KR20100017706A

KR20100017706A - 에틸렌 퍼니스 복사 코일 디코우킹 방법

Info

Publication number: KR20100017706A
Application number: KR1020097025583A
Authority: KR
Inventors: 스테판 데 한; 바바라 스탄카토; 브라이언 키이스 설리반; 찰스 에머리 나기; 프랭크 맥카시
Original assignee: 루머스 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2010-02-16
Also published as: US20090020459A1; ZA200908126B; JP6080829B2; WO2008137932A1; CA2686738A1; US8152993B2; CN101679879B; KR101189321B1; EP2150602A1; JP2010526913A; CN101679879A; MX2009011979A; CA2686738C; EP2150602A4; JP2015083677A; BRPI0810742A2; JP6105190B2

Abstract

에틸렌 분해 플랜트 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법이 제공된다. 디코우킹 과정은 복사 코일들 내의 코우크의 연소 속도를 조절하기 위해 코일 출구 온도를 모니터링함으로써 제어된다. 공기 유량, 증기 유량 및 코일 출구 온도는 디코우킹 과정 동안 튜브 손상을 막고, 디코우킹 시간을 최소화하며, 코우크 제거를 최대화하기 위하여 제어된다.

Description

에틸렌 퍼니스 복사 코일 디코우킹 방법{ETHYLENE FURNACE RADIANT COIL DECOKING METHOD}

본 발명은 에틸렌 플랜트 퍼니스(ethylene plant furnace)를 디코우킹(decoking) 하기 위한 방법에 관한 것이다. 디코우킹 과정의 개시는 코일 출구 온도(coil outlet temperature)의 변화를 이용하여 제어된다. 공기 유량, 증기 유량 및 코일 출구 온도는 디코우킹 과정 동안 튜브 손상을 막고, 디코우킹 시간을 최소화하며, 코우크(coke) 제거를 최대화하기 위하여 제어된다.

[관련 출원]

본 출원은 2007년 5월 7일에 출원된 미국 임시출원 제60/928,093호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원의 모든 개시는 본원에 참조로서 포함된다.

[배경 기술]

에틸렌은 주로 다른 물질들의 케미컬 빌딩 블록으로 사용하기 위해 세계적으로 막대한 양이 생산된다. 에틸렌은 오일 및 화학품 제조사들이 정제공장 폐가스로부터 에틸렌을 분리하기 시작한 때 또는 정제공장 부산물 스트림들 및 천연 가스로부터 얻은 에테인(ethane)으로부터 에틸렌을 생산하기 시작한 때인 1940년대에 대용량 중간 산물로 출현하였다.

대부분의 에틸렌은 증기로 탄화수소를 열분해(thermal cracking)하여 제조된다. 전형적인 에틸렌 분해 퍼니스(ethylene cracking furnace)의 배치는 도 1에서 보여진다. 탄화수소 분해는 일반적으로 퍼니스의 복사부(radiant section) 내의 가열 관형 반응기(fired tubular reactors)에서 일어난다. 대류부에서, 탄화수소 스트림(stream)은 퍼니스 버너들로부터의 배가스(flue gas)와 열 교환에 의해 예열될 수 있으며, 공급 원료에 따라 통상적으로 500-680℃의 초기 분해 온도까지 온도를 올리기 위해 증기를 사용하여 더 가열될 수 있다.

예열 후, 공급 스트림(feed stream)은 본원에서 복사 코일들로 언급되는 튜브들을 통해 퍼니스의 복사부로 들어간다. 기술되고 청구된 방법은 어떤 종류의 복사 코일들을 갖는 에틸렌 분해 퍼니스에서도 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 복사 코일들 내에서, 탄화수소 스트림은 제어된 체류 시간, 온도 및 압력 하에서 통상적으로 약 780-895℃ 범위의 온도까지 단시간 동안 가열된다. 공급 스트림 내의 탄화수소들은 에틸렌 및 다른 올레핀들을 포함하는 더 작은 분자들로 분해된다. 다음, 상기 분해 생성물들은 다양한 분리 또는 화학적-처리 단계들을 이용하여 원하는 생성물들로 분리된다.

다양한 부산물들이 분해 과정 동안 생성된다. 생성되는 부산물 중 하나는 코우크이며, 이는 퍼니스 내 튜브들의 표면에 퇴적(deposit)될 수 있다. 복사 코일들의 코우킹(coking)은 코일 압력 강하를 증가시킬 뿐 아니라 열 전달 및 분해 과정의 효율을 감소시킨다. 그러므로, 주기적으로, 한계에 도달되며 퍼니스 코일들의 디코우킹이 요구된다.

에틸렌 퍼니스의 디코우킹은 통상적으로 20 내지 70일 마다 수행된다. 디코우킹 과정은 일반적으로 모니터하기가 어렵기 때문에, 이전의 디코우킹 절차들은 경험을 근거로 종래부터 수용 가능한 값에서 공기 및 증기 흐름(flow)을 램핑(ramping)하는 것에 의해 이루어진다. 이러한 절차를 사용한다면, 코우크 연소 속도를 조절하는 것이 어려워질 수 있다. 또한, 더 느린 더 조심스런 디코우크 절차(공기 유속의 더 느린 램핑)를 요구하는 상태들을 감지하기도 어렵다. 이는 복사 코일들의 손상 또는 바람직하지 않게 느린 디코우킹을 초래하여, 퍼니스 중단 시간을 증가시키고 생산율을 감소시킨다.

예를 들어, 복사 코일들의 손상을 피하기 위해, 조금 더 조심스런 디코우킹 절차들은 빠른 코우크 연소를 피하기 위해 디코우킹 절차의 개시 단계에서 낮은 공기 및 증기 유량과 흐름 램핑 속도(flow ramping rates)를 이용한다. 이러한 더 조심스런 절차들은 증가된 중단 시간 및 감소된 생산율을 초래할 수 있다. 한편, 너무 빠른 공기 및 증기 유량과 흐름 램핑 속도(flow ramp rates)는 코일 부식 또는 국부적인 빠른 연소를 일으킬 수 있으며, 이는 복사 코일을 손상시킬 수 있다.

코우크의 연소 개시를 위해 퍼니스에 공기가 처음 주입될 때, 코일 수명의 단축을 일으키는 복사 코일들의 과열이 발생할 수 있다. 초기 공기 주입 단계의 제어는 코우크 연소 속도의 직접적인 측정이 불가능하기 때문에 어렵다. 코일 손상을 막기 위하여, 이 단계는 일반적으로 매우 느리게 수행되며, 이는 디코우킹 과정에 필요한 시간을 불필요하게 확장시킬 수 있다.

이러한 문제점을 다루기 위한 노력의 일환은 코우크 연소 과정에서 CO₂ 생성을 모니터하기 위해 배출물 분석기들(effluent analyzers)을 사용하는 것이다. 이러한 분석기들은 디코우킹 과정의 초기에는 CO₂양이 상대적으로 적기 때문에 일반적으로 잘 작동하지 않는다. 더욱이, CO₂ 분석은 코우크의 연소 속도 보다는 실제로는 소비된 공기의 백분율에 대한 측정이므로 해석이 어려울 수 있다.

또한, 디코우킹 전에 코우크 스폴링(spalling) 또한 중요하다. 코우크는 디코우킹 바로 전에 과정 전도(process upset)에 의해 코일들로부터 스폴링되어 복사 코일 내에 수집될 수 있다. 이러한 물질은 매우 쉽게 연소되고, 그 결과 튜브들의 영역들은 과열될 수 있다. 코우크 스폴링은 현재 사용되는 방법, 통상적으로 시각 조사 또는 코일 압력 강하의 측정에 의해서는 감지하기가 어려울 수 있다.

따라서, 디코우킹 과정에 필요한 시간을 단축시키고 복사 코일들의 손상을 막거나 감소시키기 위한 개선된 제어를 가능하게 하는 에틸렌 퍼니스를 디코우킹하기 위한 방법이 요구된다.

[본 발명의 요약]

본 발명은 코일 출구 온도(COT)의 변화를 이용하여 디코우킹 과정을 제어하기 위한 방법이다. 퍼니스 내의 복사 코일들로 유입되는 증기 및 공기 흐름은 예정된 레벨에서 COT를 유지하기 위해 제어된다. 증기 및 공기 흐름과 COTs는 복사 튜브들 상의 코우크를 연소하기 위한 충분한 시간 동안 예정된 레벨에서 유지된다. 증기 및 공기 유량 뿐 아니라, 평균 및 개개의 코일 COTs를 모니터링함으로써, 코우크의 더욱 효율적인 제어된 연소를 달성할 수 있다. 공기 흐름, 증기 흐름 및 코일 온도들은 복사 코일로부터 배출되는 가스 내의 CO₂ 레벨이 0.1 부피% 이하이거나 분석기 또는 다른 분석 방법의 더 낮은 검출 한계에 이를 때까지 제어된다.

본 발명의 방법들의 이점 중 하나는 복사 코일 손상을 막거나 줄이기 위한 더욱 빠른 디코우킹 과정 및 디코우킹 과정의 개선된 제어이다. 상기 방법의 다른 이점은 하기에 기술된 바람직한 실시예들에 의해 당업자에게 명백할 것이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

본 발명은 에틸렌 분해 퍼니스를 디코우킹하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 퍼니스 내의 복사 코일들에 공기 및 증기를 주입하고, 퍼니스 내의 코일들의 코일 출구 온도(COT)를 모니터링하면서 코일을 가열하는 것을 일반적으로 수반한다. 디코우킹 과정을 제어하기 위해 복사 코일들에 대한 COTs의 변화를 이용하는 것은 상기 과정의 제어를 개선시키므로, 디코우킹 시간이 단축되고 퍼니스 내의 코일들의 손상이 감소하거나 제거된다. 상기 방법에 대한 하기의 설명은 어떤 에틸렌 분해 퍼니스에 대해서도 적용될 수 있다. 구체적인 흐름 및 온도 파라미터들은 운전 경험, 런 길이(run lengths), 공급원료 특징, 플랜트 운전의 엄격성, 및 다른 변수들을 기초로 하여 특정 퍼니스에 대한 플랜트 운전자(plant operator)에 의해 결정될 것이다. 에틸렌 퍼니스를 디코우킹하기 위한 전형적인 파라미터들은 하기 실험예 1 및 2에서 제공된다.

일반적으로, 본 발명의 방법은 예정된 평균 COT에 도달하기 위하여 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일에 증기를 제공하는 것과 퍼니스 버너를 이용하여 복사 코일들을 가열하는 것을 포함한다. 그 다음, 퍼니스에 대한 연료 흐름 및 공기 댐퍼(damper) 위치를 예정된 온도에서 평균 COT를 유지하기 위해, 열 주입 제어기를 이용하여 고정한다.

그 다음, 버너 연소 속도 및 증기 유량을 일정하게 유지하면서, 디코우킹 공기 흐름을 복사 코일들에 공급한다. 각 코일에 대한 COT를 관찰하면서, 디코우킹 공기를 각 코일에 추가한다. 하나 이상의 코일에서 COT의 예정된 증가를 달성하기 위해, 상기 디코우킹 공기 속도를 조절한다. 공기 흐름이 시작될 때 관찰되는 COT의 증가는 코일들 내의 코우크 연소 개시의 결과이며, 반면 증기 흐름 및 버너 연소는 일정하게 유지된다.

복사 코일의 온도를 통상적으로 약 한 시간의 시간 주기 동안 예정된 온도에서 유지한다. 증기 유량 및 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서 코일을 예정된 COT에서 유지하기 위해, 공기 유량을 필요에 따라 조절한다.

복사 코일들에 대한 공기 유량을 다시 증가시키고 공기 유량을 조절하여 복사 코일의 예정된 더 높은 COT를 확보한다. 상기 복사 코일의 COT는 예정된 시간 주기 동안 대략 예정된 COT에서 유지한다.

다음, 스폴링된 코우크(spalled coke)가 튜브들 내에 존재하는지를 결정하기 위해, 가장 뜨거운 코일을 더 높은 예정된 COT에 이르게 하기 위해 요구되는 공기 유량을 상술한 것처럼 계산된 이론적 최소값과 비교한다. 만일 스폴링된 코우크(spalled coke)가 감지되면, 공기 유량을 유지하거나 증가시켜 퍼니스를 현재 COT에서 유지한다. 공기 유량이 이론적 최소값의 약 300%에 이르면, 다음 단계를 시작한다. 하기 실험예 1에 기술된 것처럼, 증기 및 공기 유량을 코우크 연소에 의해 배출되는 열과 단위 시간당 코우크 연소량을 계산하기 위해 사용한다. 다음, 실제 공기 속도(air rate)와 그러한 속도에서 코우크를 연소하는데 요구되는 화학양론적 최소값 사이의 관계를 결정하기 위해 상기 코우크 연소 속도(coke burning rate)와 상기 공기 속도를 비교한다.

다음, 상기 COT 제어기를 열 부하 제어기(heat duty controller)와 캐스케이드(cascade)로 연결한다. 다음, 퍼니스의 코일 내의 모든 지점에서 150 m/sec 보다 느린 속도를 유지하기 위해 요구되는 바에 따라 증기 흐름을 조절하면서 공기를 예정된 속도로 램핑한다. 그 다음, 상기 공기 유량과 증기 유량을 예정된 목표값에 도달하도록 각각 조절하고 디코우킹이 완료될 때까지 유지한다.

하기에서 제시되는 바람직한 실시예의 상세한 설명에서 기술된 공정 시간, 속도 및 COT 증가는 본 발명의 방법의 예시적 실시예로서 제공되는 것이다. 당업자는 본원에서 기술된 바람직한 실시예의 설명 및 제공된 온도 변화들이 유사한 퍼니스 및 운전 플랜트를 위한 대략적인 값을 반영한 것임을 알 수 있을 것이다. 실제 실행에 있어서, 운전자들은 예를 들어, 확장된 런 길이(run length), 특정 공급원료 특성, 운전의 엄격성, 또는 발생할 수 있는 과정 전도와 같은 다양한 조작 파라미터들의 영향을 반영하기 위한 유량, 온도 또는 시간을 변경할 수 있다. 당업자는 디코우킹 과정의 진행을 모니터하기 위해 COT를 사용하여 원하는 결과를 달성하기 위해서 필요에 따라 본원에서 제시된 특정 파라미터들의 값을 조절하기 위하여 본원에서 제시된 교시를 이용할 수 있다.

보다 바람직하게는, 모니터링 및 퍼니스 조절의 횟수/빈도가 가장 중요한 공기 주입 동안 운전자가 초기 코우크 연소를 평가할 수 있도록, 본원에서 기술된 방법은 운전자에 의해 수동으로 수행된다. 더욱이, 상기 방법은 지나치게 빠른 코우크 연소를 경계하고 방지하려는 것이나, 그것은 일반적으로 어떤 국소 고온점(열점)들을 감지하기 위한 과정 동안 운전자가 코일들(피로미터, pyrometer)을 때때로 시각 조사함에 있어 바람직하다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 원한다면 상기 방법은 자동 시퀀스 제어기(automatic sequence controller)를 사용하여 수행될 수 있다.

또한, 상기 과정은 COT에 기초한 연소 조절을 위해 특정 단계 동안 COT 제어기와 캐스케이드로 연결된 연료 열 부하 제어기의 사용을 대체로 요구함을 주의해야 한다. 다른 조절 방법들이 본 기술분야에서 공지된 바와 같이 COT 제어 및/또는 연소 제어를 위해 사용될 수 있다.

하기에 제공된 상세한 설명은 전형적인 에틸렌 퍼니스 내에서 수행되는 과정을 설명한다. 당업자는 본원에서 기술된 상기 방법이 다양한 형태로 설계된 에틸렌 퍼니스들 내에서 수행되도록 필요에 따라 변경될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 전형적인 에틸렌 분해 플랜트의 개략도이다.

실험예 1

단계 1. 디코우킹을 위해 퍼니스를 준비할 때, 연료 열 부하 제어기를 평균 COT 제어기에 케스케이드로 연결한다. 희석 증기 흐름을 유속이 튜브들 내에서 100 내지 125m/sec가 되도록 퍼니스에 공급한다. 평균 COT 설정점(set point)을 최종 디코우킹 온도보다 약 40℃ 내지 60℃ 이하까지 램핑한다. 요구되는 설정점에서 COT를 유지하기 위해 필요에 따라 COT 제어기에 의해 연료 연소 속도를 조절한다. 증기 흐름 및 평균 COT 온도를 바람직하게는 약 한 시간 동안 상술한 바와 같이 유지한다.

단계 2. 평균 COT 제어기에 캐스케이드로 연결된 연료 열 부하 제어기를 차단함으로써 열 부하 제어(즉, QIC)에 의해 연료 연소 제어를 수행한다. 상기 가열 열 부하는 일정하게 유지한다. 증기 유량을 단계 1에서 사용한 것과 동일한 레벨에서 유지한다. 각 코일에 대한 COTs를 관찰하면서 디코우킹 공기를 추가한다. 만일 공기 유량이 너무 낮아 유량계로부터 읽어 낼 수 없다면, 디코우킹 공기 밸브 위치들을 공기 유량을 조절하기 위해 사용한다. 따라서, 상기 공기 조절 밸브들을 각 디코우킹 절차 전에 보정하는 것이 바람직하다. 상기 디코우킹 공기 유량을 약 30분 내에 약 10에서 30℃ 만큼, 바람직하게는 약 20℃ 만큼 코일의 COT를 올리기 위해 조절한다. 상기 단계 동안 일어나는 COT의 증가는 코일들 내 코우크 연소의 개시에 기인한다. 만일 약 20℃ 만큼 코일 COT가 증가하기 전에 최대 공기 유량(하기에 기술된 것처럼 결정된 화학양론적 최소 유량의 600%)에 도달하면, 즉시 단계 4를 수행한다.

코일 내에서 목표 COT가 달성된 후, 연료 연소 및 디코우킹 증기 유량을 일정하게 유지하면서 약 1 시간 동안 코일 내에서 약 850℃ COT를 유지하기 위해 필요에 따라 상기 공기 유량을 조절한다(즉, 유지, 감소 또는 증가시킨다).

단계 3. 상기 디코우킹 공기 유량을 COT가 약 20℃ 만큼 증가할 때까지 각 코일에 대해 동등하게 증가시킨다(필요하다면 다시 밸브 위치에 의해). 약 30분 내에 목표 COT에 도달할 수 있도록 상기 공기 유량을 램핑 업(ramping up)해야 한다. 상기 COT는 최종 디코우킹 COT이며, 대류 또는 복사부 내의 튜브 야금(metallurgy)에 대한 한계에 이르지 않는다면 상기 절차의 잔류물을 위해 유지한다. 다음, 20℃ 만큼 COT를 올리기 위해 요구되는 화학양론적 최소 공기 유량을 당해 기술분야에서 공지된 바에 따라 계산한다. 다음, 상기 최소 공기 유량(air rate)을 실제 공기 유량과 비교한다. 만일 공기 유량이 화학양론적 최소값의 300%보다 작다면, 상기 공기가 상기 최소값의 300%에 이를 때까지 현재 COT에서 퍼니스를 유지한다. 만일 한 시간 동안 특정 시간에서 최대 공기 유량(air flow rate)이 화학양론적 최소값의 600%에 이르고 COTs가 떨어지기 시작한다면, 즉시 단계 4를 수행한다.

단계 4. 이 지점에서 최종 목표 값에 도달하기 위해 공기 속도(air rate) 및 증기 속도(steam rate)를 램핑하는 것 및 디코우킹이 완료될 때까지 유지하는 것과 같이 잘 확립되고 알려진 방법들을 사용하여 디코우킹을 종결할 수 있다. 상기 램핑 단계는 시간 간격들에 근거하거나 당업자에게 알려진 바와 같이 배출물의 CO₂ 분석 결과에 근거하여 정해질 수 있다.

실험예 2

특정한 4개의 코일 퍼니스에 관한 예시적인 상세한 디코우킹 절차를 첨부된 과정 설명에서 제공하고 표 1에 요약하였다.

상술한 예시적인 과정은 어떤 방식으로든 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며 단지 본 발명의 방법의 구체적인 실시예들을 기술하기 위해 제공되는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 구체적인 실시예들이 상기에서 기술되었으나, 당업자들은 첨부된 청구항들에 열거된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 기술된 과정에 대한 수많은 변형 또는 변경이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

[표 1]

디코우크 절차예

Claims

(a) 예정된 평균 코일 출구 온도에 도달하도록 복사 코일들을 가열하기 위해 퍼니스 내에 증기의 흐름 및 연소 버너들을 제공하는 단계;

(b) 증기 유량 및 퍼니스 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서, 복사 코일들 내의 코일 출구 온도의 첫 번째 예정된 변화를 이루기 위하여 복사 코일들에 공기 흐름을 제공하고 공기의 유량을 조절하는 단계; 및

(c) 증기 유량 및 퍼니스 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서, 디코우킹 온도까지 복사 코일들 내의 코일 출구 온도의 두 번째 예정된 변화를 이루기 위하여 복사 코일들에 공기 흐름을 제공하고 공기의 유량을 조절하는 단계를 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제1항에 있어서,

(d) 코일 출구 온도의 두 번째 예정된 변화에 의해 코일 출구 온도를 올리기 위해 요구되는 화학양론적 최소 공기량을 결정하는 단계; 및

(e) 코우크 연소의 속도를 결정하기 위해 상기 코일 출구 온도의 두 번째 예정된 변화에 의해 코일 출구 온도를 올리기 위해 요구되는 화학양론적 최소 공기량과 실제 공기 유량을 비교하는 단계를 더 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제1 항에 있어서,

상기 예정된 평균 코일 출구 온도는 약 830℃이고, 상기 코일 출구 온도의 첫 번째 예정된 변화는 약 20℃이고, 상기 코일 출구 온도의 두 번째 예정된 변화는 약 20℃이어서 최종 디코우킹 온도가 약 870℃가 되는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제2항에 있어서,

(g) 코우크 연소 속도를 결정한 후, 코우크 연소 속도를 조절하기 위해 코일들에 대한 공기 흐름 및 버너 연소 속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 증기 유량은 복사 코일들 내 증기 및 공기의 결합된 유속이 약 75 내지 175m/sec 사이에 있도록 하는 속도에서 유지되는 것인 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 (c) 후에,

(ⅰ) 스폴링된 코우크(spalled coke)가 코일들 내에 존재하는지를 결정하기 위해 코일들 내의 코일 출구 온도의 예정된 변화를 이루기 위한 실제 공기 유량과 계산된 이론적 최소값을 비교하는 단계; 및

(ⅱ) 만일 스폴링된 코우크(spalled coke)가 존재하는 것으로 결정된다면, 증기 및 공기 램프(ramp)를 시작하기 전에 실제 공기 유량이 이론적 최소값의 약 200% 내지 400% 사이에 이를 때까지 코일 내의 코일 출구 온도를 유지할 수 있도록 공기 흐름을 조절하는 단계를 더 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (a)의 예정된 평균 코일 출구 온도는 약 한 시간 동안 유지되는 것인 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
(a) 예정된 평균 코일 출구 온도에 도달하도록 복사 코일들을 가열하기 위해 퍼니스 내에 증기의 흐름 및 연소 버너들을 제공하고 예정된 평균 코일 출구 온도에서 예정된 시간 동안 복사 코일들을 유지하는 단계;

(b) 증기 유량 및 퍼니스 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서, 복사 코일들 내의 코일 출구 온도의 첫 번째 예정된 변화를 이루기 위하여 복사 코일들에 공기 흐름을 제공하고 공기의 유량을 조절하는 단계;

(c) 단계 (b)에서 도달된 코일 출구 온도에서 예정된 시간 동안 복사 코일들을 유지하는 단계; 및

(d) 증기 유량 및 퍼니스 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서, 복사 코일들 내의 코일 출구 온도의 두 번째 예정된 변화를 이루기 위하여 복사 코일들 내 의 코일 출구 온도가 디코우킹 온도에 이르기까지 공기 유량을 조절하여, 상기 디코우킹 온도가 단계 (a)에서 도달된 복사 코일들의 평균 출구 온도 보다 약 20℃ 내지 80℃ 높도록 하는 단계를 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 단계 (a)의 초기 예정된 평균 코일 출구 온도는 약 830℃이고, 단계 (b) 이후 코일 출구 온도는 약 850℃이며, 디코우킹 온도는 약 870℃인 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제8항에 있어서,

(e) 단계 (d)를 완료하고 디코우킹 온도에 이른 후, 코우크 연소 속도를 결정하기 위해 디코우킹 온도까지 코일 출구 온도를 올리기 위해 요구되는 화학양론적 최소 공기량과 실제 요구된 공기 유량을 비교하는 단계; 및

(f) 코우크 연소 속도를 결정한 후, 코우크 연소 속도를 조절하기 위해 코일들에 대한 공기 흐름 및 버너 연소 속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 증기 유량은 복사 코일들 내 증기 및 공기의 결합된 유속이 약 75 내 지 175m/sec 사이에 있도록 하는 유량에서 유지되는 것인 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제8항에 있어서, 단계 (d) 후에,

(ⅰ) 스폴링된 코우크(spalled coke)가 코일들 내에 존재하는지를 결정하기 위해 코일 내의 예정된 코일 출구 온도를 달성하기 위한 실제 공기 유량과 계산된 이론적 최소값을 비교하는 단계; 및

(ⅱ) 만일 스폴링된 코우크(spalled coke)가 존재하는 것으로 결정된다면, 증기 및 공기 램프(ramp)를 시작하기 전에 실제 공기 유량이 이론적 최소값의 200% 내지 400% 사이에 이를 때까지 코일 내의 코일 출구 온도를 유지하기 위해 공기 흐름을 조절하는 단계를 더 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 단계 (a)의 예정된 평균 코일 온도는 약 한 시간 동안 유지되는 것인 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.
(a) 약 830℃의 평균 코일 출구 온도에 도달하도록 복사 코일들을 가열하기 위해 퍼니스 내에 증기의 흐름 및 연소 버너들을 제공하고, 약 830℃의 평균 코일 온도에서 약 한 시간 동안 복사 코일들을 유지하는 단계;

(b) 증기 유량 및 퍼니스 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서, 약 850℃의 복사 코일들의 코일 출구 온도에 도달하기 위하여 복사 코일들에 공기 흐름을 제공하고 공기의 유량을 조절하는 단계;

(c) 약 850℃에서 약 한 시간의 동안 복사 코일의 코일 출구 온도를 유지하는 단계;

(d) 증기 유량 및 퍼니스 버너 연소 속도를 일정하게 유지하면서, 복사 코일 내의 코일 출구 온도가 약 870℃로 증가할 때까지 공기 유량을 조절하는 단계;

(e) 스폴링된 코우크(spalled coke)가 존재하는지를 결정하기 위해 870℃까지 코일 출구 온도를 올리기 위해 요구되는 화학양론적 최소 공기량을 결정하고 상기 유량을 실제 공기 유량과 비교하는 단계; 및

(f) 상기 비교를 이용하여 공기 속도와 버너 연소 속도를 조절하는 단계를 포함하는 에틸렌 퍼니스 내의 복사 코일들을 디코우킹하는 방법.