MXPA99010444A - Horno para pirolisis que tiene tubos de calentamiento por radiacion, las extremidades de entrada y salida de los mismos estando igualadas dentro de la camara de combustion - Google Patents

Abstract

La presente invención provee un horno (66) y proceso que se basa en una multiplicidad de tubos de calentamiento radiales (20), cada uno corro una bobina en forma de U, que se montan dentro de una cámara de combustión de horno (10) de manera que una extremidad de entrada (22) de cualquiera de los tubos plurales (20) estáinmediatamente adyacente y se separan de una extremidad de salida (26) de los otros tubos plurales (20) dentro de la cámara de combustión (10) de un horno de pirólisis (6). Esta igualación espacial de una extremidad de entrada (22) de un tubo con una extremidad (26) del otro tubo de los tubos de calentamiento de radiación plurales (20) del horno de pirólisis (6) aumenta al máximo el uso del calentamiento por radiación disponible de la cámara de combustión (10) el horno de pirólisis térmico (6) mientras que reduce la probabilidad de puntos calientes localizados que podían producir la perforación del carbón vegetal-alquitrán del tubo (20).

Description

HORNO PARA PIRÓLISIS QUE TIENE TUBOS DE CALENTAMIENTO POR RADIACIÓN, LAS EXTREMIDADES DE ENTRADA Y SALIDA DE LOS MISMOS ESTANDO IGUALADAS DENTRO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN La invención se refiere a hornos de pirólisis térmica de hidrocarburos. Más particularmente, la invención se refiere a un horno y proceso para pirólisis de hidrocarburos en donde se usa una disposición en particular de tubos de calentamiento por radiación. Esto ha sido ampliamente conocido para pirólisis térmica de hidrocarburos con el fin de producir olefinas y otros productos de hidrocarburos ligeros. Usualmente, un horno para pirólisis térmico está comprendido de una cámara de combustión que contiene una pluralidad de tubos de calentamiento por radiación, cada tubo estando producido con una configuración de bobina en forma de U, que se extiende a través del volumen de la cámara de combustión. Un material de alimentación de hidrocarburo se introduce en el horno de pirólisis a través de la pierna de entrada de un tubo de calor por radiación y durante el tránsito a través del tubo se eleva por calentamiento por radiación del tubo a altas temperaturas, por ejemplo, 871.11°C durante el flujo del hidrocarburo desde la extremidad de entrada a una extremidad de salida de ese tubo del horno a donde un producto de gas de pirólisis se forma que se gira por la extremidad de salida del tubo a un sistema de extinción el cual extingue el gas de la reacción caliente a una temperatura baja para dar productos de pirólisis.

Desafortunadamente, la naturaleza del proceso de pirólisis térmico también causa carbón vegetal y alquitrán para formarse junto con productos de hidrocarburos deseados. Desde el principio de la práctica de pirólisis térmica, que se incrustan en los tubos del horno resultando de la generación de carbón vegetal y alquitrán ha sido un problema serio. Cuando el horno los tubos del horno en forma de bobina se incrustan por el carbón vegetal y alquitrán, el horno de pirólisis debe ser tomado fuera de servicio para limpiar o reemplazar los tubos. A medida que ha avanzado la tecnología de pirólisis térmica, se ha presentado una tendencia de alta severidad de pirólisis con el fin de llevar a cabo tanto producciones mejoradas como selectividad incrementada al producto de hidrocarburo final deseado. Como resultado, los hornos de pirólisis térmica que tienen tubos del horno con un diámetro pequeño, de corta longitud en forma de bobinas en U se sometieron a pirólisis de alta severidad para obtener alta selectividad de olefina. Sin embargo, la práctica ha mostrado que bajo alta severidad de pirólisis las condiciones del problema de carbón vegetal llegan a ser más pronunciadas. El criterio convencional que prevalece en pirólisis térmica es que con el tiempo de residencia corta, alta severidad de pirólisis producirá la más alta selectividad y producción de olefina. Sin embargo, bajo condiciones de alta severidad de pirólisis los problemas de pirólisis incrementan y la longitud de operación consecuentemente disminuye, causando habilidad operativa efectiva corta y vida de equipo limitada. El aumento de la salida de olefina, definida como el producto de la producción de ciclo de pirólisis promedio y la disponibilidad del horno promedio, se puede llevar a cabo sobre la larga operación por el horno y el proceso usa el máximo calor disponible para radiación.

La presente invención provee una disposición particular de la extremidad de entrada y salida de los tubos de calentamiento por radiación plural de un horno el cual aumenta el uso de calor por radiación disponible dentro de la cámara de combustión y reduce al mínimo la incrustación de las bobinas del tubo dando como resultado la formación de carbón vegetal y alquitrán durante la pirólisis térmica. La presente invención provee un horno con un aprovechamiento al máximo del calor por radiación y con una disminución al mínimo de los problemas del carbón vegetal local dentro de los tubos del horno. La presente invención provee un horno y proceso que libera sobre una multiplicidad de tubos de calentamiento por radiación, cada uno en forma de bobina en U, que se montan dentro de una cámara de combustión del horno de tal manera que una extremidad de entrada de cualquier de los tubos plurales es inmediatamente adyacente y espaciada de la extremidad de salida de otro de los tubos plurales dentro de la cámara de combustión de un horno de pirólisis térmica. Este emparejamiento espacial de una extremidad de entrada de un tubo con una extremidad de salida de otro tubo de los tubos de calentamiento por radiación plurales del horno de pirólisis aumenta al máximo la utilización del calor por radiación disponible dentro de la cámara de combustión de un horno de pirólisis térmica. A estos extremos, un horno ha sido desarrollado con una zona de calentamiento por radiación encendida por cualquier combinación de quemadores de pared y piso y que tienen un múltiple externo común desde el cual un material de alimentación de hidrocarburos precalentado se distribuye por un flujo y a través de los tubos del horno plurales. El ensamble de tubo de calentamiento por radiación para el horno comprende una pluralidad de tubos de calentamiento por radiación en forma de U en las extremidades de entrada de la cual se puede comunicar con el múltiple de entrada común, la extremidad de entrada de cada tubo siendo localizado dentro de la cámara de combustión del horno y se extiende a través del volumen de la cámara de combustión a un punto en el cual el tubo se embobina para formar una sección en forma de U vertical para producir una extremidad de salida del tubo el cual se extiende a través del volumen de la cámara de combustión en una dirección opuesta a su extremidad de entrada respectiva, con la extremidad de salida de cada uno de tal tubo que se extiende a un punto de terminación afuera de la cámara de combustión para la conexión a un sistema intercambiador de enfriamiento. Los tubos del horno plurales, cada uno comprende una extremidad de entrada y de salida el cual se comunica con otro a través de la sección de bobina en forma de U del tubo, se posicionan y se arreglan con respecto a otra de tal manera dentro de la cámara de combustión de un horno una extremidad de entrada de cualquiera de los tubos plurales es inmediatamente adyacente y espaciado de la extremidad de salida de otro de los tubos del horno plurales. Estas extremidades de entrada y de salida que se emparejan entre los tubos de calentamiento por radiación permite de un mayor espaciamiento uniforme entre las extremidades de los tubos plurales dentro de la cámara de combustión mientras se aumenta al máximo la ocurrencia de gradientes térmicos localizados dentro de la cámara de combustión el cual se detractaría de la uniformidad de condiciones térmicas en este y/o crear marcas de sobrecalentamiento localizados en puntos a lo largo del flujo de la longitud de la cámara de combustión de un tubo. Este mayor espaciamiento uniforme entre las extremidades de los tubos del horno plurales dentro de la cámara de combustión además provee para una exposición óptima del área de superficie exterior de las extremidades de entrada de todos los tubos del horno plural a las superficies de calentamiento por radiación dentro del volumen de la cámara de combustión del horno y por lo tanto aumenta la utilización del calor por radiación disponible dentro de la cámara de combustión del horno. Esto provee para una mayor eficiencia térmica para operaciones del horno a un grado dado de la severidad de pirólisis y/o selectibilidad de conversión del material de alimentación de hidrocarburos al producto final deseado, particularmente productos de olefina.

El proceso procede suministrando material de alimentación de hidrocarburo precalentado a un múltiple externo común para el equilibrio de la temperatura y la presión de los materiales de alimentación y después del múltiple externo común tal material de alimentación precalentado se pasa por un tubo de control Venturi a una extremidad de entrada de cada uno de los tubos del horno plural al flujo a través de este y a través de la sección de bobina en forma de U del tubo a la extremidad de salida del tubo, durante el cual el tiempo del material de alimentación llega a ser calentado a una lata temperatura y se somete a pirólisis para formar un gas de producto de reacción el cual sale del horno por medio de flujo a través de la extremidad de salida de un tubo a un sistema de intercambio de enfriamiento. El calor generado por los quemadores dentro de la cámara de combustión del horno provee calor por radiación para la operación de pirólisis. La igualación de las extremidades de entrada y de salida de los tubos del horno plural provee un mayor perfil de temperatura uniforme dentro de la cámara de combustión, el cual disminuye la posibilidad del sobrecalentamiento del punto localizado de una porción de tubo que podría promover el carbón vegetal y el alquitrán en este, y además incrementa la eficiencia térmica de las operaciones del horno. La igualación de la extremidad de entrada fría y entrada caliente de los tubos del horno de esta invención difiere en muchos respectos benéficos de los diseños anteriores en donde las extremidades de entrada frías se agrupan separadas de uno a otro y las extremidades de salida calientes se agrupan separadas una de la otra y en banco de entrada de las extremidades ampliamente espaciadas desde el banco de salida de las extremidades. Con el emparejamiento de extremidades de entrada fría-salida caliente de este diseño, como se observa, esencialmente existe una separación uniforme entre todas las extremidades de los múltiples tubos del horno. Como se observa, esta uniformidad de espaciamiento de extremidades aumenta al máximo el uso del calor por radiación el cual está disponible dentro de la cámara de combustión y también promueve el mayor calentamiento por radiación uniforme de cada tubo de bobina en U individual de los múltiples tubos del horno. También, este diseño provee para una mayor concentración de los tubos dentro del volumen del espacio disponible dentro de la cámara de combustión, que significa un mayor régimen de producción de producto como una unidad de volumen de la cámara de combustión o como una unidad del rendimiento de calor para la operación de la cámara de combustión. Además, la producción del. producto es más óptima mediante cada tubo del horno, siendo mayor calentado uniformemente, produce en este una mayor conversión uniforme de la alimentación de hidrocarburo a través de este al producto de diseño. Acordadamente, con el diseño de esta invención resulta un horno de pirólisis de la operación de la cual produce una mayor producción de producto de mayor perfil de producto óptimo con un tiempo de disponibilidad de operación mayor concomitante para la operación del horno.

Esta invención será mejor entendida cuando se considere con lo dibujos siguientes en donde: La Figura 1, es una vista en perspectiva, parcialmente separado de algunas superficies, de una cámara de combustión del horno que contiene un ensamble de tubos de calentamiento por radiación que tienen una disposición de extremo de entrada-extremo de salida emparejada de acuerdo a esta invención en donde la cámara de combustión se calienta por medio de quemadores de piso. La Figura 2, es una vista de plano superior de la disposición de la cámara de combustión del horno de la Figura 1, tomada a lo largo de la línea 2-2 de esta misma, e ilustra esquemáticamente el emparejamiento de la extremidad de entrada-salida de los tubos de calentamiento por radiación plural así como los quemadores de piso de la cámara de combustión La Figura 3, es una vista de lado, tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1, la cual ilustra con algunos cortes parciales aspectos de las estructuras y medios mediante el cual provee soporte para suspender el ensamble de tubo plural dentro del volumen de la cámara de combustión del horno. La Figura 4, es una ilustración esquemática de un ensamble de cinco tubos de calentamiento en donde en todos los casos el extremo de entrada de uno se empareja en espacio adyacente al extremo de salida del otro de los tubos plurales del ensamble. La Figura 5, es una vista en perspectiva de un ensamble de tubos de calentamiento por radiación que tiene una disposición de extremo de entrada-extremo de salida en conjunción con las estructuras y medios mediante el cual el ensamble del tubo y con intercambiadores de enfriamiento para este se soportan para suspender el ensamble de tubo plural dentro del volumen de la cámara de combustión del horno. Esta invención comprende un ensamble de una multiplicidad de tubos de calentamiento por radiación para un horno de pirólisis térmica en donde los tubos plurales se posicionan y se arreglan en espacio, uno con respecto al otro, de tal manera que un extremo de entrada de cualquiera de los tubos plurales es inmediatamente adyacente y espaciada desde un extremo de salida de otro de los tubos plurales del ensamble. Este ensamble de tubo plural que tiene extremos de entrada-salida de los tubos plurales pueden posicionarse dentro de una cámara de combustión de un horno de pirólisis térmica, ya sea como una operación de actualización o como un elemento de construcción y diseño de horno nuevo, y por lo tanto provee un horno de pirólisis térmica de rendimiento incrementado. Las estructuras y medios para posicionar y la suspensión de tal ensamble de tubo dentro del volumen de una cámara de combustión del horno se describen el cual mantiene una estabilidad del ensamble de tubo dentro de la cámara de combustión durante ese ciclo térmico, con sus expansiones térmicas concomitante y contracciones, las cuales son usualmente encontradas en operación de un horno de pirólisis térmica. El ensamble del tubo de esta invención provee para una utilización al máximo de la energía de calor por radiación disponible dentro de la cámara de combustión de un horno de pirólisis térmica, particularmente un horno el cual se enciende solamente por medio de quemadores de piso. Con referencia a la Figura 1, un horno de pirólisis térmica 6 se ¡lustra esquemáticamente el cual comprende una zona por radiación 8 se define por medio de la cámara de combustión 10 del horno. La cámara de combustión del horno se define por pasillos 12, techo 14 y suelo 16. El calor por radiación se provee dentro de la cámara de combustión por medio de quemadores de piso 18 como también se ilustran en la Figura 2. Las disposiciones similares son posibles con una cámara de combustión encendido por un quemador de pared o una cámara de combustión que tiene una combinación de quemadores de pared y de piso. El exterior de la cámara de combustión 10 del horno es un múltiple 38 en el cual un material de alimentación de hidrocarburo se suministra por medio de una línea 32 la cual se ha sometido al precalentamiento se suministra por medio de intercambios de calor 34. En el múltiple externo 38 el material de alimentación precalentado se equilibra en la temperatura y presión anterior para alimentarse desde este a tubos de calentamiento por radiación localizado dentro de la cámara de combustión del horno. En la figura 1, por simplicidad, solamente tres tubos de calentamiento por radiación 20 se ¡lustran esquemáticamente (y se identifican a, b y c); pero esto es para que se entienda que un mayor número de tales tubos de calentamiento por radiación usualmente existirá dentro de la cámara de combustión 10 del horno como se describirá después de esto en mayor detalle con referencia a otras figuras. Además es para que se entienda que los múltiples ensambles de tubo que tienen tal disposición de extremidad de entrada-extremidad de salida emparejada puede anidarse uno con otro de tal manera que la última extremidad de un ensamble se empareja con una primera extremidad de un ensamble de tubo adyacente así como para proveer un emparejamiento de extremidad de entrada-salida emparejada entre los ensambles del tubo. Usualmente, un ensamble de tubo comprenderá desde 3 hasta 9 tubos, preferiblemente desde 5 hasta 7, y el número deseado de tubos totales para la cámara de combustión se provee fácilmente por medio de anidamientos apropiados de ensambles de tubo múltiple. Cada tubo de calentamiento por radiación comprende un extremo de entrada 22(a-c), una sección de bobina en forma de U 24 (a-c) el cual se fusiona en una extremidad de salida 36 (a-c). Para cada uno de los tubos de calentamiento por radiación plural existe una línea de suministro 40 la cual comunica el extremo de entrada 22 de este tubo a un múltiple común 38. Además, para cada tubo de calentamiento por radiación el extremo de salida 26 de ese tubo se extiende a través del volumen de la cámara de combustión y a través del techo 14 de la cámara de combustión 10 para terminar en un punto 28 (a-c) afuera de la cámara de combustión el cual habilita este punto de terminación 28 (a-c) de un extremo de salida para conectarse y se comunica un intercambiador de enfriamiento (no ¡lustrado en la Figura 1).

Como mejor se ilustra en la Figura 2, el horno ilustrado es la cámara de combustión 10 de la cual se enciende enteramente por medio de quemadores de piso 10 los cuales proveen calor por radiación a la sección dispuesta verticalmente de la cámara de combustión y de aquí a los tubos de calentamiento por radiación 20 localizados en este. Como se ilustra adicionalmente en la Figura 2, está ilustrado a lo largo de una línea de centro de la cámara de combustión al extremo de entrada respectivo 22 y el extremo de salida respectivo 26 de una pluralidad de tubos (a-c). La Figura 3 ilustra por medio de una vista de lado estructuras y medios para suspender y soportar los tubos plurales 20 con la cámara de combustión 10 y también los aspectos externos del intercambiador de enfriamiento al cual cada término 28 de un extremo de salida de tubo 26 se conecta ultimadamente El intercambiador de enfriamiento es esencialmente un intercambiador de calor de tubería doble en donde el agua la cual es relativamente frío a la temperatura del gas del producto caliente se fluye dentro de un espacio anular que existe entre la pared interna de la tubería externa y la pared externa de la tubería interna coaxial contenida y los gases de la reacción caliente fluyen dentro de la tubería interna coaxial. En la Figura 3 este sistema intercambiados de enfriamiento 50 comprende un múltiple de suministración de agua 52 y múltiple de distribución 54 el cual distribuye agua al espacio anular entre la tubería externa cubierta 56 y la tubería interna coaxial 58 de cada intercambiador de enfriamiento el cual sirve a los gases del producto de salida que fluyen desde una extremidad de salida 26 a un punto de término 28 de un tubo de calentamiento por radiación 20 el cual se conecta operativamente a su intercambiador de enfriamiento 50 por el conector 60. Los miembros de soporte que llevan la carga estructural 70 y 72, tal como haces en forma de marcos formados de elementos de canal los cuales forman una estructura de alojamiento en forma de andamio para la unidad de operación global, llevado a través de los miembros de soporte de carga estructural 71 y 73, respectivamente, los cuales ambos mantienen la separación y proveen el soporte que lleva la carga para los miembros de intercambio de enfriamiento de tubo doble 50. El miembro de soporte superior 72 se arregla, el miembro de soporte inferior 70 es flotable con respecto a este por razón de su suspensión resiliente-flexible a través de medios de soportes de carga resiliente 80 el cual esta asegurado entre el miembro arreglado 72 y el miembro flotable 70 por varillas conectores 82 y medios de unión de puntos de ancla 84. Además como se ilustra en la Figura 3, este miembro de suspensión que lleva la carga también se utiliza para proveer soporte de suspensión para los extremos de entrada de los tubos de calentamiento por radiación 20 dentro de la cámara de combustión 10. Acordadamente, un conector de punto de codo 90 puede acoplarse seguramente a la unión entre la línea de suministro de material de alimentación de hidrocarburo 40 con una extremidad de entrada 22 de un tubo de reacción 20 y se conecta por una conexión de varilla de soporte de carga 92 a través de una conexión de punto de ancla 94 acoplado a un miembro de travesano 71 en la unidad de soporte de carga de flotación menor definida por miembros 70 y el travesano 71 de este. Por esta estructura y medio para soportar y suspender todas las extremidades de entrada 22 y las extremidades de salida 26 de los tubos de calentamiento por radiación múltiple 20 dentro de la cámara de combustión 10 de un horno de pirólisis térmica 6 esas contracciones y/o expansiones las cuales son usualmente encontradas en operación de un hormo fácilmente acomodado. La Figura 4 ilustra esquemáticamente la disposición espacial de una pluralidad de tubos de calentamiento por radiación, por simplicidad de la ilustración cinco tales tubos embobinados se ilustran como a, b, c, d y e. Para cada tubo ilustrado en la Figura 3 el material de alimentación de hidrocarburo suministra las líneas 40, a-e respectivamente, el cual comunica la extremidad de entrada 20 a-e respectivamente, de cada uno de los tubos plurales al múltiple común 38 el cual se suministra con alimentación de hidrocarburo precalentado 36 se ilustra. También se ilustra por cada uno de los tubos plurales es la extensión en forma de U de este, 24 a-e respectivamente, y la extremidad de salida de cada tubo, 26 a-e respectivamente, como es el punto de término 28a-e de cada extremidad de salida. Como se verá en la Figura 4, las extremidades de entrada y de salida de los tubos plurales recaen en un plano común 100 y entra o sale de la cámara de combustión 10 a lo largo de una línea común y para cualquier extremidad de entrada dada 22 de cualquier tubo hay inmediatamente adyacente a este una extremidad de salida 26 de otro tubo. No ilustradas por la Figura 4 están las conexiones mecánicas con separaciones y sujetadas en uno posición acoplada, las extremidades de entrada y de salida de este ensamble de tubos de reacción plural. Aquellos de los ordinarios expertos en la técnica fácilmente preciarán que tal medio de conexión mecánica como ha sido usado de aquí en adelante en diseños de horno previos para el espaciamiento y la sujeción en relación acoplada las extremidades de entrada y salida de tubos de reacción plural, aunque no desde aquí en adelante han sido acoplados en una disposición emparejada como se propone aquí, funcionará para ese propósito en el diseño de ensamble emparejado de extremidad de entrada-salida de tubo de esta invención. La Figura 5 ilustra en vista en perspectiva un ensamble de tubo múltiple de igual manera que se describe en referencia a las Figuras 1, 2 y 4 en conjunción con las estructuras y medios para soportar y suspender tal tubo de ensamble dentro de la cámara de combustión del horno y para soportar los intercambiadores de enfriamiento que sirven a las extremidades de salida de tubo externo de cámara de combustión igual que se describe con referencia a la Figura 3. Por conveniencia de la ilustración, en la Figura 5 el múltiple externo 38 se localiza sobre el mismo lado como el múltiple de suministro de agua 52 el cual sirve al intercambiador de enfriamiento y en este respecto la Figura 5 difiere de las Figuras 1 y 3, pero por otro lado las partes iguales se numeran similarmente. De aquí en adelante los diseños de horno desiguales en donde las extremidades de salida las cuales son las porciones más calientes de los tubos de calentamiento por radiación plural se colectan adyacentes uno a otro, cono están las extremidades de entrada las cuales son las porciones más frías de los tubos plurales, y la separación óptima entre este para el desempeño del horno óptimo son por lo tanto determinadas; de acuerdo con el propósito de la invención el cual empareja una extremidad de entrada fría con una extremidad de salida caliente de los tubos de calentamiento por radiación en todas las ocasiones, la mayor uniformidad de temperatura (incrementa la cantidad de calor) se lleva a cabo sobre cualquier punto local o base de marcas. Por lo tanto no solo reduce la probabilidad del punto localizado o marca de carbón vegetal/alquitrán dentro de cualquier tubo de reacción individual; esta uniformidad también provee para una separación más estrecha para ser utilizada entre todas las extremidades de entrada y/o salida de los tubos de reacción plural dentro de la cámara de combustión y por lo tanto provee para una mayor concentración de tubos para ser localizados dentro del volumen de la cámara de combustión. Este mayor espaciamiento uniforme entre los medios de las extremidades del tubo de calentamiento por radiación que cualquier extremidad de tubo de entrada estará "sombreada" para una extensión aminorada que desde aquí en adelante por cualquier extremidad de otro tubo mientras la extremidad del tubo de salida de cualquier tubo solamente será ligeramente más "sombreada" por cualquier otra extremidad de otro tubo de aquí en adelante. Por lo tanto, una mayor área de superficie de cualquier extremidad de entrada de cualquier tubo se expone a las superficies de calentamiento por radiación de la cámara de combustión del horno (el calentamiento por radiación siendo una línea de modo de calentamiento ligero) significando una mayor utilización por todas las extremidades de los tubos plurales de ese calor por radiación disponible dentro de la cámara de combustión del horno, todo mientras la tendencia a tapar el tubo por formación de carbón vegetal/alquitrán localizados se reducen. El proceso de la presente invención procede suministrando material de alimentación de hidrocarburo tal como etano, nafta, aceite de gas, etc,. Al equipo de precalentamiento convencional para recalentar el material de alimentación a un nivel precalentado deseado y después para transportar tal alimentación precalentada al múltiple común 38. En general el material de alimentación se precalienta a una temperatura de desde alrededor de 482.22°C hasta 760°C, como se mide por el material de alimentación equilibrado de temperatura contenido en el múltiple común. Desde un múltiple común 38 las cantidades requisito de material de alimentación precalentado se suministra para distribución por tubo de flujo Venturi crítico por una línea de suministro 40 a la extremidad de entrada 22 de cada una de la pluralidad de tubos de reacción y fluye a través de este y través de la sección de conexión en forma de U de los tubos 24 y en la extremidad de salida 26 del tubo de reacción. Durante el tránsito de material de alimentación de hidrocarburo a través de cualquier tubo de reacción dado, la temperatura del material de alimentación se incrementa de su temperatura precalentada de desde alrededor de 482.22°C hasta 760°C a una temperatura de desde alrededor de 815.55°C hasta 898.88°C y los componentes de la pirólisis del material de alimentación de hidrocarburo ocurre durante este tiempo. Aunque los medios primarios de inducción de calor contenido en ese hidrocarburo el cual fluye a través de un tubo de calentamiento por radiación es por calentamiento por radiación del tubo por sí mismo — el cual en turno conduce el calor del tubo de metal en el flujo de hidrocarburo a través de este — sin embargo, la temperatura del tubo de metal de cualquier extremidad de un tubo dado que exhorta una influencia térmica a la temperatura que será experimentada por el metal de una extremidad adyacente de cualquier otro tubo a este. Este después dicta los espaciamientos necesarios entre las extremidades adyacentes de los miembros del tubo plural en orden de reducir la homogeneidad de las temperaturas del tubo de metal dentro de la cámara de combustión de un horno; ó, en otras palabras, para optimizar la homogeneidad de las temperaturas de superficie de metal de los tubos plurales dentro de la cámara de combustión durante su tránsito a través del volumen de la cámara de combustión.

El diseño de ensamble de tubo plural de la invención, en donde siempre hay un emparejamiento de una extremidad de entrada fría con un inmediatamente adyacente en espacio una extremidad de salida más caliente de cualquier par de extremidad dado de los tubos de calentamiento por radiación dentro de la cámara de combustión del horno, lo óptimo en transferencia de calor y temperatura de hidrocarburo de flujo a través de este se lleva a cabo; esto porque hay inmediatamente adyacente en espacio uno a otro de las extremidades más frías y más calientes de dichos tubos plurales (para la transferencia más rápida de calor entre estos) el cual permite a la disponibilidad de un espaciamiento uniforme esencial entre estos (para la máxima utilización por las extremidades de entrada de los tubos del calor de radiación disponible dentro de la cámara de combustión del horno) con la mínima probabilidad de la ocurrencia de marca de calor localizada en cualquier punto a lo largo de la longitud de cualquiera de los tubos de calentamiento por radiación plural (por lo tanto, reduciendo al mínimo la posibilidad de carbón vegetal/alquitrán en este). La explicación y descripción anteriores de la invención son ilustrativas y explicativas de la misma, y varios cambios en los detalles del aparato ilustrado y la construcción y método de operación pueden hacerse sin alejarse del espíritu de la invención.

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES 1. Un ensamble de tubos de calentamiento por radiación, que comprende: tubos de calentamiento por radiación múltiple, cada tubo que comprende una extremidad de entrada en que se extiende y que forma una sección de tubo de bobina en forma de U el cual se extiende y forma una extremidad de salida de comunicación que se extiende en dirección opuesta al de la extremidad de entrada del tubo, dichos tubos de calentamiento por radiación que se posicionan y se acoplan en espacio con respecto uno a otro de tal manera que una extremidad de entrada de cualquiera de dichos tubos múltiples es inmediatamente adyacente y es espaciado de una extremidad de salida de otro de dichos tubos plurales.
2. 2. El ensamble de los tubos de calentamiento por radiación de la reivindicación 1, además comprende una suspensión de porciones de las extremidades de entrada y salida de dichos tubos múltiples dentro de un volumen de la cámara de combustión de un horno de pirólisis térmica.
3. 3. El ensamble de la reivindicación 2, en donde la extremidad de salida de cada tubo termina en una locación afuera del volumen de la cámara de combustión de dicho horno.
4. 4. El ensamble de la reivindicación 3, en donde el exterior del volumen de la cámara de combustión de dicho horno se localiza un múltiple para recibir material de alimentación de hidrocarburo precalentado el cual por medio de una línea de suministro individual apara cada extremidad de entrada de un tubo se dispone para fluir en dicha extremidad de entrada de dicho tubo.
5. 5. El ensamble de la reivindicación 4, en donde el exterior del volumen de la cámara de combustión de dicho horno se localiza un intercambiador de enfriamiento para recibir el gas producto de la pirólisis que fluye desde el término de una extremidad de salida de un tubo.
6. 6. El ensamble de la reivindicación 2, en donde la extremidad de entrada y la extremidad de salida de dichos tubos múltiples recaen en un plano común dentro de dicho volumen de cámara de combustión, y el calor por radiación se suministra dentro de dicho volumen de cámara de combustión por quemadores de piso.
7. 7. El ensamble de la reivindicación 6, en donde el espaciamiento entre cualquier par de extremidades es esencialmente uniforme.