NO123728B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO123728B NO123728B NO356168A NO356168A NO123728B NO 123728 B NO123728 B NO 123728B NO 356168 A NO356168 A NO 356168A NO 356168 A NO356168 A NO 356168A NO 123728 B NO123728 B NO 123728B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cracking
- hydrocarbon
- charge
- furnace
- hydrocarbons
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 45
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 44
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 31
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 238000005235 decoking Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 4
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 4
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- -1 methylene radicals Chemical class 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- FIGVVZUWCLSUEI-UHFFFAOYSA-N tricosane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC FIGVVZUWCLSUEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVZWSLJZHVFIQJ-UHFFFAOYSA-N Cyclopropane Chemical compound C1CC1 LVZWSLJZHVFIQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- WJTCGQSWYFHTAC-UHFFFAOYSA-N cyclooctane Chemical compound C1CCCCCCC1 WJTCGQSWYFHTAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004914 cyclooctane Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- JXTPJDDICSTXJX-UHFFFAOYSA-N n-Triacontane Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC JXTPJDDICSTXJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940094933 n-dodecane Drugs 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Fremgangsmåte til å fjerne karbonavsetninger Method for removing carbon deposits
i ovner ved termisk kråkking av hydrokarboner. in furnaces by thermal cracking of hydrocarbons.
Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte til The present invention relates to another method
å fjerne karbonavsetninger i ovner ved termisk krakking av hydrokarboner, og mer spesielt avkoksning av komponentene i en krakkingsovn, og avkoksning av rorspiralene og rorene i en dampkrakkingsovn. Man kjenner flere forskjellige prosesser for hoytemperatur termisk krakking eller dampkrakking av hydrokarboner inkludert hoytkokende hydrokarboner slik som restoljer,' gassoljer, og lavt-kokende hydrokarboner slik som nafta og hydrokarbongasser slik som etan, propan og butan for å fremstille mono-olefiner slik som etylen og propylen og diolefiner slik som butadien og isopren og aromatiske hydrokarboner som benzen og toluen. I disse kjente prosessene fordampes petroleum-chargen, den fortynnes med damp, f.eks. med fra ca. 20' til 60 mol- to remove carbon deposits in furnaces by thermal cracking of hydrocarbons, and more particularly decoking of the components in a cracking furnace, and decoking of the rudder spirals and rudders in a steam cracker. Several different processes are known for the high-temperature thermal cracking or steam cracking of hydrocarbons including high-boiling hydrocarbons such as residual oils, gas oils, and low-boiling hydrocarbons such as naphtha and hydrocarbon gases such as ethane, propane and butane to produce mono-olefins such as ethylene and propylene and diolefins such as butadiene and isoprene and aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. In these known processes, the petroleum charge is evaporated, it is diluted with steam, e.g. with from approx. 20' to 60 mol-
prosent damp, og krakkes i en rorspiral ved en temperatur fra ca. 649° til 871°C eller enda hoyere opptil S82°G. De benyttede trykk er i området fra 0 til 7 kg/cm manometertrykk, fortrinnsvis under ca. percent steam, and cracked in a rudder spiral at a temperature from approx. 649° to 871°C or even higher up to S82°S. The pressures used are in the range from 0 to 7 kg/cm manometer pressure, preferably below approx.
3.5 kg/cm 2 manometertrykk. T disse reaksjonene er oppholdst"'iden for chargen relativt kort, vanligvis i området fra ca. 0.1 til 10 sekunder, hvoretter reaksjonsproduktene umiddelbart bråkjoles for å stoppe ytterligere reaksjoner og/eller for å gjore tapet av primære omdann-elsesprodukter så lite som mulig. 3.5 kg/cm 2 manometer pressure. For these reactions, the dwell time for the charge is relatively short, usually in the range from about 0.1 to 10 seconds, after which the reaction products are immediately quenched to stop further reactions and/or to make the loss of primary transformation products as little as possible.
I prosessen for dampkrakking av hydrokarboner resulterer reaksjonen uheldigvis i sekundære produkter forskjellige fra de primære produktene bestående av olefiner, diolefiner og hydrogen. Disse sekundære produkter gir opphav til akutte vanskeligheter i dampkrakk-ingsprosessen. Når mettede hydrokarboner krakkes, dannes frie radi-kaler, f.eks. når etan krakkes omdannes en del av denne til metylen-radikaler, dvs. CHgS og hydrogen. Disse frie radikalene kan enten danne etylen eller utvikle de uonskede sekundærproduktene. Et formål med foreliggende oppfinnelse er å begrense den.skadelige virkning til en av disse uonskede sekundære produktene, f.eks. karbon. In the hydrocarbon steam cracking process, the reaction unfortunately results in secondary products different from the primary products consisting of olefins, diolefins and hydrogen. These secondary products give rise to acute difficulties in the steam cracking process. When saturated hydrocarbons are cracked, free radicals are formed, e.g. when ethane is cracked, part of it is converted into methylene radicals, i.e. CHgS and hydrogen. These free radicals can either form ethylene or develop the unwanted secondary products. An object of the present invention is to limit the harmful effect of one of these unwanted secondary products, e.g. carbon.
Dampkrakking av hydrokarboncharge bevirkes ved i vesentlig grad å fordampe chargen, blande den med en betydelig mengde damp og innfore den i egnede rorspiraler i en krakkingsovn. Vanligvis fores reaksjonsblandingen gjennom flere parallelle rorspiraler som går gjennom en konveksjonsseksjon hvor varme forbrenningsgasser hever temperaturen i reaksjonsblandingen. Hver rorspiral går deretter gjennom en krakkingsseksjon i ovnen som tilforer den nodvendige varme som skal til for å bringe reaktantene til krakkingstemperaturen og for å forårsake den onskede omdannelse av chargen til mono- og diolefiner. Krakk-ingsseks jonen varmes opp ved hjelp av brenner som på egnet måte er Steam cracking of hydrocarbon charge is effected by substantially vaporizing the charge, mixing it with a significant amount of steam and introducing it into suitable stirrer coils in a cracking furnace. Usually, the reaction mixture is fed through several parallel scrolls that pass through a convection section where hot combustion gases raise the temperature of the reaction mixture. Each scroll coil then passes through a cracking section of the furnace which supplies the necessary heat to bring the reactants to the cracking temperature and to cause the desired conversion of the charge to mono- and diolefins. The cracking sex ion is heated by means of a burner which is suitable
anordnet for å gi varme til rorene. arranged to provide heat to the rudders.
Som nevnt tidligere er karbon i form av koks en av de uonskede sekundære produktene som dannes når en hydrokarboncharge utsettes, for de nodvendige hoye temperaturer i en dampkrakkingsovn. Varmen i rorspiralene og andre nedstromsdeler av en krakkingsovn har tendens til å forårsake at koksen avsettes og danner lag på innerveggene i rorene og rorspiralene og ledningene som leder fra krakkingsovnen. Problemet med koksdannelse på innerveggene på elementene i en dampkrakkingsovn, har blitt et hovedanliggende i dampkrakking av hydrokarboner, fordi slike koksavsetninger ikke bare forstyrrer varmestrom-. men gjennom rorveggene, men de reduserer også strommen av reaktanter As mentioned earlier, carbon in the form of coke is one of the unwanted secondary products formed when a hydrocarbon charge is exposed to the necessary high temperatures in a steam cracking furnace. The heat in the scrolls and other downstream parts of a cracker tends to cause the coke to deposit and form layers on the inner walls of the scrolls and scrolls and the lines leading from the cracker. The problem of coke formation on the inner walls of the elements in a steam cracking furnace has become a major concern in the steam cracking of hydrocarbons, because such coke deposits not only interfere with heat flow-. but through the rudder walls, but they also reduce the flow of reactants
gjennom roret ved å innsnevre rørdiameteren. through the rudder by narrowing the tube diameter.
Forkoksningstendensen. av reaktantene i krakkingsseksjonen i dampkrakkingsovnen resulterer fra den hoye temperaturen i rorspi-ralen, av størrelsesorden fra 649° til 871°C,.som er. nodvendig for å The coking tendency. of the reactants in the cracking section of the steam cracking furnace results from the high temperature in the scroll spiral, of the order of magnitude from 649° to 871°C, which is. necessary to
gi utbytte og omdannelsesmengder som er optimale for fremstilling av olefiner og diolefiner. Den isolerende virkning fra koksavsetningene som-kan være opp til 10 mm i tykkelse, gjor det nodvendig å drive brennerne ved en meget forhoyet temperatur. Når det dannes koks i rorene, for å tilveiebringe temperaturen i krakkingsseksjonen på 649° til 871°C, er temperaturen i rorspiralens omgivelser av størrelses-orden fra 871° til 1093°C. Ved å oke temperaturen i krakkingsseksjonen, forårsaker dette en raskere forringelse av oppvarmingsspiral-ene eller en okning av prisen på ovnen på grunn av bruken, av materi-aler som ville motstå de forhoyede temperaturer. give yields and conversion rates that are optimal for the production of olefins and diolefins. The insulating effect from the coke deposits, which can be up to 10 mm in thickness, makes it necessary to operate the burners at a very high temperature. When coke is formed in the rudders, to provide the temperature in the cracking section of 649° to 871°C, the temperature in the vicinity of the rudder coil is of the order of 871° to 1093°C. By increasing the temperature in the cracking section, this causes a faster deterioration of the heating coils or an increase in the price of the furnace due to the use of materials that would withstand the elevated temperatures.
. Det er derfor klart at koksppphopning eventuelt krever . It is therefore clear that coke stacking may require
at det utfores en karbonfjerning. Mange fremgangsmåter for fjerning av slike koksavsetninger har vært foreslått, slik som åpning av ror-ender og boring eller oppmaling av koksavsetningene; eller behandling av avsetningene med kokende vann fulgt av damping og blåsing med luft mens det anvendes varme utenpå rorene. Det. har også blitt foreslått kjemiske prosesser hvor koksavsetningen forst impregneres med svovel-syre og deretter utsettes for virkningen av en alkalikarbonatopplos-ning for å utvikle karbondioksydgass i mellomrommene i koksavsetningene og ved ekspansjon av de utviklede gasser, for således å forårsake avskalling av avsetningene som fester seg til veggene i krakkingsspiralene eller rorene. Det har også vært foreslått å tilsette mate-rialer slik som kaliumkarbonat ,til reaksjonsblandingen for å redusere eller fjerne koksavsetninger på termiske krakkingsrorspiraler. that a carbon removal is carried out. Many methods for removing such coke deposits have been proposed, such as opening the rudder ends and drilling or grinding the coke deposits; or treating the deposits with boiling water followed by steaming and blowing with air while heat is applied to the outside of the rudders. The. chemical processes have also been proposed in which the coke deposit is first impregnated with sulfuric acid and then exposed to the action of an alkali carbonate solution to evolve carbon dioxide gas in the interstices of the coke deposits and by expansion of the evolved gases, so as to cause scaling of the adhering deposits to the walls of the cracking spirals or rudders. It has also been proposed to add materials such as potassium carbonate to the reaction mixture to reduce or remove coke deposits on thermal cracking coils.
De fleste av de tidligere benyttede eller foreslåtte metoder har nødvendiggjort at den normale funksjon av ovnen og spiral-ene eller rorene for krakking av hydrokarbonmaterialer avbrytes under rensingen eller koksf jerningen. F,n slik avbrytelse av driftstiden for krakkingsspiralene, frembringer alvorlige okonomiske problemer i betrakning av de involverte temperaturer og den tid som kreves til å sette enhetene ut av drift, for å bevirke nodvendig fjerning av koksavsetningene, og-for å bringe enheten i drift igjen. Normal avkoksning av ovnsrorene krever ofte en midlertidig charge-stopp på 1 til 3 dager og endog lenger. I tillegg til dette oker stopping og igang-setting av ovnen slitasjen på de strukturelle'elementer, spesielt ror-bærerne. • * ;Ifolge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte til å fjerne karbonavsetninger i ovner ved termisk krakking av hydrokarboner, hvor hydrokarbonene"fores i blanding med vanndamp gjennom ett eller flere ror anordnet i en krakkingsovn, og hvor nevnte ror utsettes for varme som er tilstrekkelig til å heve temperaturen på reaktantene i rorene til mellom 649° og 982°C, kjenne-tegnet ved at en i alt vesentlig svovelfri hydrokarbon-charge fores gjennom en eller flere av rorene istedenfor den normale hydrokarbon-charge, for å.fjerne karbonavsetninger i ovnen, uten å ha skadelig innvirkning på det onskede produkt som dannes ved den termiske krakking. ;Koksavsetninger fjernes således effektivt fra krakkings-ovnsror ved å innfore en svovelfri eller i alt vesentlig svovelfri hydrokarboncharge ved innlopet til en passasje eller et ror i krakkingsovnen istedenfor den normale hydrokarbonchargen som f.eks. kan være etan, nafta eller gassolje eller annen egnet krakkingscharge inneholdende tilstrekkelig svovel til å forårsake et forkoksnings-problem. De resterende passasjer eller ror i krakkingsovnen vil for-bli i normal bruk. Het er innen oppfinnelsens ramme å innfore den svovelfri eller i alt vesentlig svovelfri chargen i en eller flere passasjer enten samtidig eller suksessivt for å avkokse systemet, eller for å avkokse alle rorene eller passasjene samtidig. Mengden av olefiner som fremstilles under avkoksningsoperasjonen vil ikke være vesentlig redusert. ;Foreliggende oppfinnelse er beskrevet i forbindelse med vedlagte tegning hvor stromningsbanen for reaktantene gjennom en apparatur for termisk krakking av hydrokarboncharger er vist skjema-tisk. ;Under henvisning til tegningen består krakkingsovnen 10 av en ovre konveksjons- eller forvarmingsseksjon 11 og en nedre krakk-ingssone 12. Brennere 13 er anbragt på sideveggene og/eller bunnen av ovnen for å tilfore varme. Antall brennere ér avhengig av den varme som kreves og kan variere betraktelig. ;Skjont det ikke er vist i detalj på tegningen, inneholder ovnen flere ledninger eller passasjer i parallell. Hver passasje kan inneholde et antall forbundne rorformede elementer eller ror som tilveiebringer en stromningsbane gjennom konveksjonsseksjonen og inn i krakkingsseksjonen. På tegningen er det vist en passasje, idet rorene i konveksjonsseksjonen 11 er betegnet med nummer 15 og krakkingsror-spiralene i krakkingssonen 12 er betegnet med nummber 16. Det skal forståes at antall ledninger eller ror i ovnen er en funksjon av storrelsen på ovnen, og bestemmes utelukkende ut fra design-betrakt-ninger. ;Hydrokarboncharge tilfores til dampkrakkeren via til-forselsledningen 20 og manifolden eller fordelerledningen 21 til flere parallelle krakkingsledninger eller passasjer. En kontroll-ventil 22 er anbragt på hver ledning 23, idet disse forbinder charge-fordeleren 21 med hver av krakkingsledningene eller rorene. Damp tilfores gjennom innlopsledningen 24 og ventilen 25 til ledningen 23. ;(I noen tilfeller tilfores damp og vann gjennom separate ledninger og ikke nødvendigvis ved identiske steder i konveksjonsseksjonen). ;Reaksjonsproduktene uttommes fra rorspiralene 16 i krakkingsovnen via ledninger 26 inn i ledningen eller samlekassen 27 fra hvilken de uttommes i ledningsroret 28. For å stoppe krakkings-reaksjonen raskt og derved hindre eller forminske sidereaksjonene, tilfores bråkjolingsmidler slik som hoyt-kokende hydrokarboner og/ eller vann gjennom ledningsroret 29 og kontrollventilen 30» Reaksjonen kan alternativt stoppes ved å avkjole utlopet fra ovnen i en varmeveksler, mens damp utvikles direkte eller indirekte. Blandingen av bråkjolte reaksjonsprodukter og bråkjolingsmiddel uttommes via ledningsroret 28 inn i fraksjoneringstårnet 31» Aromatiske tjæreproduk-ter fjernes fra bunnen av fraksjoneringstårnet 31 gjennom ledningen 32 og produktet tas ut oventil gjennom ledningen 33- Andre fraksjoner som koker i et mellomliggende område kan fjernes som et produkt eller resirkuleres til en hoyere plate i fraksjoneringstårnet som en eller flere tilbakelopsstrommer. Bråkjolingsoljen kan fjernes fra fraksjoneringstårnet 31 gjennom ledningen 34 og sendes gjennom en varmeveksler 35 hvor den fores i indirekte varmeutvekslende forhold med hydrokarbonchargen for å forvarme denne eller med vann for dampdann-else, idet bråkjolingsoljen avkjoles til en egnet temperatur for ut-tommelse gjennom ledningen 29 og ventilen 30 inn i reaksjonsprodukt-strommen i ledningen 28 som beskrevet ovenfor. ;Avkoksningsfremgangsmåten under drift krever avstenging av en eller flere av hydrokarbonchargeventilene 22 og åpning av de tilsvarende antall alternative hydrokarbonchargeventiler 37* Den alternative lette hydrokarbonchargen inneholdende mindre enn 30 deler per million (d.p.m.) svovel sendes gjennom den alternative charge-ledningen 36 og krakkes til et rimelig omdannelsesnivå som normalt frembringer mellom 15 og 60 % etylen. Utlopstemperaturen er vanligvis mellom 76O<0> og 899°C-« Det er også innen foreliggende oppfinnelses ramme å'avkokse to eller flere rorspiraler samtidig ved å slippe i alt vesentlig svovelfri hydrokarbon-avkoksingscharge gjennom en flerhet av krakkingsrorspiraler slik som vist på tegningen ved element 15• Når det har gått tilstrekkelig tid for at koksen har fått anledning til å bli fjernet fra innsiden av rorene, lukkes ventilen 37 og ventilen 22 åpnes. Det er to indikasjoner som hjelper til å vise forlopet av koksfjerningen: Most of the previously used or proposed methods have necessitated that the normal operation of the furnace and spirals or tubes for cracking hydrocarbon materials be interrupted during the cleaning or coking. Such interruption of the operating time of the cracking coils presents serious economic problems in view of the temperatures involved and the time required to shut down the units, to effect the necessary removal of the coke deposits, and to bring the unit back into service. . Normal decoking of the furnace stirrups often requires a temporary charge stop of 1 to 3 days or even longer. In addition to this, stopping and starting the furnace increases the wear and tear on the structural elements, especially the rudder carriers. • * ;According to the present invention, a method is provided for removing carbon deposits in furnaces by thermal cracking of hydrocarbons, where the hydrocarbons are "fed in a mixture with water vapor through one or more tubes arranged in a cracking furnace, and where said tubes are exposed to heat which is sufficient to raise the temperature of the reactants in the tubes to between 649° and 982°C, characterized by a substantially sulfur-free hydrocarbon charge being fed through one or more of the tubes instead of the normal hydrocarbon charge, in order to remove carbon deposits in the furnace, without adversely affecting the desired product formed by the thermal cracking. ;Coke deposits are thus effectively removed from cracking furnace tubes by introducing a sulfur-free or substantially sulfur-free hydrocarbon charge at the inlet of a passage or tube in the cracking furnace instead of the normal hydrocarbon charge which may for example be ethane, naphtha or gas oil or other suitable cracking charge in not containing sufficient sulfur to cause a coking problem. The remaining passages or rudders in the cracking furnace will remain in normal use. It is within the scope of the invention to introduce the sulphur-free or substantially sulphur-free charge into one or more passages either simultaneously or successively to decoke the system, or to decoke all the rudders or passages at the same time. The amount of olefins produced during the decoking operation will not be significantly reduced. The present invention is described in connection with the attached drawing, where the flow path for the reactants through an apparatus for thermal cracking of hydrocarbon chargers is shown schematically. With reference to the drawing, the cracking furnace 10 consists of an upper convection or preheating section 11 and a lower cracking zone 12. Burners 13 are placed on the side walls and/or bottom of the furnace to supply heat. The number of burners depends on the heat required and can vary considerably. ;Although not shown in detail in the drawing, the furnace contains several wires or passages in parallel. Each passage may contain a number of connected tube-shaped elements or tubes which provide a flow path through the convection section and into the cracking section. In the drawing, a passage is shown, the rudders in the convection section 11 being denoted by the number 15 and the cracking spirals in the cracking zone 12 being denoted by the number 16. It should be understood that the number of wires or rudders in the furnace is a function of the size of the furnace, and is determined solely on the basis of design considerations. ;Hydrocarbon charge is supplied to the steam cracker via the supply line 20 and the manifold or distribution line 21 to several parallel cracking lines or passages. A control valve 22 is placed on each line 23, as these connect the charge distributor 21 to each of the cracking lines or rudders. Steam is supplied through inlet line 24 and valve 25 to line 23. (In some cases, steam and water are supplied through separate lines and not necessarily at identical locations in the convection section). ;The reaction products are emptied from the tube spirals 16 in the cracking furnace via lines 26 into the line or collection box 27 from which they are emptied into the line tube 28. In order to stop the cracking reaction quickly and thereby prevent or reduce the side reactions, quenching agents such as high-boiling hydrocarbons and/or water through the conduit 29 and the control valve 30» The reaction can alternatively be stopped by cooling the outlet from the furnace in a heat exchanger, while steam is developed directly or indirectly. The mixture of rough-cut reaction products and rough-cut agent is emptied via the conduit pipe 28 into the fractionation tower 31" Aromatic tar products are removed from the bottom of the fractionation tower 31 through line 32 and the product is taken out upwards through line 33 - Other fractions that boil in an intermediate area can be removed as a product or recycled to a higher plate in the fractionation tower as one or more reflux drums. The crude oil can be removed from the fractionation tower 31 through the line 34 and sent through a heat exchanger 35 where it is fed in indirect heat exchange conditions with the hydrocarbon charge to preheat it or with water for steam formation, the crude oil being cooled to a suitable temperature for discharge through the line 29 and the valve 30 into the reaction product stream in line 28 as described above. ;The decoking process during operation requires closing one or more of the hydrocarbon charge valves 22 and opening the corresponding number of alternate hydrocarbon charge valves 37* The alternate light hydrocarbon charge containing less than 30 parts per million (d.p.m.) of sulfur is passed through the alternate charge line 36 and cracked to a reasonable level of conversion which normally produces between 15 and 60% ethylene. The outlet temperature is usually between 76O<0> and 899°C-« It is also within the scope of the present invention to decoke two or more rudder spirals simultaneously by passing a substantially sulphur-free hydrocarbon decoking charge through a plurality of cracking rudder spirals as shown in the drawing at element 15 • When sufficient time has passed for the coke to be removed from the inside of the rudders, valve 37 is closed and valve 22 is opened. There are two indications that help to show the progress of the coke removal:
o Minking i trykkfall. o Reduction in pressure drop.
o Nedgang i rormetalltemperatur. o Decrease in rudder metal temperature.
Folgende eksempler er gitt for å belyse oppfinnelsen. The following examples are given to illustrate the invention.
Eksempel 1 Example 1
Ovnen inneholdt flere grupper kontinuerlig nikkelkromror, og rorene var sterkt forkokset. l60 deler etan per time inneholdende 10 d.p.m. svovel og 50 deler vann per time ble kontinuerlig sendt gjennom en konveksjonsseksjon i ovnen og deretter til en krakkingsseksjon i ovnen hvor roret er i direkte kontakt med en flerhet av direkte fyrte brennere. I utstrålingsseksjonen i ovnen ble rorspiral-innlopstemperaturen for chargen opprettholdt ved 721°C og spiralut- ■ lopstemperaturen ble opprettholdt ved 860°C- Utlopstrykket var 0.7 kg/cm manometertrykk og det ble opprettholdt en hastighet ved utlops-spiralen på ca. 300 m per sekund. Karbon i krakkingsseksjonen 1 ovnen ble sterkt redusert. The furnace contained several groups of continuous nickel chrome rudders, and the rudders were heavily coked. l60 parts ethane per hour containing 10 d.p.m. sulfur and 50 parts of water per hour were continuously passed through a convection section of the furnace and then to a cracking section of the furnace where the rudder is in direct contact with a plurality of direct fired burners. In the radiation section of the furnace, the stirrer coil inlet temperature for the charge was maintained at 721°C and the coil outlet temperature was maintained at 860°C - The outlet pressure was 0.7 kg/cm gauge pressure and a speed at the outlet coil of approx. 300 m per second. Carbon in the cracking section 1 furnace was greatly reduced.
Eksempel 2 Example 2
Eksempel 1 ble gjentatt med den unntagelse at etan inneholdende 30 deler svovel per million deler etan. Lite eller ingen koks ble fjernet under denne operasjonen. Example 1 was repeated with the exception that ethane containing 30 parts sulfur per million parts ethane. Little or no coke was removed during this operation.
Eksempel 3 Example 3
Eksempel 1 ble gjentatt med unntagelse av at svovelfri etan ble benyttet som charge. Alle komponentene i ovnen ble således fullstendig frigjort for koks. Med denne behandlingen oppsto ikke forkoksning i lopet av avkoksningen, dvs. når koksavsetningene er på metalloverflaten; og behandlingen stoppes således når koksen har blitt fjernet. Example 1 was repeated with the exception that sulphur-free ethane was used as charge. All the components in the oven were thus completely freed from coke. With this treatment, coking did not occur in the course of decoking, i.e. when the coke deposits are on the metal surface; and the treatment is thus stopped when the coke has been removed.
Eksempel 4 Example 4
Eksempel 1 ble gjentatt med unntagelse av at en ovn med åtte passasjer som normalt anvender gassolje som charge, ble fullstendig avkokset, en passasje av gangen idet normale chargegjennom-foringer og omdannelser i de resterende syv passasjene ble opprettholdt i lopet av hele operasjonen. Example 1 was repeated with the exception that an eight-pass furnace normally using gas oil as charge was completely decoked, one pass at a time, with normal charge feed-throughs and conversions in the remaining seven passes being maintained throughout the operation.
Det betydningsfulle trekk ved dette aspekt av oppfinnelsen innebærer charging av hydrokarboner til en passasje eller pas- . sasjer i en konvensjonell dampkrakker for å fjerne karbon som er av-satt i denne, idet disse hydrokarboner i alt vesentlig er svovelfri eller i alt vesentlig fri for svovelholdige forbindelser som dekompo-nerer termisk slik at det gis elementært svovel. Svovelholdige forbindelser som ikke dekomponeres termisk ved dampkrakkingstemperaturer, kan tolereres i hydrokarbonchargen i en hvilken som helst mengde. The significant feature of this aspect of the invention involves the charging of hydrocarbons to a passage or passages. sashes in a conventional steam cracker to remove carbon deposited therein, these hydrocarbons being essentially sulfur-free or essentially free of sulfur-containing compounds which decompose thermally so that elemental sulfur is given. Sulfur-containing compounds that do not thermally decompose at steam cracking temperatures may be tolerated in the hydrocarbon feed in any amount.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en enkel metode The present invention provides a simple method
for avkoksing uten i betydelig grad å nedsette mengden av olefinpro-dukt som frembringes ved å charge et hydrokarbon inneholdende enten cykliske eller acykliske mettede hydrokarboner. Hydrokarboncharger av disse typer som kan benyttes omfatter cykliske.hydrokarboner slik som cyklopropan, cyklopentan, cyklo-oktan og blandinger derav. De acykliske hydrokarboncharger omfatter en hvilken som helst alkan, for decoking without significantly reducing the amount of olefin product produced by charging a hydrocarbon containing either cyclic or acyclic saturated hydrocarbons. Hydrocarbon chargers of these types that can be used include cyclic hydrocarbons such as cyclopropane, cyclopentane, cyclooctane and mixtures thereof. The acyclic hydrocarbon fillers include any alkane,
nemlig alifatiske hydrokarboner av metan-seriene eller blandinger av alkaner med cykloalkaner. De.foretrukne charger for bruk ved avkoksing er mettede hydrokarboner inneholdende fra 2 til 24 karbonatomer og fortrinnsvis alkaner inneholdende 2 til 12 karbonatomer. Eksemp- namely aliphatic hydrocarbons of the methane series or mixtures of alkanes with cycloalkanes. The preferred fillers for use in decoking are saturated hydrocarbons containing from 2 to 24 carbon atoms and preferably alkanes containing 2 to 12 carbon atoms. example-
ler på hydrokarboncharger som kan brukes ved utforelse av foreliggende oppfinnelse er butan, etan, propan, isobutan, n-heksan, n-dekan, n-dodekan, n-heksadekan, likosan, trikosan og lette naftaer som koker ved standard trykk.innen området fra ca. 32° til 221°C. I tillegg til det foregående kan også gassoljer med koketemperaturer i området fra 232° til 427°C og kerosen med kokepunkt som varierer fra 221° til 288°C, benyttes ved utforelsen av foreliggende oppfinnelse. Etan er den mest foretrukne forbindelse for bruk ifolge foreliggende oppfinnelse. hydrocarbon chargers that can be used in the implementation of the present invention are butane, ethane, propane, isobutane, n-hexane, n-decane, n-dodecane, n-hexadecane, lycosane, tricosane and light naphthas which boil at standard pressure within the range from approx. 32° to 221°C. In addition to the foregoing, gas oils with boiling temperatures in the range from 232° to 427°C and kerosene with a boiling point varying from 221° to 288°C can also be used in the implementation of the present invention. Ethane is the most preferred compound for use according to the present invention.
Avkoksingen kan utfores med eller uten trykk, men det anvendte trykk kan være fra 0 til 7 kg/cm manometertrykk. De trykk som anvendes vil vanligvis være under ca. 3«5 kg/cm manometertrykk. Vann eller damp tilsettes fortrinnsvis til hydrokarbonet, vanligvis The decoking can be carried out with or without pressure, but the pressure used can be from 0 to 7 kg/cm gauge pressure. The pressures used will usually be below approx. 3«5 kg/cm gauge pressure. Water or steam is preferably added to the hydrocarbon, usually
i mengder fra 20 til 60 molprosent basert på hydrokarbonet. Avkoksingen fullfores vanligvis på fra O.25 til 12 timer, avhengig av koks-graden, vanligvis på fra 1 til 2 timer. in amounts from 20 to 60 mole percent based on the hydrocarbon. The decoking is usually completed in from 0.25 to 12 hours, depending on the degree of coke, usually in from 1 to 2 hours.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO356168A NO123728B (en) | 1968-09-10 | 1968-09-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO356168A NO123728B (en) | 1968-09-10 | 1968-09-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO123728B true NO123728B (en) | 1972-01-03 |
Family
ID=19879706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO356168A NO123728B (en) | 1968-09-10 | 1968-09-10 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO123728B (en) |
-
1968
- 1968-09-10 NO NO356168A patent/NO123728B/no unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11634649B2 (en) | Integrated pyrolysis and hydrocracking units for crude oil to chemicals | |
| US3291573A (en) | Apparatus for cracking hydrocarbons | |
| EP2310472B1 (en) | Process for the on-stream decoking of a furnace for cracking a hydrocarbon feed | |
| US10017702B2 (en) | Thermal cracking of crudes and heavy feeds to produce olefins in pyrolysis reactor | |
| TWI408221B (en) | Olefin production utilizing whole crude oil feedstock | |
| IL26518A (en) | Thermal cracking process with improved decoking | |
| US20090301935A1 (en) | Process and Apparatus for Cooling Liquid Bottoms from Vapor-Liquid Separator by Heat Exchange with Feedstock During Steam Cracking of Hydrocarbon Feedstocks | |
| NO170404B (en) | PROCEDURE FOR THERMAL CONVERSION OF METHAN TO HYDROCARBONES WITH HIGHER MOLECULAR WEIGHT | |
| US4420343A (en) | Process for the thermal decoking of cracked gas coolers | |
| EP3110907B1 (en) | A method for heating crude | |
| CN101218323A (en) | Process for processing hydrocarbon pyrolysis effluents | |
| NO123728B (en) | ||
| RU2548002C1 (en) | Method of producing ethylene from hydrocarbon material | |
| KR20040002876A (en) | Process for pyrolyzing a light feed | |
| US20240166953A1 (en) | Processes and Systems for Steam Cracking Hydrocarbon Feeds | |
| US20090178956A1 (en) | Method for reducing coke and oligomer formation in a furnace | |
| RU2786677C1 (en) | Method for conversion of crude oils and condensates into chemical products, using combination of hydrogen addition and carbon removal | |
| US20240392201A1 (en) | Processes and Systems for Steam Cracking Hydrocarbon Feeds | |
| IL26517A (en) | Removal of carbon deposits formed in thermal cracking processes | |
| CA3237753A1 (en) | Processes and systems for steam cracking hydrocarbon feeds | |
| Brooks et al. | Gas Oil Cracking–The Problems That Had to be Solved. | |
| EA040349B1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR HYDROCARBON VAPOR PRODUCTION | |
| NO119287B (en) |