작은 직경 튜브의 비표면적이 비교적 크기 때문이다. 제2 튜브 후에 이어지는 튜브들은 코킹(coking) 민감도에 대한 영향을 감소시키기 위해 커다란 직경을 가진다. 사용되는 4중 패스 중간 선택도 복사 코일은, 4-2-1-1 타입, 2-2-1-1 타입, 1-1-1-1 타입 및 2-1-1-1 타입 등으로 구성될 수 있다.

종래 기술의 복사 코일(14)의 경우, 모든 튜브는 일반적으로는 공간적으로, 유체의 흐름 방향을 따라 순차 배열된다. 한편, 이러한 튜브들은 보통의 엘보(elbow)에 의해 서로 연결된다.

도 1B는 종래 기술에서 에틸렌 분해로의 다중 패스 복사 코일의 전형적인 배열을 나타낸 것이다. 도 1B에 나타낸 바와 같이, 다중 패스 복사 코일(30)은 4중 패스 복사 코일로서, 유체 흐름 방향을 따라 (예컨대, 도면 중 왼쪽으로부터 오른쪽으로) 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3) 및 제4 튜브(4)를 포함한다. 제1 튜브(1)은 상이한 직경의 Y자형 분기형 튜브이다. 제2 튜브(2)가 공간적으로 제1 튜브(1)과 제3 튜브(3) 사이에 배열되고, 제3 튜브(3)이 공간적으로 제2 튜브(2)와 제4 튜브(4) 사이에 배열되는 등, 4개의 튜브들 모두 공간적으로 순차 배열되어 있다. 즉, 각각의 튜브들은 당해 튜브에 연속한 1개 또는 2개의 튜브에 공간적으로 인접하여 배열된다. 또한, 상기 튜브들은 보통의 엘보(35)에 의해 서로 연결된다. 도 1B는, 모든 튜브와 엘보가 하나의 단일면에, 다시 말해 복사 구획의 중심면(P)에 위치한 것을 보여준다.

이러한 전형적인 배열에서, 튜브들은 공간적으로 순차 배열된다. 유체는 제1 튜브로부터 제2 튜브로, 이어서 제3 튜브로, 마지막으로 제4 튜브로 다중 패스 복사 코일을 따라 흐르기 때문에, 이들 튜브의 튜브벽 온도는, 이러한 순서로 점차 증가한다. 다시 말해, 제1, 제2, 제3 및 제4 튜브들의 온도는 이 순서로 점차 증가된다. 따라서, 복사 구획에서 균일하지 않은 온도 분포가 발생한다. 더욱이, 고온의 튜브들, 이 경우, 다시 말해 제3 및 제4 튜브 들간에 복사 열 교환도 존재하게 될 것인데, 이는, 튜브 벽 온도 감소와 가열로의 운전 사이클 연장에 부정적인 영향을 줄 것이다.

나아가, 종래 기술의 다중 패스 복사 코일의 경우, 튜브들은 보통 엘보에 의해 서로 연결된다. 이는 이들 튜브 각각에서 발생하는 열 팽창의 흡수를 위해 바람직하지 않다. 장시간 운전의 경우, 이는 튜브 굴곡을 초래하기 쉽고, 복사 코일의 수명을 저하시켜 그의 운전 사이클도 단축시킨다.

종래 기술의 이러한 문제점을 고려하여, 본 발명은 다중 패스 복사 코일을 구비하되, 튜브가 보다 균일하게 가열될 수 있도록 가열 조건을 향상시킬 수 있는 신규한 튜브 배열을 포함하는 에틸렌 분해로를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 다중 패스 복사 코일을 구비하되, 복사 코일의 기계적 물성을 향상시키고, 분해로의 온라인 백분율(on-line percentage)을 증가시키며, 운전 비용을 저감하고, 코일의 수명과 분해로의 운전 사이클을 연장할 수 있는 에틸렌 분해로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따라 제공된, 다중 패스 복사 코일을 구비한 에틸렌 분해로는, 하나 이상의 복사 구획을 포함한다. 상기 복사 구획에는, 저부 버너 및/또는 측벽 버너, 및 상기 복사 구획에 세로 방향으로 배열된 적어도 한 세트의 다중 패스 복사 코일이 제공되어 있고; 상기 다중 패스 복사 코일은 4중 내지 10중 타입의 복사코일이다. 다중 패스 복사 코일의 하나 이상의 튜브는, 상기 하나 이상의 튜브에 연속하지 않은 튜브에 공간적으로 인접하도록 배열된다.

제1 튜브와 관련하여, 그에 연속하는 튜브는 제2 튜브이고; 제2 튜브와 관련하여, 그에 연속적인 튜브는 제1 튜브 및 제3 튜브인 점 등을 언급하고자 한다. 다중 패스 복사 코일 중 하나 이상의 튜브가, 상기 하나 이상의 튜브에 연속되지 않은 튜브에 공간적으로 인접하도록 배열되는 경우, 상기 하나 이상의 튜브는, 상기 하나 이상의 튜브의 온도에 가깝지 않은 온도를 가진 튜브에 공간적으로 인접할 수 있다. 따라서, 복사 구획 내에서 균일한 온도 분포가 효과적으로 향상될 수 있다. 그 결과, 복사 코일의 표면 온도가 저하될 수 있으며, 따라서, 복사코일의 수명과 분해로의 운전 사이클이 모두 연장될 수 있다.

본 발명의 일구현예에 따르면, 다중 패스 복사 코일의 마지막 2개의 튜브는 공간적으로 서로 인접하지 않게 배열된다. 마지막 2개의 튜브는 모든 튜브들 중에서 가장 높은 온도를 가지기 때문에, 이러한 고온 튜브들로부터의 열 복사의 영향이 효과적으로 감소될 수 있다. 따라서, 복사 코일의 표면 온도가 추가로 감소될 수 있고, 이로써 복사 코일의 수명과 분해로의 운전 사이클이 더 연장될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 제1 튜브 및 최종 튜브는 전체 다중 패스 복사 코일의 반대쪽 바깥면들(opposite outer sides)에 각각 배열된다. 대안적으로, 일실시예에서, 다중 패스 복사 코일의 제1 튜브(1) 및 최종 튜브 중 적어도 하나는 전체 다중 패스 복사 코일의 반대쪽 바깥면들에 배열되지 않고, 그의 중간에 배열된다.

본 발명의 일구현예에 따르면, 다중 패스 복사 코일의 튜브는 연결부에 의해 서로 연결된다. 다중 패스 복사 코일 내에서 튜브의 벽의 온도가 서로 다르기 때문에, 2개의 인접하는 튜브 간의 열팽창이 상이하고, 그 결과 열 응력이 발생한다. 일실시예에서, 복사 구획의 저부에 위치한 하나 이상의 연결부는 U자형의 엘보, 및 상기 U자형 엘보의 양측(opposite sides)에 각각 위치한 2개의 S자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부(combined connector)이다. S자형 엘보와 U자형의 엘보로 이루어진 상기 조합형 연결부를 사용할 경우, 코일의 반대쪽 바깥면들에서의 불균일한 연소와 가열로부터 생기는 열응력이 흡수될 수 있다. 따라서, 가능성 있는 임의의 이유로부터 기인된 열 응력으로 인한 튜브 굴곡이 방지될 수 있다. 이러한 방식으로, 복사 코일의 기계적 물성이 효과적으로 향상된다. 결과적으로, 튜브 굴곡으로 인한 부분적 과열을 피할 수 있고, 따라서, 복사 코일의 수명과 분해로의 운전 사이클이 연장될 수 있다.

일실시예에서, 복사 구획의 중앙면의 튜브들은 서로에 대하여 공간적으로 인접하지 않은 채로 배열되어 있고, 상기 중앙면의 양면에는 U자형의 엘보에 의해 연결된 같은 양의 S자형 엘보가 제공된다. 이러한 배열에서, 복사 구획의 온도는 보다 균일하게 분포되고, 열 응력에 의한 왜곡은 보다 균일하게 흡수될 수 있다. 이러한 S자형 엘보는 서로에 대하여 평행한, 하향 돌출부(downward projection)를 가지거나 혹은 이들 중 적어도 하나는 구조적인 필요 요건으로 인해 다른 것들의 하향 돌출부에 대하여 평행하지 않은 하향 돌출부를 가진다. 마찬가지로, 모든 U자형 엘보도 서로에 대하여 평행한 하향 돌출부를 가질 수도 있다. 이러한 배열은 매우 컴팩트(compact)한 구조를 얻기 위해 유리하다.

상기 구현예들 전부에 있어, 복사 구획의 하부에서 튜브를 연결하기 위한, S자 형 엘보와 U자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부는, 측면에서 보았을 때, 닫혀진 대칭의 연속 곡선의 프로파일을 형성하는 바, 이는 이하에서 도 32 내지 35를 참조하여 상세하게 기술하기로 한다. U자형 엘보는 다양한 형태로 형성될 수 있다.

나아가, 전술한 조합형 연결부의 형태가 아닌 몇몇 종래의 엘보는, 복사 구획의 중앙면에 위치할 수 있다. 이러한 배열은 컴팩트한 구조를 얻기 위해 유리할 것이다. 특정한 공정에서 요구되는 바와 같이, 제1 튜브는 상이한 직경을 가지는 분기형 튜브일 수 있거나, 혹은 제1 및 제2 튜브들 모두가 상이한 직경을 가지는 분기형 튜브이다.

종래 기술에 비하여, 본 발명은 하기의 장점을 제공한다: (ⅰ) 고온의 튜브와 저온의 튜브가 교대로, 혹은 부분적으로 교차 배치된(interleaving) 형태로 배열되기 때문에, 고온 튜브로부터의 열 복사 영향이 감소될 수 있고, 낮은 온도를 가진 튜브가 높은 온도를 가진 튜브로부터의 열을 흡수할 수 있으며; 그 결과 고온 튜브 표면의 온도가 낮아질 수 있고, 복사 코일의 수명 및 분해로의 운전 사이클이 둘 다 연장될 수 있고; (ⅱ) 튜브의 저부를 연결하기 위해 통상의 엘보가 아닌 조합형 연결부를 사용함으로써, 복사 코일의 기계적 물성이 현저하게 향상될 수 있는 바, 이는 2개의 인접한 튜브들 사이의 온도 차이로 인해 발생되는 열 응력을 흡수함에 있어 유리하고, 따라서 이러한 열 응력으로 인해 튜브가 굴곡되는 것을 방지할 수 있으며, 튜브 굴곡으로 인한 부분 과열을 피할 수 있고, 궁극적으로는 분해 가열로의 운전 사이클과 복사 코일의 수명을 모두 연장시킬 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 전형적인 에틸렌 분해로를 나타낸 것이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 전형적인 4중 패스 복사 코일 구조를 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 9는, 각각 본 발명에 따른 에틸렌 분해로의 4중 패스 복사 코일의 8개의 구현예들을 도시한 것이다.
도 10 내지 도 31은 각각 본 발명에 따른 에틸렌 분해로의 6중 패스 복사 코일의 22개의 구현예들을 도시한 것이다
도 32 내지 도 35는, 본 발명의 다른 측면에 따른 4개의 구현예들을 보여주는 것으로, 여기서 튜브를 연결하는 연결부는, 측면에서 보았을 때, 연속 곡선의 프로파일을 형성한다.
각각의 도면에서, 동일하거나 유사한 참조 번호는 동일한 구성 요소 또는 구조를 나타낸다.
도 2 내지 도 31에 각각 나타낸 복사 구획의 하부에서 튜브를 연결하기 위한 각각의 연결부는, 비록 나타내지는 않았으나, 측면도에서 연속 곡선의 프로파일을 유사하게 형성한다. 다시 말해, 이들 도면에서 조합형 연결부의 측면도는 도 32 내지 도 35의 것에 (즉, 도 32 내지 도 35의 저부에) 유사하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 에틸렌 분해로의 복사 구획에서의 복사 코일을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있음에 주목해야 할 것이다. 에틸렌 분해로의 다른 구조물, 예컨대 대류 구획, 이송 라인 교환기 등은 이미 종래 기술에 공지되어 있다. 예컨대, 본 발명에 적절한 이송 라인 교환기는 (예를 들어, 선형 이송라인 교환기, U타입 이송 라인 교환기, 및 2단계 이송 라인 교환기 중 제1 단계 등의) 이중 코일 이송 라인 교환기, 종래의 보일러, 욕조형 보일러, 또는 긴급 이송라인 교환기일 수 있다. 나아가, 본 발명의 복사 코일은 가스 물질 및 액체 물질의 분해를 위해 적절할 수 있으며, 새로운 분해로를 구축하거나 혹은 기존의 분해로를 재구축하는 데에도 사용될 수 있다. 이들은 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 따라서, 이에 대한 상세 내용은 여기서는 생략키로 한다.

4중 패스 복사 코일

도 2는 본 발명에 따른 4중 패스 복사 코일의 제1 구현예를 도시한 것으로, 이는 예를 들어 도 1에 나타낸 에틸렌 분해로(10)에서 사용될 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유체 흐름 방향을 따라, 코일은 4개의 패스, 다시 말해, 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3), 및 제4 튜브(4)로 나뉜다. 제1 튜브(1), 다시 말해 유입 튜브는, 상이한 직경을 가진 Y자형의 분기형 튜브로서, 이는 이미 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 마지막 튜브, 즉 제4 튜브(4)는 배출 튜브이다. 모든 튜브는 연결부(21) 내지 (23)에 의해 서로 연결되어 있다. 이와 관련하여, 제1 튜브와 제2 튜브 간의 연결부는 연결부(21)이라 부르고, 제2 튜브와 제3 튜브 간의 연결부는 연결부(22)라 부르며, 제3 튜브와 제4 튜브 간의 연결부는 연결부(23)이라 부른다.

편의를 위해, 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3) 및 제4 튜브(4)의 벽온도는, 각각 T1, T2, T3, 및 T4 로서 정의한다. 분해 반응이 진행되는 경우, 튜브의 온도는, 흐름 방향을 따라 점차적으로 증가할 것이며, 즉 T1 < T2 < T3< T4 일 것은 쉽게 이해되는 사항이다.

도시된 바와 같이, 제1 튜브(1)과 제4 튜브(4)는 각각 4중 패스 복사 코일의 반대쪽 외측면들에 위치되어 있다. 그러나, 제1 구현예에 따르면, 제2 튜브(2)와 제3 튜브(3)이 공간적으로 배열되어, 제3 튜브(3)은 제1 튜브(1) 및 제2 튜브(2)의 사이에 배열되도록 하는 반면, 제2 튜브(2)는 제3 튜브(3)과 제4 튜브(4)의 사이에 배열되도록 되어 있다. 이러한 배열의 경우, 온도가 T3인 제3 튜브(3)은 온도가 T1 인 제1 튜브(1)과 온도가 T2인 제2 튜브(2)에 공간적으로 인접하지만, 온도가 T4인 제4 튜브(4)와는 공간적으로 이격된다. 다시 말해, 복사 구획(11) 내에서의 온도는, 왼쪽으로부터 오른쪽으로, T1, T3, T2, 및 T4로서 분포된다. T1 < T2 < T3< T4 인 관계를 고려할 때, 이러한 배열은 복사 구획(11)에서 불균일한 온도 분포를 감소시킬 수 있다. 한편, 제3 튜브(3)은 제2 튜브(2)를 통해 제4 튜브(4)로부터 떨어져 있기 때문에, 비교적 고온인 제4 튜브(4)와 제3 튜브(3)으로부터의 열 복사가 흡수되어 제3 튜브(3) 및 제4 튜브(4)의 벽온도를 낮출 수 있다. 그 결과, 본 발명의 배열에 따르면, 복사 코일의 표면 온도가 추가로 낮아질 수 있고, 따라서, 코일의 수명과 분해로의 조작 사이클도 연장될 수 있다.

또한, 다중 패스 복사 코일 내에서 튜브 벽의 온도는 서로 상이하기 때문에, 인접한 2개의 튜브 사이에 상이한 열 팽창으로 인해 열 응력이 발생되며, 이는 코일의 수명에 불리한 영향을 준다. 이러한 점을 고려하여, 본 발명에 따른 연결부(21)은, U자형의 엘보(41) 및, 상기 U자형 엘보(41)의 양단부에 각각 위치한 2개의 S자형의 엘보(42) (43)으로 각각 구성된 조합형 연결부로서 설계된다. 이렇게 하여, 2개의 인접한 튜브들의 상이한 열 팽창에 기인한 열 응력이 복합형 연결부에 의해 흡수될 수 있어, 열 응력으로 인한 튜브의 굴곡을 피할 수 있으며, 이는 복사 코일의 수명과 에틸렌 분해로의 운전 사이클을 추가로 연장시킨다.

본 구현예에서, 복사 구획의 상부에 있어 제2 튜브(2)와 제3 튜브(3)을 연결하는 연결부(22)는 여전히 통상의 엘보인 점은 주목되어야 한다. 그러나, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는, 통상의 엘보의 연결부(22)가 U자형 엘보와 S자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부로 대체될 수 있음을 이해할 것이며, 이 역시 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

앞서 언급한 바와 같이, 종래 기술에서, 다중 패스 복사 코일의 모든 튜브 뿐만 아니라 그의 연결부는 복사 구획(11)의 중앙면(P)에 배치된다. 이러한 구조의 경우, 비교적 멀리 떨어져 위치한 튜브들에 의해 기인된 현저한 온도 차이로 인해 복사 구획에서의 온도 분포가 불균일하다. 본 발명의 제1 구현예에 따르면, 4개의 튜브 모두, 역시 복사 구획의 중앙면(P)에 배열된다. 그러나, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 튜브(1)의 후방 단부(즉, 하단)에 연결되는 조합형 연결부(21) 내에 첫번째 S자형 엘보(42)는 (중앙면 (P)에 위치한) 그의 전방 단부로부터 복사 구획(11)의 후방부 (즉, 도면에서 중앙면 P의 상부)를 향해 연장되고, 그의 후방 단부에서, 조합형 연결부(21) 내의 U자형 엘보(41)의 한쪽 단부로 연결된다. 복사 구획의 후방부로부터, U자형 엘보(41)은 중앙면(P)를 가로질러 각을 이루어 복사 구획의 전방부(도면에서, 중앙면(P)의 하부)로 가고, 그 다른쪽 단부에서 조합형 연결부(21) 내의 두번째 S자형 엘보(43)에 연결된다. 두번째 S자형 엘보(43)은, 그의 하방 돌출부가 첫번째 S자형 엘보(42)의 것과 평행한 상태에서, 중앙면(P)를 향해 가고, 중앙면(P)에 위치한 그의 후방 단부에서 제2 튜브(2)의 전방 단부 (즉, 하단)에 연결된다. 제2 튜브(2)는 중앙면(P)에 위치한 연결부(22)를 통해 제3 튜브(3)에 연결된다. 제3 튜브(3), 조합형 연결부(23) 및 제4 튜브(4)는, 비슷한 방식으로 배열되어, 모든 S자형 엘보는 서로 평행한 하방 돌출부를 가진다. 이러한 방식으로, 2개의 S자형 엘보가 복사 구획의 전방부와 후방부에 각각 배열된다. 따라서, 2개의 연속 튜브가 공간적으로 인접하지 않은 상태로 배열됨으로써 복사 구획(11)에서의 온도 분포가 더 균일해질 수 있고, 동시에, 열 응력에 의해 발생하는 뒤틀림도 균등하게 흡수될 수 있다. 따라서, 튜브의 표면 온도가 추가로 감소될 수 있고, 복사 코일의 수명과 에틸렌 분해로의 운전 사이클도 연장될 수 있다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 4중 패스 복사 코일의 이러한 형태의 구조는 매우 컴팩트하여 대형의 분해로를 위해 유리하다.

이어서, 본 발명에 따른 4중 패스 복사 코일의 다른 구현예에 대하여 기술한다. 간결함을 위해, 이하에서는, 앞서 언급된 것과 다른 특징, 구성 요소, 또는 기능만을 기재하는 한편, 동일하거나 유사한 특징, 구성 요소, 또는 기능들은 생략키로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 4중 패스 복사 코일의 제2 구현예를 도시한 것이다. 본 구현예에서, 마지막 2개의 튜브 (즉, 제3 튜브(3) 및 제4 튜브(4))를 연결하기 위한 연결부(23)은 도 2에 나타낸 조합형 연결부 대신 통상의 U자형 엘보이다. 이러한 방식으로, 연결부 또한 복사 구획의 중앙면(P)에 위치된다. 도시한 바의 이러한 배열은 제1 구현예에서 구조적으로 더 간단하게 되어, 저비용으로 쉽게 제작 가능하면서도 몇몇 특수 분해로를 위해 적절할 수 있다.

도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 다른 4중 패스 복사 코일의 제3 및 제4 구현예를 도시한 것이다. 이러한 제3 및 제4 구현예는 통상 각각 제1 및 제2 구현예와 동일하되, 다만 제1 튜브(1)은 상이한 직경을 가진 분기형 튜브 대신 일정한 직경을 가지는 종래의 비분기형 튜브이다. 이러한 배열은 특정 분해 공정과 분해로를 위해 유리할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 4중 패스 복사 코일의 제5 구현예로서, 이는 기본적으로는 제1 구현예와 동일하다. 그러나, 제1 튜브(1), 다시 말해 유입 튜브는 여전히 복사 코일의 외측면 중 하나에 위치하지만, 제4 튜브(4), 다시 말해 배출 튜브는 제1 구현예에서와 같이 다른 외측면에 위치하지 않고, 공간적으로 제1 튜브(1)에 가깝게 인접한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 이들 튜브는, 복사 구획(11) 내에서 제1 튜브(1), 제4 튜브(4), 제2 튜브(2) 및 제3 튜브(3)의 순서로 공간적으로 배열된다. 이렇게 함으로써, 복사 구획(11)에서 튜브의 온도가 T1, T4, T2, 및 T3으로 분포된다. T1 < T2 < T3< T4 인 관계를 고려할 때, 이러한 배열은 제1 구현예에서와 동일한 효과를 달성할 수 있다. 또한, 가장 높은 온도의 제4 튜브(4)가 상대적으로 가장 낮은 온도의 제1 튜브(1) 및 제2 튜브(2) 사이에 위치됨으로써, 불균일한 온도 분포가 현저하게 억제된다.

도 7 내지 도 9는, 각각 본 발명에 따른 4중 패스 복사 코일의 제6 내지 제8 구현예들을 나타내고 있다. 제5구현예에 대하여 제6 내지 제8 구현예가 가지는 차이점은, 각각 제1 구현예에 대하여 제2 내지 제4 구현예가 가지는 차이점에 상응하며, 이는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있다. 따라서, 그에 대한 상세한 기재는 여기서는 생략한다.

6중 패스 복사 코일

도 10은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제1 구현예를 나타낸 것으로, 이는 예를 들어, 도 1의 에틸렌 분해로(10)에서 사용될 수 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 유체의 흐름 방향을 따라, 코일은 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3), 제4 튜브(4), 제5 튜브(5), 및 제6 튜브(6)로 나뉘어진다. 제1 튜브(1), 다시 말해 유입 튜브는, 상이한 직경의 Y자형 분기형 튜브인 반면, 마지막 튜브, 다시 말해 제6 튜브(6)는 배출 튜브이다. 이들 튜브는 연결부(21) 내지 (25)에 의해 서로 연결된다.

이해를 용이하게 하기 위해, 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3), 제4 튜브(4), 제5 튜브(5), 및 제6 튜브(6)에서의 튜브 벽 온도는 각각, T1, T2, T3, T4, T5, 및 T6이라 정의한다. 자명하게 이해되는 바와 같이, 분해 반응이 수행됨에 따라, 튜브 온도는 흐름 방향을 따라, 점차 증가할 것이다. 다시 말해, T1 < T2 < T3 < T4 < T5 < T6이 될 것이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 튜브들은, 제1 튜브(1), 제4 튜브(4), 제5 튜브(5), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3) 및 제6 튜브(6)의 순으로 공간적으로 분포한다. 따라서, 복사 구획(11) 내에서 온도 분포는 왼쪽으로부터 오른쪽까지 T1, T4, T5, T2, T3, 및 T6이다. T1 < T2 < T3 < T4 < T5 < T6의 관계를 고려할 때, 상기 배열은 복사 구획 (11) 내에서 불균일한 온도 분포를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 동시에, 제5 튜브(5)는 제2 튜브(2) 및 제3 튜브(3)에 의해 제6 튜브(6)로부터 이격되기 때문에, 비교적 고온인 제5 튜브(5)와 제6 튜브(6) 사이에서 발생되는 열 복사의 영향을 피하게 된다. 결과적으로, 본 발명에 따른 배열은 복사 코일의 표면 온도를 추가로 저하시킬 수 있어, 그의 수명 및 분해로의 운전 사이클을 연장시킬 수 있다.

도 2에서 나타낸 4중 패스 복사 코일의 제1 구현예에서와 같이, 복사 구획(11)의 저부에서 연결부(21), (23) 및 (25) 각각은 U자형 엘보 및, 상기 U자형 엘보의 반대쪽 외측면들에 각각 배치된 2개의 S자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부로서 설계된다. 따라서, 2개의 연속하는 튜브들 사이에 발생된 열응력이 조합형 연결부에 의해 흡수될 수 있고, 이에 따라, 열응력으로 인한 튜브의 굴곡과 부분 과열을 피할 수 있다. 따라서, 복사 코일의 수명 및 분해로의 운전 사이클이 추가로 연장될 수 있다.

본 구현예에서 주목해야 하는 것은, 복사 구획(11)의 상부에 있는 연결부(22) (24)가 여전히 통상의 엘보라는 점이다. 그러나, 당해 기술 분야의 통상의 기술자로서는, 통상의 엘보인 연결부(22) (24)가, 앞서 언급된 바와 같이 U자형 엘보 및 S자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부로 설계될 수도 있음을 이해할 것인 바, 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

본 구현예에서, 6중 패스 복사 코일의 6개 튜브 모두는 복사 구획의 중앙면(P)에 배열된다. 조합형 연결부(21)의 첫번째 S자형 엘보(42)는 중앙면(P)에 있는 그의 전방 단부로부터 연장되어, 제1 튜브(1)에 연결되고, 복사구획의 후방부 (다시 말해, 도면에서 중앙면(P)의 상부)를 향해 가서, 그의 후방 단부에서 조합형 연결부(21)의 U자형 엘보(41)의 한쪽 단부에 연결된다. 복사 구획의 후방부로부터 U자형 엘보(41)은 중앙면(P)를 가로질러 각을 이루면서 복사 구획의 전방부(즉, 도면에서 중앙면(P)의 하부)까지 가고, 그의 다른 단부에서 조합형 연결부(21)의 두번째 S자형 엘보(43)에 연결된다. 두번째 S자형 엘보(43)은, 그의 하방 돌출부가 첫번째 S자형 엘보(42)의 것과 평행인 상태로, 중앙면(P)를 향하여 가고, 중앙면(P)에 위치한 그의 후방 단부에서 제2 튜브(2)의 전방 단부 (다시 말해, 하단)에 연결된다. 두번째 튜브(2)는 중앙면(P) 내에 위치한 연결부(22)를 통해 제3 튜브(3)에 연결된다. 제3 튜브(3)으로부터 제6 튜브(6)으로의 연결은, 연결부를 포함하여, 전술한 바와 유사하며, 여기서 모든 S자형 엘보들은 서로 평행한 하방 돌출부를 가진다. 이러한 방식으로, 3개의 S자형 엘보가 각각 복사 구획의 전방부와 후방부 내에 배열된다. 이러한 배열은 복사 구획(11)에서 보다 균일한 온도 분포를 가져올 수 있으며, 동시에 열 응력에 의해 발생한 뒤틀림이 균일하게 흡수될 수 있다. 따라서, 튜브의 표면 온도가 추가로 감소될 수 있고, 복사 코일의 수명과 에틸렌 분해로의 운전 사이클이 연장될 수 있다.

도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 타입의 구조를 가진 6중 패스 복사 코일은 매우 컴팩트한 구조여서, 대형 분해로에서 유리하다.

이어서, 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 다른 구현예들에 관하여 기술하기로 한다. 간결함을 위해, 이하에서는 전술한 바와 상이한 특징, 구성요소, 또는 기능만을 기술하는 한편, 동일하거나 유사한 특징, 구성요소, 기능은 생략키로 한다.

도 11은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제2 구현예를 나타낸 것이다. 제2 구현예는, 제1 튜브(1)이, 상이한 직경을 가진 분기형 코일 대신, 일정한 직경을 가진 종래의 비분기형 튜브인 것을 제외하고는, 제1 구현예와 대체로 동일하다.

도 12는 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제3 구현예를 도시한 것이다. 본 구현예에서는, 마지막 2개의 튜브, 다시 말해 제5 튜브(5)와 제6 튜브(6)를 연결하기 위한 연결부(25)가, 도 10에 나타낸 바와 같은 조합형 연결부 대신, 종래의 U자형의 엘보이다. 이렇게 함으로써 연결부(25) 또한 복사 구획의 중앙면(P)에 위치한다. 이러한 배열은 제1 구현예보다 구조적으로 더 간단하고, 저가로 용이하게 제조할 수 있으며, 일부 특수 분해로를 위해 적절할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제4 구현예를 나타낸다. 제4 구현예는, 제1 튜브(1)이 상이한 직경을 가진 분기형 튜브 대신에, 일정한 직경을 가진 종래의 비분기형 튜브라는 점을 제외하고는, 대체로 제3 구현예와 동일하다.

도 14는 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제5 구현예를 도시한 것으로, 이는 기본적으로 제1 구현예와 동일하다. 그러나, 제1 튜브(1), 다시 말해 유입 튜브는 복사 코일의 외측면 중 하나에 여전히 위치하지만, 제6 튜브(6)은 제1 구현예에서와 같이 다른 외측면에 위치하지 않고, 제1 튜브(1)에 공간적으로 가까이 인접한다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 이들 튜브는 복사 구획(11)에서 제1 튜브(1), 제6 튜브(6), 제3 튜브(3), 제2 튜브(2), 제5 튜브(5) 및 제4 튜브(4)의 순으로 배열된다. 이러한 방식으로, 복사 구획(11) 내의 튜브 온도는 T1, T6, T3, T2, T5, 및 T4로서 분포한다. 또한, 제1 튜브(1), 제3 튜브(3), 및 제6 튜브(6)은 복사 구획의 후방부에 위치되는 반면, 제2 튜브(2), 제4 튜브(4) 및 제5 튜브(5)는 복사 구획의 전방부에 위치된다. T1 < T2 < T3 < T4 < T5 < T6 의 관계 및 튜브의 공간 구성을 고려할 때, 이러한 배열은 제1 구현예와 동일한 효과를 달성할 수 있으며, 또한 컴팩트한 구조를 가질 수 있다. 또한, 온도가 가장 높은 제6 튜브(6)은 온도가 가장 낮은 제1 튜브(1)에 인접하고 있어, 불균일한 온도 분포가 현저히 억제된다.

도 15 내지 도 17은, 각각 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제6 내지 제8 구현예를 보여주는 것이다. 제5 구현예에 대한, 제6 내지 제8 구현예의 차이점은, 제1 구현예에 대한 제2 내지 제4 구현예의 차이점에 각각 상응하며, 이는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있다. 따라서, 그에 대한 상세한 기재 내용은 여기에서는 생략키로 한다.

도 18은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제9 구현예를 나타낸다. 본 구현예에서, 이들 튜브는 제1 튜브(1), 제6 튜브(6), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3), 제5 튜브(5), 및 제4 튜브(4)의 순으로 공간적으로 배열된다. 달리 말해, 제5 구현예와 비교할 때, 제2 튜브(2)와 제3 튜브(3)의 공간적 위치가 서로 바뀌었다. 결과적으로, 가장 높은 온도를 가진 제6 튜브(6)이 가장 낮은 온도를 가진 2개의 튜브들 (1), (2) 사이에 위치하고, 따라서, 불균일한 온도 분포가 현저히 억제된다. 이러한 배열과 관련하여 주목해야 하는 사항은, 최종 연결부(25)의 첫번째 S자형 엘보(42)의 하향 돌출부가 다른 S자형 엘보의 것과 평행이 아니라는 점이다.

도 19 내지 도 21은 각각 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제10 내지 제12 구현예를 나타낸다. 제9 구현예에 대한 제10 내지 제12 구현예의 차이점은, 각각 제1 구현예에 대하여 제2 내지 제4 구현예가 가지는 차이점에 해당하며, 이는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 기재는 여기서 생략키로 한다.

도 22는 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제13 구현예를 도시한 것이다. 본 구현예에서, 이들 튜브는 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3), 제6 튜브(6), 제4 튜브(4), 및 제5 튜브(5)의 순서로 공간적으로 배열되어 있다. 이러한 설계에서, 제1 튜브(1)과 제2 튜브(2)를 연결하기 위한 연결부(21)은 종래의 엘보이며, 다른 2개의 연결부(22) (24)와 함께, 복사 구획의 중앙면(P) 내에 위치한다. 제3 내지 제6 튜브의 배열은 도 8에 나타낸 바와 유사하다. 제13 구현예의 구조는 비교적 용이한 방식으로 구현될 수 있다.

도 23에 나타낸 바의, 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제14 구현예는, 제1 튜브(1)이 일정한 직경을 가진 종래의 비분기형 튜브라는 점에서만 도 22에 나타낸 제13 구현예와 다르다.

도 24에 나타낸 바의, 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제15 구현예는, 제3 내지 제6 튜브(6)의 배열이 도 9에 나타낸 것과 유사하다는 점에서만, 도 22에 나타낸 제13 구현예와 다르다.

도 25에 나타낸 바의, 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제16 구현예는 제1 튜브(1)이 일정한 직경을 가진 종래의 비분기형 튜브라는 점에서만 도 24에 나타낸 제15 구현예와 다르다.

도 26은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제17 구현예를 나타낸 것이다. 본 구현예에서, 이들 튜브는 제1 튜브(1), 제3 튜브(3), 제2 튜브(2), 제6 튜브(6), 제4 튜브(4), 및 제5 튜브(5)의 순으로 공간적으로 배열된다. 이러한 설계에서, 복사 구획의 하부에 위치한 3개의 연결부(21), (23) 및 (25)는 모두 조합형 연결부이다. 구조적 이유에서, 제3 튜브(3)과 제4 튜브(4)를 연결하기 위한 연결부(23)의 두번째 S자형 엘보(43)은, 다른 S자형 엘보와는 평행하지 않은 하향 돌출부를 가진다. 앞서 언급한 바와 같이, 도시한 바의 배열은 튜브의 표면 온도를 낮추고, 복사 코일의 수명과 에틸렌 분해로의 운전 사이클을 연장시키는 유리한 효과를 가질 수 있다.

도 27에 나타낸 바의 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제18 구현예는, 도 26에 나타낸 바의 제17 구현예와는, 단지, 제1 튜브(1)가 일정한 직경을 가진 종래의 비분기형 튜브라는 점에서만 상이하다.

도 28에 나타낸 바의 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제19 구현예는, 도 26에 나타낸 바의 제17 구현예와는, 단지, 마지막 2개의 튜브들, 즉 제5 튜브(5) 및 제6 튜브(6)을 연결하기 위한 연결부(25)가 중앙면(P)에 위치한 U자형 엘보라는 점에서만 상이하다.

도 29에 나타낸 바의 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제20 구현예는, 도 28에 나타낸 바의 제19 구현예와는, 단지, 제1 튜브(1)가 일정한 직경을 가진 종래의 비분기형 튜브라는 점에서만 상이하다.

도 30은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제21 구현예를 나타낸다. 본 구현예의 경우, 제1 튜브(1)과 제2 튜브(2) 모두 상이한 직경을 가진 Y자형 분기형 튜브이다. 이러한 튜브들은, 제1 튜브(1), 제2 튜브(2), 제3 튜브(3), 제5 튜브(5), 제4 튜브(4) 및 제6 튜브(6)의 순으로 공간적으로 배열된다.

도 30에 나타낸 바와 같이, 본 구현예의 경우, 제1 튜브 내지 제3 튜브의 배열이 도 10에 나타낸 것과 유사한 반면, 제3 튜브 내지 제6 튜브의 배열은 도 2에 나타낸 것과 유사하다. 모든 S자형 엘보는 서로 평행한 하향 돌출부를 가지며, 모든 U자형 엘보 또한 서로 평행한 하향 돌출부를 가진다.

도 31은 본 발명에 따른 6중 패스 복사 코일의 제22 구현예를 도시한 것이다. 이는 제3 튜브 내지 제6 튜브의 배열이 도 3에 나타낸 것에 유사하다는 점에서만 제21 구현예와 다르다.

도 32는 본 발명에 따른 4중 패스 복사 코일의 구조를 나타낸 것으로, 여기서 모든 튜브는 실질적으로 도 4에 나타낸 바의 방식으로 배열된다. 여기서, 코일의 2 세트가 서로 합쳐져서 타입 2-2-2-2의 구조를 형성한다.

또한, 복사 구획의 저부에서 튜브들을 연결하는 각각의 연결부는 여전히, U자형 엘보와 S자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부이다. 그러나, 도의 오른쪽 절반 (좌측도)에 나타낸 바와 같이, 이들 조합형 연결부(21, 23)은 측면에서 보았을 때, 닫히고 매끄러운 곡선을 형성한다. 이러한 구성으로 인해, 연결부들은 복사 구획에서 발생하는 열 응력을 보다 효과적으로 흡수할 수 있다.

더욱이, 좌측도에 나타낸 바와 같이, 복사 구획의 상부에 위치한 2개의 연결부는 통상의 엘보이나, 더 이상 복사 구획의 중앙면(P)에 있지 않다. 그 대신, 상기 연결부들은 중앙면 (P)에 대하여 서로 거울 대칭인 2개의 평면에 위치하며 각각 그 사이에 각을 형성한다. 이러한 구성은 복사 코일을 매달게 되는 기계적 구조물에서 유리하다.

도 33에 나타낸 구조물은 도 32에 나타낸 것에 유사하되, 다만 제1 튜브(1)의 각각의 서브튜브는 상이한 직경을 가진 Y자형의 분기형 튜브이다. 모든 튜브는 실질적으로 도 2에 나타낸 바와 같은 구조를 가지며, 함께 조합된 2 세트의 튜브의 조합을 구비하여, 타입 4-2-2-2의 구조를 형성한다.

도 34는, 각각의 튜브가 실질적으로 도 10에 나타낸 바의 구조를 가지는 6중 패스 복사 코일의 구조를 나타낸다. 이는 2세트의 튜브의 조합으로서, 4-2-2-2-2-2 타입의 구조를 형성한다. 그러나, S자형 튜브의 하향 돌출부는 중앙면(P)에 수직이다.

도 35는 6중 패스 복사 코일의 구조를 나타내되, 각각의 튜브는 실질적으로 도 11에 나타낸 바의 구조를 가진다. 이는 2개의 세트의 튜브들의 조합이며, 2-2-2-2-2-2 타입의 구조를 형성한다.

주목해야 할 사항은, 전술한 바의 모든 구현예에서 제1 튜브(1)은 각각의 경우 다중 패스 복사 코일의 외측면들 중 하나에 위치하였으나, 제1 튜브(1) 역시 최종 튜브(4) 또는 (6)처럼 다중 패스 복사 코일의 중간에 위치할 수도 있다.

상기에서, 본 발명은 4중 패스 복사 코일 및 6중 패스 복사 코일의 실시예를 사용하여 설명하였다. 그러나, 여기에 개시된 구조는 8중 패스, 10중 패스 및 심지어 더 많은 패스를 구비한 복사 코일에도 적용될 수 있음은 쉽게 이해될 것이다. 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 본 개시 내용을 읽고난 후, 이러한 변형예들을 쉽게 구상할 수 있을 것이다.

도시되지 않은 구현예에 있어, 모든 튜브는 2 세트의 튜브들의 조합일 수 있고, 다시 말해 2-2-2-2 타입의 구조를 형성할 수 있다. 도시하지 않은 몇몇 다른 구현예에서, 타입 4-2-2-2 구조 또는 더 많은 세트의 조합이 사용될 수 있다.

나아가, 상기에서, 본 발명은 분해로 내에 배열된 1세트의 복사 코일 또는 2세트의 복사 코일을 참조하여 기재되었으나, 실제 요구 조건에 따라, 하나의 단일 분해로 내에 더 많은 세트의 복사 코일이 배열될 수 있음은 이해될 것이다. 2세트 이상의 복사 코일이 하나의 분해로에 배열된 경우, 이들은 순차적으로 배열될 수 있다. 대안적으로, 복사코일 세트가 매니폴드 형태로 배열될 수 있다. 이 경우, 최종 튜브는 코일의 한쪽면에 위치해야 하며, 이러한 코일들은 거울 대칭 방식으로 배열되어야 한다.

몇몇 구현예를 참조하여 본 발명을 상세히 기재하였으나, 당해 기술 분야의 통상의 기술자의 입장에서, 본 발명의 사상과 범위를 이탈하지 않은 채 본 발명의 일부 특징/구성요소/구조에 대한 변경과 개질이 이루어질 수 있음은 명백한 것이다. 특히, 일구현예에서 개시된 특징은, 당해 조합이 충돌을 야기하지 않는 한, 임의의 방식으로 다른 구현예에서 개시된 특징들과 조합될 수 있다. 본 발명은, 첨부되는 청구항들과 이들의 균등물의 범위 내에 들어오는 모든 개질과 변형을 포함하고자 한다.

Claims (16)

1. 다중 패스 복사 코일을 구비한 에틸렌 분해로로서, 저부 버너 및/또는 측벽 버너를 포함한 하나 이상의 복사 구획 및, 상기 복사 구획의 세로 방향을 따라 배열된 하나 이상의 다중 패스 복사 코일을 구비하되,
   상기 다중 패스 복사 코일은 4중 내지 10중 패스 복사 코일들로 이루어진 군으로부터 선택된 것이고;
   상기 다중 패스 복사 코일의 하나 이상의 튜브는 상기 하나 이상의 튜브에 연속하지 않은 튜브와 공간적으로 인접하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다중 패스 복사 코일의 최종 2개의 튜브는, 공간적으로 서로 인접하지 않도록 배열되는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   제1 튜브와 최종 튜브는 각각, 상기 다중 패스 복사 코일의 반대쪽 외측면들에 배열되는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   제1 튜브와 최종 튜브 중 하나 이상은, 상기 다중 패스 복사 코일의 외측면에 배열되지 않는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   각각의 튜브는 상기 복사 구획의 중앙면에 위치하는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 튜브는 연결부로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복사 구획의 저부에서 하나 이상의 연결부는 U자형 엘보 및, 상기 U자형 엘보의 양측에 각각 위치한 2개의 S자형 엘보로 이루어진 조합형 연결부인 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
8. 제7항에 있어서,
   같은 양의 S자형 엘보가 상기 복사 구획의 중앙면에 대하여 양측에 배열된 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
9. 제8항에 있어서,
   모든 S자형 엘보의 하향 돌출부들이 서로 평행인 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
10. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 S자형 엘보가 다른 S자형 엘보의 것에 평행하지 않은 하향 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
11. 제8항에 있어서,
    상기 U자형 엘보의 2개의 단부에 연결되는 상기 2개의 S자형 엘보가 서로 평행한 하향 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
12. 제7항에 있어서,
    상기 조합형 연결부 내의 모든 U자형 엘보가 서로 평행한 하향 돌출부를 가지는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
13. 제7항에 있어서,
    조합형 연결부의 형태가 아닌 상기 연결부는 모두 상기 복사 구획의 중앙면에 위치되는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 튜브는 각 분기의 직경이 상이한 분기형 튜브이거나, 혹은 제1 튜브 및 제2 튜브 모두 상이한 직경을 가진 분기형 튜브인 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
15. 제6항에 있어서,
    상기 복사 구획의 하부에 있는 상기 연결부는, 이를 측면에서 바라보았을 때, 닫혀진, 매끄러운 곡선을 형성하는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.
16. 제1항에 있어서,
    2 세트 이상의 복사코일을 포함하되, 상기 복사 구획의 상부에 있는 연결부는, 상기 복사 구획의 중앙면에 대하여 서로 거울 대칭인 대칭 평면들 내에 위치하고, 각각 중앙면과 대칭 평면들 사이에 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 에틸렌 분해로.

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