SA04250086B1 - عملية لتكسير الهيدروكربونات باستخدام انابيب محسنة لفرن المفاعل - Google Patents

Abstract

الملخص: يتعلق الاختراع الحالي بعملية تكسير مواد خام هيدروكربونية إلى منتجات هيدروكربونية اوليفينية olefinic hydrocarbon في فرن عند درجة حرارة فوق ما يقرب من 57.4م في أنبوب فرن مفاعل مشتملة على عدد من خطوط التفاعل المشيدة من مادة مقاومة للحرارة وخالية من النيكل non-nickel.

Description

‏عملية لتكسير الهيدروكربونات باستخدام أنابيب محسنة لفرن المفاعل‎

A process for cracking hydrocarbons using improved furnace reactor tubes ‏الكامل‎ iia gl) ‏خلفبة الاختراع‎ الاختراع الحالي يختص بعملية باستخدام أنابيب مفاعل محسنة تستخدم كسطح ماص للحرارة في أية سخان أو فرن حرق . وبخصوصية أكبر ؛ فإن الاختراع الحالي يختص بعملية لتكسير الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ لإنتاج غازات أوليفينية ‎olefinic gases‏ (عملية تعرف أيضا بالانحلال الحراري ‎(pyrolysis‏ باستخدام أنابيب فرن مفاعل محسنة ؛ على سبيل المثال عن طريق اختزال الكوك الحفاز ‎catalytic coking‏ الذي ‎Lay‏ عن طريق استعمال الأنابيب التقليدية ؛ وفي ذات الوقت ؛ تحسن بتميز من إنتاجية المنتج. وبخصوصية أكثر ؛ فإن الاختراع الحالي يختص باستعمال أنابيب فرن مفاعل عالية الأداء مؤلفة من مواد مدعمة لتشتت السيراميك و/أو الأكسيد ‎oxide‏ " 005 " ) في ‎dee‏ تكسير الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ عن طريق ‎Slay)‏ . ‏الحراري عند درجات حرارة فرن مفاعل أعلى بتميز عن تلك المستعملة سلفاً‎ ٠ استخدمت أفران التكسير طويلاً في عملية لتكسير تنوع من المخزونات الهيدروكربونية ‎hydrocarbon feedstocks‏ إلى الإثيلين ‎ethylene‏ و الغازات الأوليفينية ‎olefinic gases‏ الأخرى القيمة . بالنسبة لآخر ‎7١‏ أو ‎٠‏ سنة سالفة » فإن التكسير بالانحلال الحراري ‎pyrolysis‏ عند فترات بقاء قصيرة نسبياً وفي درجات حرارة عالية نسبيا في مفاعلات الفرن تفضل عملية لإنتاج ‎٠‏ الإثيلين ‎ethylene‏ ؛ الذي يستخدم كمادة أولية ( ‎(precursor‏ للعديد من أصناف البلاستيك ‎Jie)‏ ؛» متعدد الإثيلين ‎polyethylene‏ ؛ متعدد الستيرين ‎polystyrene‏ ؛ و البي في سي ‎(PVC‏ ‏والأصناف الأخرى اليومية على سبيل المثال الإثيلين جليكول ‎ethylene-glycol‏ ) مضادات التجمد) . البراءات الأمريكية أرقام 53/1144 ¢ ‎FECYYAS‏ لمح حصت ؛ حيسي ‎Yys.‏

£849.00 و 4777500 ‎mags‏ التصميمات الأساسية لأفران التكسير ذات درجة بقاء صغيرة ودرجة الحرارة العالية . عند إجراء التكسير الحراري من الهيدروكربونات المشبعة إلى هيدروكربونات أوليفينبة ‎olefinic hydrocarbons‏ — على سبيل المثال تكسير الإثيان ‎ethane‏ إلى إيثيلين ؛ أو تكسير © الهيدروكربونات المشبعة الأثقل ‎Ju‏ تلك المشتملة على النفثا ‎naphtha‏ أو تغذية زيتية غازية لإنتاج نواتج أقل تشبعا ؛ على سبيل المثال الإثيلين ‎«ethylene‏ والأوليفينات الأخرى الأعلى رو عامة يرغب في إدخال كمية الحرارة المتطلبة للتأثير على تكسير التغذية الهيدروكربونية سريعا جدا أثناء اختزال الوقت الذي فيه يتم تعريض منتج التكسير الأولي إلى حرارة التكسير لكي يتم زيادة الاختيارية لتحول التكسير هذا . من المفهوم بأن زمن البقاء بالمللي ثانية عند درجة حرارة ‎٠‏ عالية يشكل الأساس للطريقة المفضلة ‎Ula‏ لفرن تكسير المغذيات الهيدروكربونية ‎hydrocarbon‏ ‎feeds‏ ‏فرن التكسير المستخدم في عملية التكسير يمثل أية وسيلة حرق مباشرة والتي فيها تغذية هيدروكربونية ؛ في وجود بخار مخفف ؛ تمر عبر أنابيب فرن مفاعل حيث تحدث تفاعلات إندوثرمية (ماصة للحرارة ) ‎endothermic‏ تشكل مدى واسع من نواتج التكسير؛ بما فيها ‎Ye‏ الإثيلين ‎ethylene‏ . عامة فإن فرن التكسير التقليدي يشتمل على صندوق حرق عاكس ومبطن محتوي على عدد من أنابيب فرن مفاعل مصنوعة من سبيكة فلزية عالية ‎high alloy metal‏ ‎reactor furnace‏ خلال الجزء الداخلي الذي منه تتدفق التغذية الهيدروكربونية المراد أن تكسرء سويا مع كمية مناسبة من البخار المخفف . تزود الحرارة المحسوسة وحرارة التكسير أولياً عن طريق حرارة مشعة من حارقات ‎burners‏ تقع فوق الأرضية و/أو الجدران لصندوق الحرق . هذه ‎Yr‏ الحرارة تنتقل عبر خطوط تفاعل فلزية (أنابيب فرن مفاعل ) داخل التغذية الهيدروكربونية التي تتدفق عبرها . خط التفاعل يمكن أن يصبح بطول يساوي 5086 قدم و/أو يدور في هيئة سربنتينة ‎serpentine‏ التي تجري لأعلى ولأسفل في صندوق الحرق ؛ أو يمكن أن يصبح قصيرا لما يقرب من ‎٠0‏ قدم في مسار مستقيم مفرد عبر صندوق الحرق ؛ مع أو بدون كرنك ‎crank‏ (أنظر دي نيكول أنطونيو وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم 499055 ؛ والاس ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎١'٠‏

00 971144 ؛ باريزوت وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم 9/ا44175) . الأطوال الوسيطة والتوزيعات الهندسية الأخرى تعتبر أيضاً ممكنة و فعليا تمارس ‎la‏ ‎of A‏ التكسير ؛ كما استخدمت حاليا ؛ توفر لأجل فترة بقاء بالمللي ثانية عند أقصى درجة حرارة للمائع لما يقرب من 88+أم ؛ وتكون ؛ ‎Lad‏ يختص بأنابيب فرن المفاعل المسخنة © الإشعاعية ؛ مشيدة من مواد معدنية . و يمكن تدعيم صناديق الحريق ذاتها ؛ والتي يمكن أن تبطن بمواد عاكسة ؛ التي تعتبر مؤهلة لتحرير حمل حراري أكبر من المواد المعدنية ‎metallic‏ ‏من أنابيب فرن ‎Jolie‏ . أقصى درجة حرارة خدمة وفقاً لهذه المواد المعدنية ‎٠‏ التي تشيد متها أنابيب فرن المفاعل ؛ تحدد (تقيد) أداء أنابيب فرن المفاعل المذكورة سلفا فيما يختص بكفاءتها (سعتها ) (التي يجب أن تكون عالية قدر الإمكان) , وفترة بقاءها (التي يجب أن تكون قصيرة ‎٠‏ قدر الإمكان) ؛ ومن ثم الانتقائية (لتحقيق أعلى إنتاجية ممكنة للأصناف الأوليفينية القيمسة مثل الايثيلين ‎ethylene‏ والبروبيلين ‎(de « propylene‏ . حتى اليوم ؛ عند تحديد درجات حرارة عالية نسبيا التي تعرض لها أنابيب فرن المفاعل في عملية التكسير الحراري ؛ فإن المواد المعدنية تفضل كمواد فقط لتشييد تلك الأنابيب . حيث أن مصممي المفاعل يسعون للكفاءة ( السعة ) الأعلى والإنتقائية الأعلى في العملية ؛ والتي تنتج عن ‎٠‏ استعمال المواد ذات حدود أعلى من درجة حرارة التشغيل القصوى ؛ وهي ذات خصائص محسنة للسبائك المعدنية ‎metallic alloys‏ والتي منها تصنع أنابيب فرن المفاعل . وفي الأزمنة الحديشة ؛ فإن أنابيب فرن المفاعل التقليدية قد شيدت من سبائك محتوية على النيكل ‎nickel‏ . عامة ؛ فإن يتم تحقيق التحسن في سبائك النيكل لأنابيب مفاعل الفرن ؛ لكي يتم زيادة أقصى درجة حرارة تشغيل لأنابيب فرن المفاعل المذكورة سلفا ؛ بإضافة كميات متزايدة من النيكل . أنظر ؛ مثلا ؛ كليمان ؛ ‎٠‏ البراءة الأمريكية رقم 150948459 . وعلى أية حال ؛ فإن أفضل السبائك التي أساسها النيكل لازالت تتضمن على أقصى درجات حرارة تشغيل فقط تقرب من 19١١م‏ . تعرض أنابيب فرن المفاعل التقليدية لدرجات حرارة عالية إضافية سوف تزيد من المشاكل المتواجدة مع أنابيب فرن المفاعل التقليدية ؛ والتي تتضمن على ؛ ولكن بدون تحديد لذلك 6 نشوء معجل للكوك ؛ الكربنة الناتجة 2 وتمدد الانسلال ( الزحف). ‎"1.٠‏ oo ‏عند درجات حرارة تكسير عالية ؛ فإن النيكل في أنابيب فرن المفاعل التقليدية تعمل‎ ‏صورة خاصة من الكوك التي تلقب " بالكوك‎ - bal ‏كعامل حفاز 1 لنشوء الكوك داخل‎ ‏الكوك أيضا يشكل فوق جدران البطانات المعدنية كنتيجة التحلل‎ . " catalytic coking ‏الحفاز‎ ‏الحراري ذاته ء أي ؛ تأثير الزمن و درجة الحرارة ( بخاصة عند درجة حرارة عالية ججداً‎ coke ‏هذا النوع من الكوك‎ . Delia ALS ‏للجدار ) فوق المادة المشكلة للكوك المنتجة في‎ © ‏يتضمن على كل من ميكانية نشوء مختلفة و صورة تركيبية مختلفة عن الكوك الحفاز ؛ يعرف‎ ‏ب " الكوك المنحل حراريا ' . الكوك المتكون بالحل الحراري يقع فوق قمة الكوك الحفاز‎ ‏في أنبوب فرن المفاعل . الكوك الحال بالحرارة ؛ يمثل دالة عن الوقت ؛ درجة‎ catalytic coke ‏تزداد عند‎ bal ‏؛ تزداد في الكمية بموازاة طول‎ coking ‏الحرارة و المادة المشكلة للكوك‎ ‏ا نهاية المخرج لخط التفاعل حيث يكون الوقت ؛ درجة الحرارة والمواد المشكلة عند معدلات‎ ٠ ‏؛ ما‎ Dac ‏متزايدة. بالنسبة لمثال حديث من مناقشة عامة لنشوء الكوك في مجال التكسير ؛ أنظر‎ ‏و ج ب مارين‎ 58. Wauters ‏يلي :- قولبة حركية لنشوء الكوك أثناء التكسير البخاري ؛ إس ووترز‎ " ‏؛ تعليقات عن‎ 11-77914-/ )٠١_ ١ 4٠0 ‏؛ بحوث الكيمياء الصناعية والهندسية‎ 6.8. Marin

Lyle F. ‏أثناء التكسير البخاري ؛ ' لايل ف ألبرايت‎ coking ‏قولبة حركية لنشوء الكوك‎ ‏؛ وإجابة‎ ١1-27٠١: )74( 4١ ١ ‏بحث عن الكيمياء الصناعية والهندسية‎ ٠ Albright ٠ ‏عن التعليقات عن ' قولبة حركية لنتشوء الكوك أثناء التكسير البخاري " ماري - فرانسوا‎ ‏و جاي‎ « Sandra Wauters ‏ووترز‎ | Jails « Marie-Francoise S. G. Reyniers ‏؛ إس سي راينرز‎ ١-717 (YE) ٠ ١ ‏؛ بحث عن الكيمياء الصناعية والهندسية‎ Guy B. Marin ‏ب مارين‎ ‏أسباب . ترسيب الكوك فوق الجوانب الداخلية‎ Baad ‏نشوء الكوك يعتبر ضارا . للطريقة‎ : ‏؛ مسببا هبوط متزايد‎ hydrocarbons ‏الأنابيب فرن المفاعل يقيد من مسار التدفق للهيدروكربونات‎ ٠ ‏في ضغط النظام . كلما علا متوسط الضغط الجزئي للهيدروكربونات تقل الانتقائية للعملية ؛ و‎ ‏في الحالات الشديدة ؛ فإن الكوك يمكنه أن يسبب توزيع سيء للتدفق (بين أنابيب فرن المفاعل‎ ‏المتوازية) و ؛ لحد كبير ؛ تقلل من كفاءة الفرن . إضافياً ؛ فإن الكوك الناشئ فوق الجانب الداخلي‎ ‏لأنابيب الفرن يزيد من مقاومة النقل الحراري بين الجانب الخارجي لجدار أنبوب المفاعل و المائع‎ ‏درجة حرارة الجانب الخارجي لغاز‎ ge ‏الصرف المتدفق ضمن أنبوب المفاعل . بالتالي‎ YO

YY.

JT

‏المدخنة ؛ معدل الحرق و درجة حرارة الجانب الخارجي من جدار الأنبوب يجب أن تزداد لكي‎ ‏المتدفق‎ hydrocarbon fluid ‏تبقي على نفس درجة الحرارة و/أو تحول المائع الهميدروكربوني‎ ‏ضمن الأنبوب . فعلياً فإن درجة حرارة الجانب الخارجي من جدار أنبوب المفاعل يمكن أن‎ ‏تصل لأقصى حد للتشغيل بالنسبة للمادة التي منها يتم تصنيع الألبوب ؛ وعبر تلك الحالات‎ ‏يجب فصل الكوك بإمرار مخلوط من بخار و هواء عبر الأنبوب لكي تحول الكوك ( أساسياً‎ 0 ‏هذه العملية تعرف‎ . carbon oxides ‏إلى مخلوط من أكاسيد الكربون‎ (basically carbon ‏الكربون‎ ‏بفصل الكوك '. فصل الكوك يستهلك موارد قيمة و في حالة أنابيب فرن المفاعل المصنوعة من‎ ‏؛ يقل عمر الأنابيب . فترة عمر الأنابيب‎ nickel ‏أساسها النيكل‎ metallic alloy ‏سبكية معدنية‎ ‏الإجهاد‎ « abrasion ‏تقل بواسطة تنوع من الآليات بما فيها ؛ ولكن لن تحدد بذلك ؛ اللي‎ ‏؛ والتلف لطبقة داخلية واقية للأكسيد ع01ن«ه.‎ thermal fatigue ‏الحراري‎ ٠ ‏؛ عامة المادة المشكلة للكوك‎ ethane ‏عن طريق المثال ؛ وفي عملية تكسير الايثان‎ ‏؛ بالرغم من أن‎ acetylene ‏وبمعدل أعلى من التكويك عن الحل الحراري عبارة عن أسيتيلين‎ ‏في‎ Lad ‏؛ والبنزين تساهم‎ butadiene ‏البيوتادايين‎ » ethylene ‏أصناف على سبيل المثال الاثيلين‎ ‏في الأتابيب ء‎ nickel ‏الناتج بواسطة تفاعل التحفيز فوق النيكل‎ coke ‏الكوك‎ . coking ‏التكويك‎ ‏وبالطبع عند معدلات‎ hydrocarbons ‏يمكن أن تتشكل من أية هيدروكربونات‎ ٠ ‏ومن ناحية أخرى‎ ٠5 pyrolytic coke ‏يتطلب للكوك المنحل حراريا‎ Lee ‏درجة حرارة أقل وفي زمن أقل‎ ‏لكي يتم تقليل التكويك الحفزي في سبيكة خطوط التفاعل ؛ فإن الخبراء في المجال قد‎ ‏استخدمت‎ chemical ‏ومعالجات كيميائية‎ sulfur ‏تجرع السلفور‎ ¢ Mie . ‏استخدموا وسائل متنوعة‎ ‏والارتباط . المعالجات‎ cladding ‏عن طريق التكسية ( التبطين)‎ catalyst ‏لكبت المواضع الحفازة‎

Ala ‏_السطحية الأخرى استخدمت ؛ على سبيل المثال التغطية والترسيب البخاري لمواد‎ ٠ ‏البراءة الأمريكية‎ « Benum et al, ‏بينوم وزملاؤه‎ . ceramic ‏أساسها السيراميك‎ chemicals ‏أو‎ carburization ‏الفرن لتقليل الكربنة‎ ob ‏رقم 077.41 ؛ وصف طريقة لمعالجة‎ ‏؛ البراءة الأمريكية رقم 1179749 ؛ وصف طريقة‎ Wynns ‏نشوء الكوك . بالمثل ؛ فإن واينز‎ ‏عالية الحرارة على سبيل‎ nickel chromium ‏لتغطية منتجات من سبيكة من الكروم - النيكل‎

Mendez Acevedo 53a) ‏المثال أنابيب الفرن لتقليل نشوء الكوك . إضافيا ؛ فإن مندز أسيفيدو‎ Yo

١ ‏البراءة الأمريكية رقم 649/8749 ؛ وصف نظام تغطية واقية لحماية الاستتلس سئيل‎ cet al, ‏من نشوء الكوك والتاكل.‎ stainless steel

CE ‏بالإضافة ؛ غالباً يستخدم البخار المخفف لتقليل نشوء الكوك داخل الخطوط و‎ ethylene ‏الضغط الجزئي للهيدروكربون 000 لتوفير إنتاجيات محسنة للايثيلين‎ ‏استخدام البخار المخفف ؛ وعلى أية حال ؛ يزيد بتميز من التكلفة وتعقد التشغيل عن‎ . (Load) ٠ ‏طريق إضافة الحاجة لمعدة رفع البخار وتقليل إنتاجية المفاعل الناشئة عن عمليات تشغيل مكلفة‎ . ‏لفصل الماء من النواتج الهيدروكربونية‎ ‏بصرف النظر عن تلك المساعي ؛ فإن نشوء الكوك في نطاق عالي الحرارة من‎ ‏خط التفاعل يستمر ؛ أطوال فترات التشغيل تبقي قصيرة وقفل الفرن يعتبر شائعاً.‎ ‏المحاولات لتقليل نشوء الكوك عن طريق تباين المواد المستعملة لأجل أنابيب مفاعل الفرن‎ Ve ‏وجدت في المجال السابق . مثلا ؛ فإن المجال السابق قد وصف الاستعمال للمواد السيراميكية‎ ‏وزملاؤ؛‎ Winkler ‏وينكلر‎ Hw. ‏لتشييد أنبوب فرن مفاعل‎ silicon ceramics ‏السيليكونية‎ ‏؛» وصفت جهاز لتحول الهيدروكربونات المولد للحرارة التي‎ YVAN ‏البراءة الأمريكية رقم‎

Endter ‏؛ إندتر وزملاؤه‎ silicon ‏تستخدم خطوط تفاعل مصنوعة من مسحوق السيليكون‎ ‏البراءة الأمريكية رقم 734897757 ؛ وصف فرن لإجراء تفاعلات غازية في أنابيب‎ etal, ٠ ‏البراءة الأمريكية رقم 04 م5‎ « Coppola et al., ‏كوبولا وزملاؤة‎ ¢ ceramics ‏سيراميكية‎ ‏منتجة من مسحوق كربيد سيليكون‎ silicon carbide ‏وصف مدمجات مسحوق كربيد سيليكون‎ « Williams et al., ‏الحالة ألفا لتأسيس خطوط الفرن ؛ و ويلبامز وزملاؤه‎ silicon carbide . ‏تشكيل عالية الضغط‎ sale) ‏البراءة الأمريكية رقم 0704717 ؛ وصف أنابيب مبطنة لمفاعل‎ ‏على أية حال ؛ فإن أي من تلك المراجع لم يدرس أو يقترح التحسينات في عملية التكسير التي‎ ٠ ‏عند درجات حرارة أعلى بنحو مميز‎ ODS ‏تعتبر ممكنة عندما تستخدم أنابيب سيراميكية أو أنابيب‎ . ‏عن تلك المستخدمة تقليديا‎ ‏يناقش أنبوب فرن تسخين‎ ١١ ٠١٠8877 ‏فإن طلب البراءة الأوربية رقم‎ ٠ ‏إضافياً‎ ‏من‎ 777-١١ ‏أرضي نادر محتوية على‎ oxide ‏مشتمل على سبيكة حديد ذات تشتت جسيم أكسيد‎ ‏من الوزن ألمنيوم وطريقة لاستعمال وتصنيع خط التسخين هذا في المو‎ FAY ‏*؟ الوزن كروم و‎

- حيث يحدث مشاكل التكويك والكربنة ‎carburization‏ أثناء العملية . بالرغم من أن الطلب ‎ony‏ ‏بإيجاز ذكر بأن الأنبوب التام يمكن أن يشيد من سبيكة حديد تشتت جسيم أكسيد ‎oxide‏ أرضي نادر ؛ في الصفحة + ؛ الأسطر 9-7 ؛ فإن مالك البراءة قد ذكر بأنه ينصح باستعمال المادة فقط لأجزاء الأنبوب حيث تحدث مشاكل التكويك (نشوء الكوك) . لذلك ؛ فإن الطلب ‎OTF‏ يدرس © بوضوح بعيدا عن ‎A‏ فائدة لعملية التكسير لتشييد الأنبوب التام من السبيكة . الطلب الأوربي ‎Lad ony‏ لم يقترح بأية طريقة ‎ob‏ خاصيتين للسبيكة الحديدية - تشتت جسيم أكسيد أرضي نادر - تكون خالية من النيكل ‎nickel‏ وتتضمن على أقصى درجة حرارة تشغيل - يمكن أن تستخدم لإنتاج أنبوب فرن مفاعل والتي فيهما يتم معالجة الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ ‏وتكسر بكفاءة أعلى ؛ في زمن بقاء أقصر ؛ انتقائية أعلى وعبر بعض الحالات ؛ تحول أعلى من ‎٠‏ المحتمل هنا. أخيراً ¢ فإن تاسن ‎Tassen,‏ ؛ سي إس ‎CS.‏ و مساعدوه ؛ في الورقة المعنونة " مزاولة خدمة عالية درجة الحرارة و مقاومة ‎OSE‏ لسبائك ‎ODS‏ معدة ميكانيكيا ' ؛ المواد المقاومة للحرارة ؛ إجراءات المؤتمر الدولي الأول ؛ فونتانا ‎Fontana‏ ؛ ويسكونسن ‎Y1-YY — Wisconsin‏ سبتمبر ؛ 1551 ؛ اقترح بأن ... السبيكة ‎MA‏ يجب أن تؤدي استثنائياً في .... بيئات حل حراري ‎١6‏ وإعادة نشوء بخار ميثان ‎methane‏ ... " وعلى أية فإن التوكيد يتم كليا في سياق مقاومة مثلي للكربنة ‎carburization‏ للسبائك ‎MA-ODS‏ (مدعمة لتشتت أكسيد سبيكة ميكانيكية ‎mechanical‏ ‎(alloyed oxide‏ . الورقة لم تدرس أو تقترح أية طريقة يتم بها سبائك 015 من تكون الكوك. هذه الدراسة لم تدرس أو تقترح بأن الخاصيتين لسبيكة الحديد ‎fron alloy‏ - ذات تشضتت جسيم أكسيد أرضي نادر - تصبح خالية من النيكل وتتضمن على أقصى درجة حرارة مستخدمة - يمكن ‎٠٠‏ أن تستخدم لإنتاج أنبوب مفاعل فرن والتي فيها الهيدروكربونات يمكن أن تعالج وتكسر بكفاءة أعلى ؛ ذات زمن بقاء أقصر ؛ ذات انتقائية أعلى ؛ وعبر بعض الحالات ؛ ذات تحول أعلى عن المحتملة سلفاً . لذلك ؛ بينما المجال السابق يدرس عامة الاستعمال لأنابيب فرن المفاعل الغير موصلة بالحمل الحراري لتقليل نشوء الكوك ؛ فإن المجال السابق لم يدرس أو يقترح أية فائدة يمكن أن © تشتق من عملية تكسير المخزون الهيدروكربوني إلى منتجات هيدروكربونية أوليفينية مشتملة على :

تكسير المركبات الهيدروكربونية المذكورة في الفرن عند درجة حرارة فوق ما يقرب من ‎SVE‏ ‏في مجمعة أنبوب مفاعل فرن مشتملة على أنبوب فرن مفاعل واحد على الأقل مؤلف من مادة مقاومة ‎da al‏ الحرارة ؛ ومحتوية على مادة من غير التيكل ‎non-nickel‏ ‎aa)‏ تم الذكر أيضا بنحو خاص بواسطة دونكان ‎Duncan et al,‏ وزملاؤه ؛ في البراءة الأمريكية © رقم 8 ؛ و دونكان ‎Duncan‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 23171687 ؛ كليهما يناقش مفاعلات غير موصلة بالحمل الحراري مشتملة على مكونات سيراميكية . إضافيا ؛ في المؤتمر ‎١‏ للإثيلين ‎١١-١4 ethylene‏ مايو ‎VAY‏ ؛ و في المؤتمر ‎٠‏ لمنتجي الايثلين في 447 السادة فام ‎Pham‏ ؛ دونكان ‎Duncan‏ و جوندولف ‎Gondolfe‏ قدموا ورقة معنونة ب " نشوء تقنية : تكسير بخاري ‎le‏ التحول جدا لإنتاج الاثيلين باستعمال مواد سيراميكية مطورة " و " تكسير ‎٠‏ خالي من التكويك - يعتبر ممكنا ' تعاقبيا ‎٠‏ حيث أن الاستقصاءات ناقشفت استعمال المواد السيراميكية لأفران الايثيلين ؛ ولكنها لم تناقش أو تدرس أية تحسينات لإنتاج الايثيلين حيث يعتبر ذلك ممكنا بواسطة تشغيل فرن عند درجات حرارة عالية عن طريق مواد أنبوب مفاعل ذات مقاومة عالية لدرجة الحرارة العاليتوغير محتوية على النيكل . الوصف العام للاختراع ‎Vo‏ الاختراع الحالي يختص بعملية محسنة لتكسير المخزون الهيدروكربوني ‎hydrocarbon‏ ‎feedstock‏ 8 فرن عند درجات حرارة أعلى بتميز عن تلك المستعملة سلفا في المجال . يهدف الاختراع ‎Jad‏ إلى توفير عملية لتكسير الهيذروكربونات ‎hydrocarbons‏ لإنتاج غازات ‎olefinic gases aad‏ باستعمال أنابيب فرن مفاعل التي يمكنها أن تقلل و/أو تتخلص فعليا من التكويك الحفزي ‎catalytic coking‏ الذي يحدث مع استعمال الأنابيب التقليدية و ؛ ‎٠‏ في ذات الوقت ؛ يشغل الزمن عند درجات حرارة أعلى بتميز عما يمكن أن يتم بواسطة الأنابيب التقليدية. الهدف الآخر للاختراع الحالي يوفر عملية لتكسير الهيدروكربونات باستعمال أنابيب فرن مفاعل مصنوعة من مواد مقاومة لدرجة الحرارة العالية ومحتوية على مواد من غير النيكل ‎non-‏ ‎nickel‏ .

“Yeo ‏الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير عملية باستخدام أنابيب فرن مفاعل‎ ‏وذات‎ oxidation ‏ومقاومة للأكسدة‎ carburization ‏التي تمنع التكويك وتتضمن مقاومة للكربنة‎ ‏إجهاد عالي المرونة.‎ ‏الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير عملية باستخدام أنابيب فرن مفاعل‎ ‏التي يمكنها أن تؤازر بأحمال عالية جداً ؛ في أزمنة بقاء قصيرة جداً ؛ وتوفر إنتاجيبات‎ ٠ ‏؛ توفر تحول عال جدا وفقرة تشغيل‎ ethane ‏خاصة لتكسير الايثان‎ Alla ‏عالية الانتقائية ؛ وفي‎ . ‏أطول‎ ‏الهدف الأخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير عملية تسمح بعملية تكسير حالة‎ ‏ما‎ a) ‏للحرارة لكي يتم إجراؤها عند درجات حرارة أعلى للغطاء الخارجي لأنبوب الفرن‎ ‏يقرب من 487٠م مقابل حد معدني يساوي 54٠٠م تقريباً) ؛ وبتفضيل بدون زيادة نشوء الكوك‎ ٠ . ‏داخل الأنابيب‎ catalytic coke ‏الحفاز‎ ‏الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير عملية تكسير حالة للحرارة أكثر‎ ‏أنابيب فرن المفاعل التي يمكن تشغيلها بكفاءة ( سعة) أعلى من‎ Olas uly ‏فعالية للتكلفة‎ . ‏الأنابيب التقليدية وبذلك تسهل من استعمال أفران أمسغر وأرخص‎ ‏الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير تكسير حالة للحرارة و أكثر فعالية‎ Vo ‏للتكلفة باستعمال أنابيب مفاعل فرن تتطلب مخزون تغذية اقل من الأنابيب التقليدية لإنتاج كمية‎ . ‏محددة من المنتج‎ ‏الهدف الآخر للاختراع الحالي عبارة عن توفير عملية تسمح بالتكسير بدون استعمال بخار‎ . ‏التخفيف الأكثر تكلفة‎ ‏الهدف الآخر للاختراع الحالي هو توفير عملية تقلل من الحاجة لإعادة تدوير كميات كبيرة‎ Ye aie) . CO/ CO2 ‏من الغاز و تقلل من انبعاثات أول أكسيد الكربون / ثاني أكسيد الكربون‎ ‏تحولات منخفضة ومعتدلة في أنابيب فرن مفاعل‎ Me propane ‏أو البروبان‎ ethane ‏تكسير الايثان‎ ‏تقليدية ؛ فإن كمية كبيرة من الغاز الغير محول يتطلب فصلها من التيار الناتج و تدور ثانية للفرن‎ . ‏للتكسير)‎ ‏الف‎

“YY. ‏الهدف الآخر وفقا للاختراع الحالي عبارة عن توفير عملية محسنة لتكسير الايثان عند‎ . ‏تحولات عالية جدا للحصول على إنتاجيات محسنة من الايثيلين‎ ‏تلك الأهداف وغيرها تتحقق بواسطة الاختراع الحالي ؛ والتي تتعلق بعملية لتكسبر‎ olefinic Aad J ‏مخزون تغذية هيدروكربونية إلى نواتج هيدروكربونئية‎ ‏؛ العملية تشتمل على تكسير الهيدروكربونات المذكورة في فرن عند درجة حرارة‎ hydrocarbon © ‏؛ وبتفضيل‎ VAR ‏مخرج تفاعل تكون فوق ما يقرب من 06م ؛ وبتفضيل فوق ما يقرب من‎ ‏؛ في مجمعة أنبوب فرن مفاعل مشتملة على عدد من خطوط‎ SAVY ‏أكبر فوق ما يقرب من‎ ‏التفاعل حيث أن أنبوب فرن المفاعل المذكورة تؤلف من مادة مقاومة لدرجة الحرارة ؛ ومحتوية‎ .non-nickel ‏على مادة من غير النيكل‎ ‏شرج مختصر للرسومات‎ ٠ . ‏يصور صورة بيانية لمثال فرن تكسير مفيد لمزاولة الاختراع الحالي‎ ١ ‏شكل رقم‎ - ‏الأشكال رقم ١أو ١ب تصور أمثلة مفضلة لتوزيعات أنبوب فرن مفاعل مفيدة لمزاولة‎ - . ‏الاختراع الحالي‎ . ‏يصور صورة بيانية لمثال لأنبوب فرن مفاعل مفيدة لمزاولة الاختراع الحالي‎ ١ ‏شكل رقم‎ - ‏شكل رقم * يصور صورة بيانية لمثال آخر لأنبوب فرن مفاعل مفيدة لمزاولة الاختراع الحالي.‎ - ٠ ‏شكل رقم ؛ يصور_صورة بيانية لمثال لعملية فرن تكسير وفقا للاختراع الحالي.‎ - ‏شكل رقم © أ يصور صورة مقطع عرضي لمثال لأنبوب 0 داخليا للاستعمال في‎ - . ‏الأمثلة المفضلة وفقاً للاختراع الحالي‎ bump ‏شكل رقم © ب يصور صورة مقطع عرضي مثال لأنبوب متضمن على نتيء‎ - . ‏للاستعمال في الأمثلة المفضلة وفقاً للاختراع الحالي‎ ٠ parametric ‏تصور مخطط لنتائج دراسة بارامترية‎ ١ ‏الأشكال‎ - ‏الوصف التفصيلى‎ ‏الوصف التفصيلي التالي وفقا للاختراع الحالي يمثل لتوضيح الاختراع الحالي و لا يراد‎ . ‏منها أن تحدد عناصر الحماية الملحقة بأية طريقة مهما كانت‎

‎١١ -‏ الشكل رقم ‎١‏ يصور في صورة بيانية لفرن تكسير ¥ مفيد في الممارسة العملية وفقا للاختراع الحالي . الفرن ‎Y‏ يشتمل على نطاق حمل حراري مسخن سلفا ؛ و نطاق مشع ‎١‏ . النطاق المشع ‎١‏ يزود بحارقات جداريه ‎A‏ و حارقات الأرضية ‎٠١‏ ؛ والتي تزود بالوقود عن طريق خطوط الوقود (غير مبينة) . بالطبع ؛ فإن الأفران وفقا للاختراع الحالي يمكن أن تشتمل © فقط على حارقات جدارية ؛ حارقات أرضية فقط ؛ أو توافقات مشتقة منها وتمثل بأعداد كافية لتوفير حرارة مشعة كافية للتأثير على تفاعل التكسير . الغازات ‎gases‏ الساخنة المشتعلة المنتجة بواسطة الحارقات تخرج من النطاق المشع > للفرن ‎١‏ عن طريق مدخنة انتقالية ‎VY‏ ؛ ‎Jeo‏ ‏لأعلى عبر نطاق الحمل الحراري ؛ وتخرج من الفرن عن طريق المدخنة ‎١4‏ . في العملية وفقاً للاختراع الحالي ؛ فإن التغذية تدخل نطاق الحمل الحراري ؛ للفرن ‎٠‏ عبر خط التغذية ‎١١‏ وتسخن سلفاً في مبادل أول ‎Lind)‏ يعرف كمجمع أو حزمة للحمل الحراري) ‎A‏ لدرجة حرارة تتراوح مما يقرب من 47م لما يقرب من #78"م . بخار التخفيف يدخل نطاق الحمل الحراري ؛ عبر خط تغذية منفصل ‎YY‏ ويسخن سلفا في مبادل ثاني ‎١١7‏ لدرجة حرارة تتراوح مما يقرب من لام لما يقرب من 1484م . التغذية المسخنة سلفا وبخار التخفيف المسخن سلفا ومن ثم يمزجان سويا و يعاد إدخال نطاق الحمل الحراري ؛ داخل مبادل ثالث ‎١9‏ ‎٠‏ والذي فيه يتم تسخين التيارين الممتزجين لدرجة حرارة تتراوح مما يقرب من ‎EAY‏ لما يقرب من لام . المخلوط في الخط ‎Yo‏ (يشار إليه بصفة شائعة ب وصلة التحويل) ومن ثم يوجه للنطاق المشع ‎١‏ في الفرن * . الترتيبات البديلة تتضمن ؛ ولكنها لن تحدد بذلك ؛ على التخلص التام لبخار التخفيف ‏ وفي هذه الحالة فإن التغذية تذهب مباشرة من المبادل ‎VA‏ للخط ‎Yo‏ والمبادلات ‎١١‏ و 4 + وخط تغذية منفصل ‎YY‏ لا يتطلب ؛ أو أن التغذية لا تسخن سلفا ؛ وفي تلك الحالة فإن ‎ve‏ التغذية في الخط تمتزج مباشرة مع بخار التخفيف المسخن سلفا من المبادل ‎١١7‏ ويتخلص من المبادل 8 . ‎Alay‏ التحويل ‎Yo‏ لهذه النقطة تؤلف من مواد ‎metallic Ase‏ تقليدية ؛ وكذلك تعتبر معلومة للخبراء في المجال . مخزونات التغذية لأفران الحل الحراري وفقا للاختراع الحالي يمكن أن تتضمن على أي من تلك المواد التي تكسر في المجال على سبيل المثال ؛ ولكنها لن تحدد بذلك ؛ البروبان ‎propane YO‏ ¢ البيوتان ‎butane‏ ¢ النفثا ‎naphtha‏ ؛ الزيوت الغازية ‎٠‏ أو أية توافقات من أي مما

‎١١ -‏ سبق ؛ لكي يتم إنتاج نواتج أقل تشبعا على سبيل المثال الإثيلين ‎ethylene‏ وأوليفينات ‎olefines‏ أخرى أعلى . أنبوب مفاعل الفرن الذي يتضمن على هذه المقاومة العالية لنشوء الكوك سوف تصبح فعالة أيضا بنحو خاص لتكسير مواد التغذية الثقيلة ؛ مشلا ؛ زيت غاز الخواء ‎vacuum gas oil‏ . ويفضل بصفة خاصة عملية حل حراري لتكسير انتقائي من الايثان ‎ethane‏ ‏© إلى الاثيلين ‎ethylene‏ عن طريق استعمال العملية وفقاً للاختراع الحالي والقي عن طريقها ؛ مثلاً ؛ يمكن تحسين تحول الايثان من مدي يساوي 738 إلى 7715 في الأفران التقليدية لمعدلات أعلى بتميز؛ على سبيل المثال في المرتبة مما يقرب من ‎AC‏ لما يقرب من ‎CLA‏ ‎YE AL‏ تكون بين مواد غير متماثلة . أنابيب فرن المفاعل ‎YT‏ وفقاً للاختراع ‎٠‏ الحالي تؤلف ‎LIS‏ من مادة ذات ‎lo dea)‏ ؛ مقاومة للأكسدة ؛ مقاومة للكربنة ‎carburization‏ ‏مقاومة لدرجة الحرارة العالية ؛ ومحتوية على مواد من غير النيكل 860-0106 . المواد المفضلة منها عبارة عن المواد السيراميكية ‎ceramics‏ أو المواد المدعمة بتشتت أكسيدي ‎.oxide‏ ‏المواد السيراميكية المفيدة في العملية وفقا للاختراع الحالي لتحضير أنابيب فرن المفاعل ‎٠‏ ١؟‏ عبارة عن ‎af‏ مواد سيراميكية معلومة والتي يمكن أن تأخذ شكل بنية أنبوبية وتتقضمن ؛ ولكنها لن تحدد بذلك ؛ على مواد كربيد السيليكون ‎silicon-carbide materials‏ على سبيل ‎Jd‏ ‏كربيد سيليكون ملبد مباشرة (يختصر بصفة نموذجية ب ‎DSSC « DSSIC‏ ؛ حالات ربط ألفا ‎alpha‏ و ‎(beta Gy‏ . الأمثلة من الأنابيب ‎DSSIC‏ تتضمن ¢ ولكنها لن تحدد بذلك ؛ الأنابيب التي تباع عبر الاسم التجاري هكسولولي © إس إيه ‎Hexoloy® SA‏ بواسطة شركة سانت - جوبين ‎٠‏ أتدفانسيد سيراميكس (سابقاً كربوراندوم ‎(Carborundum‏ والأنابيب التي تباع تحت الاسم التجاري هالسيك-إس ‎Halsic-S‏ بواسطة شركة دبليو. هالدنواتجر تكنيك كيراميك جي إم بي إتش أند كو كي جي ‎Lad . W.

Haldenwanger Technische Keramik GmbH & Co.

KG.‏ فإن أنابيب فرن المفاعل ‎YT‏ يمكن أن تشيد من تنوع واسع من المواد السيراميكية الأخرى المحتوية على ‎SIC‏ بما فيها ؛ مشلا ؛ المواد المأخوذة من المجموعة المكونة من ألفا كربيد 8 سيليكون ‎alpha silicon carbide‏ ؛ كربيد سيليكون رابط للتفاعل ؛ نيتريد سيليكون ‎silicon nitride‏

“YE ‏ومركبات‎ alumina/silicon carbide ‏مركبات من الألومينا/ كربيد السيليكون‎ ¢ alumina ‏؛ ألومينا‎ ‏أساسها كربيد السيليكون . بالإضافة ؛ فإن المواد السيراميكية الأخرى المفيدة يمكن أن تمثل بذاتها‎ ‏البراءة‎ « Divakar et al., ‏بواسطة الخبراء في المجال . أنظر ؛ مثلاً ؛» جونز ؛ ديفاكار وزملاؤة‎ ‏البراءة الأمريكية رقم‎ « Tenhover et al., ‏الأمريكية رقم 47م 8 ؛ تتهوفر وزمااؤة‎ « Biermann ‏؛ ديفاكار وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم 135476 ؛ وإيرمان‎ 011547100 ‏البراءة الأمريكية رقم 087748458 . الطوائف الأخرى من المواد السيراميكية المفيدة لتحضير‎ ‏(الموقع‎ URL ‏أنابيب فرن المفاعل 77 وفقا للاختراع الحالي يمكن أن تتواجد على الويبسايت‎ ‏حيث أن يقتبس من‎ ٠ ‏الشبكي) المعنون ب 0106.880 باع المع موطو01. بتصت//:وتاا‎ ‏فهم أنواع كربيد السيليكون - المتضمنة على أداة مناسبة‎ " « Metzger et al, ‏متزجر وزملاؤه‎ . ‏من مجلة عالم الفحم المعاد طبعها‎ ٠٠٠١ ‏لاللعملية " من مقالة في فبراير‎ ٠

المادة المفيدة الأخرى لتشييد ‎cand‏ فرن المفاعل وفقاً للاختراع الحالي تعتبر معلومة

بنحو شائع كمواد مدعمة للتشتت الأكسيدي أو المواد 005 . المادة 005 النموذجية المفيدة عند ممارسة الاختراع الحالي عبارة عن سبيكة حديدوز مدعمة بتشتت أكسيد ‎oxide‏ أرضي نادر

تباع عبر الاسم التجاري سوبر أللوي إنكولوي © بواسطة شركة سبيشيال ميتالز كوربوريشن

‎Special Metals Corporation ©‏ ؛ مادة مكافئة فعليا ‎gli‏ عبر الاسم التجاري بى ‎al‏ ميتلا بواسطة شركة بلانسي ‎Plansee‏ . وعلى أية حال ؛ فإن أنابيب فرن المفاعل 77 يمكن أن تشيد

‏من تنوع واسع من مواد ‎ODS‏ أخرى مفيدة بما فيها ؛ عن طريق المثال ؛ سبيكة حديدوز مدعمة

‏بتشتت أكسيد أرضي ‎earth oxide‏ نادر والتي تحتوي على ما يقرب من 7997 - لما يقرب من

‏7 كروم :© من الوزن و ما يقرب من 71-7 ألمنيوم له من الوزن . بالإضافة ؛ فإن

‎Asal ٠‏ 005 الأخرى المفيدة يمكن أن تقترح بأنفسها بواسطة الخبراء في المجال على

‏ضوء الوصف الحالي . المواصفات ‎sl‏ محدودة للمواد ‎ODS‏ المفيدة لممارسة

‏الاختراع الحالي يمكن أن تتواجد في مقالة بواسطة آي . جي . رايت ‎(1G.

Wright‏

‏سي جي مكماي ‎McKamey‏ .0.6 ب أ بنث ‎B.A.

Pint‏ و ب جيه مزياس ‎Maziasz‏ .17.1 من

‏مختبر أوك ريدج ‎Oak Ridge‏ الوطني المعنونة ' سبائك ‎ODS‏ لتطبيقات ذات درجات

‎١ -‏ حرارية عالية " وبواسطة ياماموتو وزملاؤه ‎Yamamoto et al,‏ « طلب البراءة الأوربية رقم ال ل ل الاستعمال للمواد المحتوية على مواد من غير النيكل ‎non-nickel‏ عالية الإجهاد كمادة تشييد للطول التام لأنابيب فرن المفاعل وفقاً للاختراع الحالي تمكن من إجراء عملية © التكسير عند درجات حرارة أعلى من تلك الممارسة ‎Lo lis‏ مثلاً ‎٠‏ حيثما أن التكسير التقليدي في أنابيب الفرن تحدد عامة لدرجة حرارة الغلاف الخارجي للأنبوب لما يقرب غالبا من 4م ؛ عند ممارسة الاختراع الحالي ؛ مع استعمال أنبوب مشيدة من مواد ‎ODS‏ ؛ فإن درجة الحرارة للغلاف الخارجي للأنبوب يمكن أن تصبح على الأقل ١٠27م‏ . حتى أن درجات الحرارة الأعلى ‎BAD‏ الخارجي من الأنبوب يمكن أن تستخدم متى يشيد الأنبوب من ‎٠‏ _مواد سيراميكية وفقاً للاختراع الحالي » أي ؛٠‏ على سبيل المثال حتى ما يقرب من ‎SORT‏ ‏الأنابيب وفقاً للاختراع الحالي يمكن أن تتضمن على سطح ناعم نسبياً » أو يمكن أن تصبح تنسج . مثلاً ؛ كما بين في الأشكال © أ و # ب ء فإن الأنابيب 17 تحتوي على جزء خارجي صلب 177 6 7776 ؛ تتابعياً » وجزء مجوف ‎ila‏ 179 ؛ 7777 ؛ تتابعياً . وفي الشكل رقم ‎fo‏ فإن الأنبوب ‎١‏ يزود بعدد من أذرع (الزعانف) ‎١8‏ بموازاة القطر الداخلي ؛ وفي ‎٠‏ الشكل رقم ب ؛ تزود الأنبوب ‎TT‏ بواسطة نتوء مفرد 7748 . الأذرع (الزعانف) ‎١78‏ أو النتوء ‎YYA‏ يمكن أن تتوفر بموازاة أي جزء من الأنبوب . مثلاً ؛ في الأنبوب الذي على هيئثة الحرف اللاتيني 'يو" ؛ فإن الأذرع (الزعانف) ‎١78‏ و/أو النتوء ‎YYA‏ يمكن أن تزود على رجل المدخل ؛ رجل المخرج ؛ أو الجزء الذي على هيئة الحرف اللاتيني 'يو' ؛ أو أية توافق مشتق منها . بالنسبة لمستقيم عبر بنية الأنبوب ؛ فإن الأذرع (الزعانف) ‎١8‏ أو النتوء ‎٠‏ 778 يمكن أن تتوفر بموازاة الطول التام للأنبوب ؛ أو أية جزء مشتقق منها . الأذرع (الزعائف) ؛ أو النتوءات ؛ يمكن إما أن تصبح مستقيمة (موازية للمحور الطولي للأنبوب) أو 0 (الأذرع (الزعانف) أو النتوءات تدور حلزونيا بموازاة الطول للأنبوب) أو أية توزيع آخر متطلب ‎٠‏ في الأنابيب المصنوعة من سبائك معدنية ‎metallic alloys‏ تقليدية ؛ فإن استعمال النتوءات الحلزونية من سبائك معدنية تقليدية ؛ الاستعمال للنتوءات الحلزونية تباع ‎YO‏ عبر الاسم التجاري ميرت ‎MERT‏ بواسطة شركة كوبوتا ميتال كوربوريشن | ‎Kubota‏

Ve ‏على العنوان‎ peal ‏؛ الموقع الشبكي‎ Ya ‏أنظر‎ . Metal Corporation ‏عند ممارسة الاختراع‎ Lad ‏يتصور‎ ٠ http://www kubota.co jp/infra/scj/mert/mert-e html ‏على نفس الأنبوب ؛ على سبيل‎ YYA ‏والنتوءات‎ ١١8 ‏الحالي توفير كل من الأذرع (الزعانف)‎ ‏عن طريق توفير رجل المدخل للأنبوب التي على هيئة الحرف اللاتيني 'يو" بواسطة أذرع‎ JB ‏(الزعانف) ورجل المخرج بواسطة نتوء(بروز). وفي كل الحالات ؛ فإن الغرض من‎ © ‏منها ؛ تعتبر بصفة أساسية‎ AB Ball ‏الأذرع (الزعانف) ؛ أو النتوءات ء أو التوافقات‎ ‏لتحسين النقل الحراري وبذلك تسمح بتشغيل أنابيب فرن المفاعل عند سعات أعلى ضمن‎ . ‏البنيات من المادة التي تشيد منها أنابيب الفرن الموصوفة سلفا (أقصى درجة حرارة خدمة)‎ ‏؛ فإن الاختراع الحالي يوفر عملية لتكسير مخزونات تغذية هيدروكربونية عند‎ lik ‏درجة حرارة مخرج المفاعل فوق ما يقرب من 7014م ؛ وبتفضيل فوق ما يقرب من 88/لأم ؛‎ ٠ ‏وبتفضيل أكبر فوق ما يقرب من 8701م ؛ وعند أزمنة بقاء تتراوح مما يقرب من‎ . ‏-ه.. ثانية ؛ وبتفضيل من 0.54 -75. ثائية‎ wl Y ‏وبسبب أن أنابيب فرن المفاعل 776 وفقا للاختراع الحالي هي من مواد غير محتوية‎ ‏على النيكل ؛ غالباً ان يحدث ترسيب كوك حفزي على الجانب الداخلي للأنابيب ؛ حتى عند‎ ‏حفاز ؛ وحيث أن أزمنة‎ ASAT ‏درجات الحرارة العالية تلك . إضافيا ؛ فإنه بسبب عدم ترسيب‎ ٠ ‏البقاء وفقاً للاختراع الحالي تكون أقصر بنحو مميز عن تلك المستخدمة وفقاً للمجال السابق ؛‎ ‏لذلك فقد اكتشف المخترعين الحاليين بنحو مدهش بأن النشوء الحال حرارياً للكوك يقل فعلياً‎ ‏أيضا.‎ ‏اكتشف المخترعين الحاليين بأن تصنيع أنابيب فرن المفاعل من المواد التي تتضمن‎ ‏على درجات حرارة خدمة عالية و تقلل كل من الكوك الحفاز و الكوك الحال للحرارة وتمكن من‎ ٠ ‏تشييد الأفران التي تتضمن على إنتاجيات أحسن ؛ وتتضمن على أنابيب أقل ؛ كل أنبوب‎ ‏مثلا ؛ بينما في فرن تصن أنابيب المفاعل له من مادة‎ . Jed ‏يشغل عند سعة (قدرة)‎ ‏وسعة الإنتاج السنوية للفرن تكون متلا ء؛‎ «nickel ‏تقليدية محتوية على النيكل‎ ‏أنبوب‎ ٠٠ ‏؛ الفرن يمكن أن يتطلب ؛ مثلا ؛‎ ethylene ‏عام من الاثيلين‎ [Jay ٠٠٠ oad ‏ثانية . على النقيض لذلك؛ وفقاً‎ ١.١75 ‏ء كل أنبوب تتضمن على زمن بقاء يساوي‎ YE

‎A -‏ الحالي ؛ توظف أنابيب من مادة ‎ODS‏ بذات الطول ؛ وبنفس سعة الفرن ؛ فقط يتطلب ‎vou‏ ‏أنبوب ؛ كل أنبوب يتضمن على زمن بقاء يساوي ‎٠.8‏ ثانية و ؛ عن طريق زمن بقاء أقصر ؛ يحصل على ‎ASE)‏ محسنة ؛ التي نقلل من الاستيهلاك للتغذية الحديثشة بواسطة 8 رطل | عام . بالمثل ؛ ‎dp ually‏ لمفاعل أنبوبي سير اميكي ‎ceramic tube‏ ‎Hee‏ الطول ؛ وبنفس سعة الفرن ؛ فقط 79 أنبوب سوف تتطلب ؛ كل أنبوب يتضمن على ‎٠‏ ‏زمن بقاء يساوي ‎١.065‏ ثانية و ؛ بواسطة أزمنة بقاء ‎all‏ ؛ يحصل على انتقائية محسنة ؛ التي يمكنها تقليل استهلاك التغذية الحديثة بما يقرب من 560000890 رطل / عام . الشكل رقم ‎١‏ يصور مثال حيث أن الشكل لأنبوب فرن المفاعل ‎YT‏ عبارة عن أنبوب مستقيم أحادي المسار ‎one-pass‏ . على أية حال ؛ فإن أنبوب فرن المفاعل يمكن أن يمثل أية ‎٠‏ شكل معلوم للخبراء في المجال ؛ على سبيل المثال شكل متفرع ؛ شكل أفقي أو شكل سربنتينة . الشكل رقم ‎١‏ أ يبين أنبوب فرن مفاعل على هيئة الحرف ‎A‏ 'بو' 17 في نطاق مشع من الفرن ‎١‏ ' ؛ والشكل ١ب‏ يبين أنبوب فرن مفاعل على هيئة تفرع أو ثنية 77 " في النطاق المشع + " من الفرن . الطول لأنبوب فرن المفاعل ‎YT‏ في الصورة المصورة وبتفضيل تتراوح مما يقرب من ‎Ye‏ قدم لما يقرب من ‎٠‏ ؟ قدم . على أية حال ؛ فإن الطول لخط التفاعل ‎٠‏ _يمكن أن يتنوع معتمداً على الشكل ؛ القطر وسعة الفرن . أنبوب فرن المفاعل ‎YT‏ يمكن أن يزود أيضاً بوسائل للتعويض عن التمدد الحراري للأنبوب من التسخين في النطاق المشع من الفرن . ‎A‏ وسائل معلومة للتعويض عن التمدد الحراري يمكن أن تستخدم عند ممارسة الاختراع الحالي ؛ بما فيها ؛ ولكن لن تحدد بذلك ‎٠‏ استعمال سلوك توصيل ‎pigtails‏ كما يرى بواسطة والأس ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎FIVIYAA ٠‏ والتفرعات كما يرى بواسطة دي نيكول انتونيو وزملاؤّة ‎DiNicolantonio et al.,‏ « البراءة الأمريكية رقم 2838000 . بالطبع ؛ فإن الوسائل الأخرى المعلومة للخبراء في المجال بما فيها ؛ و لكنها لن تحدد بذلك ؛ الملفات الحلزونية و/أو الموازنات المقابلة يمكن أن توظف بدون الخروج عن الاختراع الحالي . القطر الداخلي لأنبوب فرن المفاعل يمكن إما أن يكون ثابت أو يشكل بالتطريق ‎Ye‏ (مستطرقة الشكل) . القطر الخارجي لأنبوب فرن المفاعل المصورة 776 وبتفضيل يتراوح

“YAS مما يقرب من ‎٠١16‏ بوصة - © بوصة وبتفضيل أكبر مما يقرب من ‎3-٠١75‏ بوصة ؛ والقطر الداخلي يتراوح مما يقرب من ‎١‏ بوصسة لما يقرب من ‎١‏ بوصة أقل من القطر الخارجي . على ‎A‏ حال ؛ فإن الأقطار والأبعاد لخط التفاعل يمكن أن تتباين بطرق معلومة للخبراء في المجال . في الأمثلة حيث أن أنبوب فرن المفاعل تشكل بالتطريق (مستطرقة الشكل) ‎٠‏ فإن القطر الداخلي عند مدخل المفاعل يمكن أن يتراوح مما يقرب من ‎”١‏ لما يقرب من ؟ " و القطر الداخلي عند مخرج المفاعل يمكن أن يتراوح مما يقرب من ‎٠016‏ "لما يقرب من 7.9 " ؛ مع ‎JE‏ ناعم من واحد لآخر . على أية حال ؛ فإن الأقطار والأبعاد لخط التفاعل يمكن أن تتباين بطرق معلومة للخبراء في المجال . ‎٠‏ اعتمادا على الطول المتطلب ؛ فإن أنبوب فرن المفاعل 77 يمكن أن تشيد كأنبوب منفصلة أ يمكن أن تشتمل على أنبوبين أو أكثر مرتبطين سوياً . وفي المثال المصور في الشكل رقم ؛» فإن أنبوب فرن المفاعل ‎١١776‏ قد بين كأنبوبين ‎٠»‏ الأنبوب السفلي 1 أ والألبوب العلوي ‎١‏ ب ء؛ ذات طول متساو تقريباً وترتبط سوياً من وصلة سيراميكية إلى نقطة سيراميكية- ‎١١8 did ju‏ . بالطبع ؛ فإنه في الأمثلة الأخرى وفقا للاختراع الحالي ؛ فإن أطوال ‎SY ‏الأنابيب يمكن أن تتباين ولا يجب أن تكون متساوية أو تتساوى تقريبا . وفي الشكل رقم‎ ve

APY ‏والأرضية‎ ١7١ ‏تم أيضاً توضيح سقف المفاعل المشع‎ ‏الوصلة السيراميكية - إلى - الوصلة السيراميكية ‎١78‏ يمكن أن تشتمل على أي من ‏المواد المعلومة للخبراء في المجال , أنظر ؛ بالنسبة للأمثلة الغير محدودة من وسائل منع التسرب (إحكام القفل) ؛ باجلي ‎Bagley‏ « البراءة الأمريكية رقم 2074774 ؛ لاولر وزملاؤه ‎7٠‏ ...له ‎Lawler et‏ ء البراءة الأمريكية رقم 14 ؛ ميللر ‎Miller‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 17 ؟؟ ؛ فري وزملاؤه ‎Frey‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎EVYAMIYA‏ ؛ كيب وزملاؤه ‎CEVA Ty ‏؛ البراءة الأمريكية رقم 77/7149؛ ؛ كيب ؛ البراءة الأمريكية رقم‎ Kip et al, ‏؛ ميزوهارا ؛ البراءة الأمريكية رقم‎ EVAN) ‏البراءة الأمريكية رقم‎ « Mizuhara ‏ميزوهارا‎ ‏4 ؛ شوائز وزملاؤه ,.له ‎Schultze et‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎0٠7761797‏ ؛ هولاند ‎Ward et al., ‏؛ البراءة الأمريكية رقم 01678585 ؛ وارد وزملاوة‎ Holland etal, ‏وزملاؤه‎ Yo

YY.

‎١9 -‏ - البراءة الأمريكية رقم ‎YORAVA‏ © ؛ ويفر وزملاؤه ‎Weaver et al,‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم ا © ؛ و جودزيمبا - ماليزويسكي ‎Godziemba-Maliszewski‏ « البراءة الأمريكية رقم ا وفي مثال آخر مفضل ‎Ly‏ للاختراع الحالي ؛ لكي يتم التأثير على قالب الطرق ؛ فإنه 0 يتم ربط أنبوبين أو أكثر سوياً لتشكلان أنبوب فرن مفاعل ليست بقطر مكافئ . بالإشارة إلى الشكل رقم © ؛ فإن أنبوب فرن المفاعل 777 تؤلف من أنبوب تفاعل سفلية 777 أ متضمنة على قطر داخلي ‎sex‏ قطر خارجي ( ؛ وأنبوب التفاعل العلوية 777 ب تتضمن على قطر داخلي 0 وقطر خارجي ‎q‏ . وفي الأمثلة المفضلة ؛ فإن القطر الخارجي و لأنبوب التفاعء ل السفلية 7؟؟ أ تقريبا تساوي القطر الداخلي م لأنبوب التفاعل العلوية 777 ب ؛ بحيث أن ‎Lay ٠‏ تثبيت محكم نسبياً عندما يتم وضع أنبوب التفاعل السفلي 777 أ ‎Jala‏ أنبوب ‎Jeli‏ ‏العلوية 777 ب. عن طريق استعمال مثل مفهوم التصميم هذا ؛ فإن الهندسة للأنبوب 17776 والأنبوب ١ب‏ تكون بحيث تعتبر ملائمة بصفة خاصة لتصميم ميكانيكي للوصلة ذاتها و ؛ في ذات الوقت ؛ متطلبا بصفة خاصة لأداء أنبوب المفاعل ؛ بحيث أن ‎kdl‏ الأكبر لقطاع المخرج للأنبوب )1 ‎VY‏ ب) يناسب الوزن المولاري السفلي ؛ الضغط السفلي و درجة الحرارة ‎ve‏ الأعلى لمائع عملية المعالجة . بالعودة إلى الشكل رقم ‎٠١‏ ؛ حيث أن أنبوب فرن المفاعل 77 ‎exit‏ يخرج من نطاق ‎add‏ المشع + ؛ فإن مادة التشييد تتغير ثانية لمادة معدنية تقليدية عند الوصلة 74 . الوصلات الفاصلة ‎YE‏ و ‎YA‏ يمكن أن تمثل من أية نوع معلوم للخبراء في المجال . بصفة عامة ؛ فإن المجال الأولي يصف طريقتين أخريين لربط أجزاء سيراميكية بإجزاء معدنية ‎metallic‏ . هذه ‎٠‏ الأنواع من الطرق تمثل الاستعمال لكي ‎brazing‏ معدن فوق السيراميك ؛ واستعمال الوسائل الميكانيكية ‎mechanical‏ للتعويض عن فروق التمدد الحراري ؛ أو توافقات مشتقة منها . الأمثلة الغير محددة لاستعمال اللحام بالنحاس الأصفر 8 تتضمن في هواشر ‎Hoelscher‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎7١709745‏ ؛ إبيندت وزملاؤه ‎Ebendt et al,‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 99/79/17 ؛ إبيندت ‎VI‏ ؛ بيسل وزملاؤه ‎Pessell © al,‏ ؛ البراءة الأمريكية ‎YO‏ .رقم ‎YATYEAA‏ ؛ و بيندين ؛ البراءة الأمريكية رقم 4977701 . الأمثلة الغير محددة لترتيبات

‎١ -‏ الوصلة الفاصلة الميكانيكية نوقشت بواسطة سدجويك وزملاؤه ‎Sedgwick et al.,‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎YVEATYE‏ ؛ شولكة ‎Schulke‏ ¢ البراءة الأمريكية رقم 444707 ؛ دوكاس ‎Dockus‏ « البراءة الأمريكية رقم 46079/71 ؛ ‎sls‏ وزملاوؤة .له ‎Napier et‏ « البراءة الأمريكية رقم 495077848 ؛ بويكر وزملاؤه ‎Boecker et al,‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 41104740 ؛ متكالف وزملاؤه ‎Metcalfe etal,‏ ء البراءة الأمريكية رقم 41474874 ؛ فون كوش ‎von Koch‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 7507 ‎EV‏ ؛ تسونو وزملاؤه ‎Tsuno et al,‏ ¢ البراءة الأمريكية رقم 90978 ‎EV)‏ ؛ إيتو وزملاؤه .له © 10 ؛ البراءة الأمريكية رقم 57777857 ؛ بويكر وزملاؤه ,.له ‎Boecker et‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 589/11 ؛ هنت وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم ؟ ‎01١‏ ؛ ليسكي وزملاؤه ‎Lasecki et al,‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم فلغت يم؛ ‎٠‏ ميزوهارا ‎Mizuhara‏ ؛ البراءة الأمريكية رقم 374 ‎9٠‏ ؛ لي ‎Li‏ البراءة الأمريكية رقم 0111974 ؛ لي ‎Li‏ البراءة الأمريكية رقم 48509/4 © ؛ ميزوهارا ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎7٠8‏ ؛ تشرشل وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎OF VIVA‏ ؛ و شولتز وزملاوؤه ‎Schultz‏ ‏,مله ا» ء البراءة الأمريكية رقم 01167417 . وفي مثال وفقا للاختراع الحالي والذي فيه أنبوب فرن المفاعل 776 يصنع من سبيكة ‎ODS‏ ‏5 ء وليس من السيراميك ؛ فإن الفواصل ‎YE‏ و 79 يمكن أن تستعمل ‎Af‏ تقنية ربط تقليدية ؛ تحديدا ؛ مدى واسع من تقنيات اللحام يمكن أن تستعمل . وفي المجال الأولي (السابق) ؛ فإن التصميم للسبيكة ‎ODS‏ لفواصل سبيكة ‎ODS‏ توجه بصفة غالبة ؛ ومن أجلها فإن الإجهاد للفاصلة يجب أن يكون المثل ؛ أو يتمائل لأنبوب سبيكة 005 . لسوء الحظ ؛ فإن المشكلة الأساسية مع تصميم هذه الفاصلة هي أن التطبيق المحلي للتسخين يكون عادة بمصاحبة تقنيات الربط هذه يلف ‎٠‏ ويفسد البنية الحبيبية للأنبوب المصنوع من سسيكة 0095 في ‎HAZ‏ (نطاق التأئر بالحرارة) ويسبب ضعف محلي . وفي ‎Ala‏ الفواصل الغير متماثلة ‎YE‏ و79 ؛ فإن الفاصلة لا يتطلب أن تكن أقوى من السبيكة المعدنية ‎metallic alloy‏ التقليدية التي منها يتم وصل الخط الذي يوصل بأنبوب ‎Jolie‏ الفرن (مثل ؛ وصلة التحويل ‎)٠١‏ . هذا المعيار للتصميم يسهل نسبيا مقابلته.

‎7١ -‏ بالإشارة ثانية للشكل رقم ‎١‏ ؛ فإن الفاصلة 79 تربط أنبوب مفاعل الفرن 76 بالخط ‎YA‏ (عامة يشار إليه بخط النقل) . خط النقل ‎YA‏ ينقل غازات التفاعل الناتجة لورسائل الخمد ‎To‏ والتي ‎Led‏ غازات التفاعل المنتجة المذكورة سلفا تبرد سريعا لدرجة حرارة أقل مما يقرب من #78 م لمنع التفاعل ‎١‏ لإضافي . غالبا ؛ فإن الخمد لدرجات حرارة أقل بكثير تمارس © لغرض بلوغ أقصي كفاءة للطاقة ‎٠‏ وسائل الخمد 980 يمكن أن تؤلف من أية بنيات معلومة جيدا للخبراء في المجال . أنظر ؛ مثلاً ؛ ويبك وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم 84797686 ؛ ويبك وزملاؤه ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎TEYVYY‏ ويبك ؛ البراءة الأمريكية رقم ‎YAY TEV‏ ؛ ويبك ؛ البراءة الأمريكية رقم 7050151؛ ؛ وويبك ء البراءة الأمريكية رقم 07714879 . بعد الخمد ء فإن المنتجات المكسرة ترسل للمعالجة باتجاه القيار عن طريق الخط ‎HY‏ ‎ant ٠١‏ بالإشارة للشكل رقم ‎١‏ ؛ فإنه يمكن إضافة بخار مخفف ؛ عن طريق ‎YY Lal‏ اختياريا لمخزون الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ المغذى وفقا للاختراع ‎al‏ وكما وصسف بالتفصيل سلفا ؛ عامة بكميات تتراوح مما يقرب من 7780 لما يقرب من ‎To‏ . يضاف بخار التخفيف في أنظمة المجال السابق لتقليل الضغط الجزئي للهيدروكربونات لزيادة الإنتاجيات المحصلة ؛ وللمساعدة في فصل الكوك من أنابيب فرن المفاعل . بنحو غير متوقع ؛ عند التشييد

‎La, ٠‏ للنظام الحالي ؛ فإن المخترعين الحاليين قد وجدوا أنه ليس من الضروري إضافة بغار

‏للعملية . عن طريق إجراء التفاعل في غياب البخار ؛ تشتق فوائد هامة عديدة ؛ تحييداً ؛ إنتاجية ‎throughput‏ متزايدة و التخلص من الحاجة لفصل الماء من نواتج التفاعل . تلك الفوائد الإضافية الغير متوقعة تجعل الاختراع الحالي أكثر جذباً من كل من النقاط الاقتصادية والمعالجة .

‎٠‏ وفي مثال آخر مفضل وفقا للاختراع الحالي ؛ فإن المخترعين الحاليين قد وجدوا بأن درجات حرارة التشغيل الأعلى لنطاق الإشعاع للفرن يمكن أن تسبب بأن درجة حرارة غاز المدخنة (العادم) الخارجة من المفاعل تكون أعلى بتميز ‎olay ٠‏ حارقات المادة المشعة يتطلب أن تزود بهواء مسخن سلفا ؛ تسخن سلفا لمثتل درجة الحرارة بحيث أن درجة الحرارة الأدياباتية للهب لحارقة المادة المشعة تكون أكبر بحساسية عن درجة حرارة ‎Sle‏ العادم ‎flue gas‏ المتطلبة

‎Ye‏ لتزويد حرارة لأنابيب فرن المفاعل التي هي موضوع الاختراع الحالي . طبقا ؛ بالإشارة إلى

‎YY.

الشسكل رقم ؛ ؛ فإن المخترعين الحاليين قد طوروا نظاما جديدا و غير ميهم ‎unobvious‏ ‏لمعالجة تلك الأشياء ‎٠‏ في الشكل رقم ؛ ؛ فإن كل الأرقام المرجعية المتماثلة تتاظر الأرقام المرجعية في الشكل رقم ‎١‏ ؛ فيما عدا أنه في الشكل رقم 4 ؛ فإن الأرقام المرجعية تكون في المتسلسلة ‎Fee‏ . غاز المدخنة الخارج من الفرن في الخط ‎YE‏ يتضمن على درجبة حرارة تتراوح مما يقرب من ‎I‏ لما يقرب من ‎TES‏ حيث من المعلوم جيداً ويمارس بصفة شائعة في المجال بأن درجات حرارة غاز المدخنة يجب أن تتراوح مما يقرب من ‎SAY‏ إلى 84١٠م‏ قبل أن تفرغ للجو ؛ ومن الملائم أن يتم استعمال الحرارة المدركة لغاز المدخنة للتسخين المسبق للهواء المراد تزويده للحارقات . هذا التسخين المسبق والتبريد يمكن أن يتم في مرحلة واحدة أو أكثر من مرحلة ‎٠‏ وفي المثال وفقا للشكل رقم ؛ ؛ يتم استخدام مرحلتين . لذلك ؛ ‎٠‏ فإن غاز المدخنة في الخط ‎TYE‏ يوجه إلى مبادل حراري غير مباشسر 307 حيث يتلامس بنحو غير مباشر مع الهواء المسخن سلفا في المبادل الحراري الغير مباشر ‎FUE‏ من الخط 0 . التبريد النهائي لغاز المدخنة من المبادل الحراري الغير مباشر ‎vou‏ يحدث في مبادل حراري غير مباشر 84 حيث ‎JED‏ الحرارة بنحو غير مباشر بين الهواء القادم في الخط 358+ ويبرد جزئيا غاز المدخنة في الخط ‎WY‏ الهواء المسخن سلفا جزئيا من المبادل ‎٠‏ _ الحراري الغير مباشر 4 يوجه عن طريق الخط ‎YT‏ إلى المبادل الحراري الغير مباشر ‎WS) YOR‏ وصف سلفا) . غاز المدخنة ‎flue gas‏ المبرد يفرغ للجو عن طريق خط أو قناة ‎YT‏ . يتم اختيار فصل العمل ‎duty‏ بين المبادلات ‎YO‏ و 314 بحيث أن درجة حرارة غاز المدخنة في الخط أو القناة ‎FY‏ تكون ملائمة لفصل ‎NOX‏ عن طريق الاختزؤال الحفزي الانتقائي ‎SCR) Selective Catalytic Reduction ٠‏ ( أو وسائل أخرى ‎٠.‏ الهواء المسخن سلفا في الخط ‎YA‏ ‏؛ وبتفضيل عند درجة حرارة تتراوح مما يقرب من 7804م لما يقرب من #97 أم ؛ ومن ثم توجه إلى أنبوب فرعي ‎YY manifold‏ لتغذية حارقات ‎Tr A laad‏ و/أو حارقات الأرضية ‎3٠١‏ عن طريق الخطوط 7/9 ‎PVE‏ 3/1 . يجب ملاحظة أن الأشكال ‎١‏ و ؛ تمثل بيانيا بنحو واضح . أنظمة التحكم ‎AB‏ ‎Yo‏ التفاصيل ؛ مراوح إزاحة القوى + مراوح إزاحة الحث ؛ حزم الحمل الحراري ضمن نطاق ‎117.٠‏

‎7١ -‏ الحمل الحراري 304 (مثلاً ؛ للتسخين المسبق للماء المغذي للغلاية و القسخين الفوقي للبخار عالي الضغط) وهلم جرة ؛ سوف يفهم بواسطة أي خبير في المجال بأنها ضرورية والحقيقة بأنها لن تمثل صعوبة للوصف هنا ولن ‎imply sad‏ بأنها غير متضمنة في المثال المفصل ‎ly‏ للاختراع الحالي . ِ لقد أجرى المخترعين دراسة بارامترية ‎parametric‏ باستخدام مثال واحد مفضل وفقا للاختراع الحالي . الدر اسة تدعم الاستنتاج الغير متوقع بأن المميزات للأنابيب المصنعة من المواد الجديدة التي يمكن أن ‎Ji‏ عند درجات حرارة عالية بدون الكوك ؛ يمكن أن تنتج في الأنابيب المتضمنة على سعة التي ربما تساوي 7.8 ضعف أكبر مما للأنابيب التقليدية بصرف النظر عن قطر الأنبوب . الدراسة أيضاً تدعم الاستنتاج بأن المميزات للأنابيب ‎٠‏ 005 يمكن أن تنتج في الأنابيب المتضمنة على سعة يمكن أن تكون ‎٠١6‏ ضعف أكبرمما للأنابيب التقليدية بصرف النظر عن قطر الأنبوب . الدراسة البارامترية ‎parametric‏ تعتمد على نفثا ذات مدى متوسط يمكن أن تكسر عند شدة متوسطة (نسبة بروبيلين ‎propylene‏ / إثيلين ‎ethylene‏ تساوي 8 وأو) ؛ عند نسبة بخار / هيدروكربون نموذجية تساوي © و/و ؛ وعند ضغط تشغيل نموذجي أو ضغط مخرج الملف ‎Vo‏ يساوي 776.7 ‎(psig VY) psia‏ ؛ باستخدام أنابيب تفاعل طوله ‎Ve‏ قدم وذات أقطار متبايئة . الدراسة البارامترية ‎parametric‏ قد قدرت بأن التأثير لتباين القطر للأنبوب ؛ معدل التغذية ودرجة الحرارة على سعة الأنبوب . الجدول رقم ‎١‏ يبين البيانات الأولية من الدراسة . الأشكال 8-1 تبين النتائج في المخطط المصور . الشكل رقم ‎A‏ يصور معدل تغذية الهيدركربون )7( كدالة عن أقصى درجة حرارة للأنبوب ‎٠٠‏ (درجة ‎(se‏ الشكل رقم + يبين أن أقصى درجة حرارة للأنبوب ؛ كدالة عن معدل التغذية ؛ تعتبر مستقلة عن قطر الأنبوب (متى يتزايد القطر ؛ تزداد المساحة السطحية ويقل الارتجاع ؛ ومن ثم تقل درجة الحرارة ؛ التي تتفرع غالبا بالعلاقة حيث متى يزيد القطر ؛ فإن معامل الشريحة الرقيقة الداخلي يقل ومن ثم تزداد درجة الحرارة) . الشكل رقم ‎١‏ يصور إنتاجية الاثيلين ‎ethylene‏ النسبية (7) كدالة عن معدل التغذية ‎YO‏ _الهيدروكربوني لأنابيب ذات خمسة أقطار داخلية مختلفة متراوحة من ‎١‏ بوصة إلى ‎١‏ بوصة .

‎A 0-‏ الشكل رقم ‎١‏ يعكس بأن إنتاجية المنتج لأنبوب ذا قطر داخلي محدد عامة تتزايد مع معدل تغذية الهيدروكربون 08 . الشكل رقم ‎١‏ يعكس أيضاً بأن الأنبوب ذا ‎a‏ قطر محدد يصاحب معها بنقطة مثالية والتي عندها الإنتاجية لن تزداد بصرف النظر عن الزيادة في معدل التغذية . مثلا ؛ فإن معدل التغذية المثالي لملف قطره ‎١‏ بوصة يقرب من ؛ وحدات ‎SU)‏ ‏© أبعاد) ؛ لأنبوب 8 بوصة تقرب من 0 وحدات ؛ ولأنبوب 1.0 بوصة تقرب من 9 وحدات . الشكل رقم ‎١‏ يعكس أيضاً بأنه كلما كبر القطر ‎Jalal‏ للأنبوب ؛ كلما كبر معدل التغذية المتطلب للحصول على إنتاجية مثلى للمنتج من الأنبوب . الشكل رقم ‎١‏ يصور إنتاجية الاثيلين ‎ethylene‏ النسبية (7) كدالة مع أقصى درجة حرارة للأنبوب (درجة متوية) للأنابيب ذات الأقطار الخمسة الداخلية المتباينة التي تتراوح ‎Oe ٠‏ بوصة إلى ؟ بوصة . بالرغم من أن الشكل رقم + يمثل النقيجة ‎Ala‏ عن درجة الحرارة ؛ فعليا ؛ فإن درجة الحرارة يجب أن تعتبر كمتغير تابع . المتغير الصحيح التابع يمثل السعة أو معدل التغذية . ومن ثم ؛ لأجل كل قطر للأنبوب توجد نقطة ملي للانتقائية (أعلى إنتاجية) . عند درجات حرارة أقل من النقطة ‎Hall‏ ؛ فإن معدل التغذية يكون منخفضا جدا و زمن البقاء يكون طويل جداً . عند درجات حرارة فوق النقطة المثلى ؛ فإن معدل التغذية

‎٠‏ يكون ‎Je‏ جداً وهبوط الضغط يكون عالي جداً . الشكل رقم > يعكس أيضا بأنه كلما كبر

‏القطر الداخلي للأنبوب ٠؛‏ كلما كبرت درجة الحرارة المتطلبة للحصول على إنتاجية مثالى للمنتج من الأنبوب ؛ ومن ثم ؛ كبر معدل التغذية (أو السعة) . لذلك ‎Ade‏ عن طريق التشغيل بواسطة الأنابيب وفقاً للاختراع الحالي ؛ فإنه يمكن بلوغ الإنتاجيات المثلى بتشغيل عند درجات حرارة أعلى للأنبوب .

‏5 بمقارنة الشكل رقم ‎١‏ مع ‎JS‏ رقم ‎A‏ ؛ يمكن رؤية أن الأنابيب التقليدية الحالية من سبيكة الكروم / النيكل 010681 ؛ السعة المثلى للأنبوب تقرب من © وحدات ؛ بصرف النظر عن القطر (بدقة فعلية ؛ هذا ليس حقيقيا بسبب أن النيكل في السبيكة يحفز من نشوء الكوك ؛» بحيث أنه يتطلب ممارسة تقنية مضادة للكوك أو يتطلب تقليل أقصى درجة حرارة للأنبوب إلى 8١١٠م‏ والسعة لما يقرب من * وحدات) . باستعمال الأنابيب وفقاً للاختراع الحالي

‎YO‏ وعلى أية حال ؛ فإن بالحصسول على حدود المادة التي تقرب من 2770 م ( للمواد

- © ‎(ODS‏ أو حتى ‎rear‏ (لأنابيب سيراميكية - كربيد السيليكون) ؛ كل منها يتخلص فعليا من الكوك ؛ تزداد السعة للملف ل + وحدات للمواد ‎Aad) Cin) ODS‏ للأنبوب المصنوعة من سبيكة تقليدية) وإلى ‎٠4‏ وحدة للمواد السيراميكية (أو 0-8 أضعاف أكبر من الأنبوب المصنوعة من سبيكة تقليدية). بالرغم من ملاحظة أنه توجد العديد من الاعتبارات الأخرى لبنية أكثر تعقيداً ؛ باستعمال مثال أساسي ؛ ومقارنة أنبوب مصووعة من سبيكة تقليدية من الكروم/النيكل ‎nickel‏ ‏معتمدة على أنبوب ‎١‏ بوصة عند درجة حرارة 78١٠م‏ مقابل أنبوب سيراميكية ‎ng ٠١76‏ عند درجة حرارة تساوي 487٠م‏ ؛ الأنبوب ‎Aad jl‏ توفر إنتاجية إثيلين ‎ethylene‏ أمثل ب 77.8 و سعة أعلى ؛ أضعاف . ‎٠١‏ جدول رقم ‎١‏ ‎LD.‏ (قطر تغذية نسبية أقصى درجة | ,011 نسبية زمن البقاء داخلي) ‎ant‏ حرارة للأنبوب النسبي ‎CT | - | pen‏ \ \ 9.4 16 2# ‎1.V¢ 7 Y ١‏ يا ‎٠١ Y \‏ للا ‎+A‏ ‎١‏ ع تلا لاقلا ‎v4‏ ‎١‏ ° ا تلا 1 ‎A‏ ‎١‏ ل ‎AR 1.V¢ YYYA‏ ‎١ ٠.١٠‏ 3 1.14 5 0 أ ‎YY‏ ا د ‎v.04 ٠١ Y V.V0‏ اا ‎LY ALY 1 3 6‏ ‎٠.‏ ° 6 خم ‎EE‏ ‎YT.‏

‏ا م‎ YY A 1 ٠. «LY ‏ا‎ ١4 ‏لا‎ ٠.

RA AE YY 9 ‏ل‎ ‎٠ 7, ‏مح ا‎ ١١ ٠. ‏ل‎ ٠ 71 ١ 8 ‏ار نل‎ 17 Y y.o

Y.AY 1.0 ٠١ \.o ‏تخالا غلا‎ ١١ ¢ \.0

A A.o¢ 13 2 ‏حص‎ ‎YA 4.4) 7 ‏ل‎ 0 «209 ‏الف‎ 8 a y.o ve oY q.00 ٠6 ١١ 0

EEA 1.7) YEA ‏نديد‎ \.0 vor dV AAY ٠7 Yo 0

YUNA o.YY VAY Y ‏دلا‎ ‎Y.YA v.11 ١١ 5 \.Ve

LV AAS ١4 ‏لا‎ ٠. «YA 1.14 YVR a Y.Ve

Ye ‏ل‎ YEA 11.4 Y.Vo vor A ٠٠ ١٠٠١١١ "9 Y.Vo ‏مي‎ 48 ١ ‏لاه‎ Yo Y.ve

YA Y.4ay ٠١١ Y

YA ‏.أ‎ YYW ° Y ‏.ا‎ A AANA ARR ‏لا‎ Y aE 4.7 Ya) a Y

الا7-

YA AY Y EAD ‏ا‎ Y

YE ‏قلا‎ yoYyv \Y ‏أ‎ ‎١ Y‏ ما ءا م بالرغم من أن الاختراع الحالي قد تم وصفه في ‎Abid‏ محددة مفضلة ¢ فإن كل التغير ات الواضحة للشخص الخبير في المجال يراد بأن نقع ضمن الجوهر والمقصسد من الاختراع الحالي بما فيها عناصر الحماية الملحقة . كل البراءات ‎Hal‏ إليها سلفا ؛ طلبات البراءات والنتشرات قد دمجت هنا بالإسناد ‎17"٠

Claims (1)

1. عناصر _الحماية ‎-١ ١‏ عملية لتكسير مواد خام هيدروكربونية ‎feedstock‏ 00 بشكل انتقائي إلى ‎Y‏ منتجات هيدروكربونية أوليفينية ‎olefinic hydrocarbon‏ في فرن تكسير إشعاعي له »> أنابيب فرن مفاعل وإنتاج فحم كوك مخفض بشكل مصاحب على أنابيب فرن المفاعل ¢ المذكورة ؛ العملية المذكورة تشمل: 0 تكسير الهيدروكربونات المذكورة في فرن عند درجة حرارة مخرج مفاعل فوق 4 ‎١‏ لاثم في مدة إقامة تتراوح من حوالي ‎٠.07‏ ثانية إلى حوالي ‎١08‏ ثانية في فرن للتحلل ‎v‏ الكيميائي الذي يشمل مجموعة من أنابيب فرن المفاعل؛ ‎A‏ الذي به أنابيب فرن المفاعل المذكورة تشمل على مادة لا تحتوى على نيكل حيث يمكن 4 أن تقاوم درجات حرارة على الأقل حوالي 91144 م؛ ‎Ve‏ الذي به أنابيب فرن المفاعل المذكورة لها طول أقل من ‎YO‏ قدم وقطر داخلي يتراوح ‎١١‏ من حوالي ‎٠٠١‏ إلى ‎Yoo‏ بوصة؛ و ‎١"‏ الذي به كمية فحم الكوك الموضوع على الأنابيب المذكورة تختزل والمنتجات الأولية من ‎VY‏ التكسير الانتقائي المذكور من الهيدروكربونات المذكورة هي أوليفينات وتزداد طاقة ‎Ve‏ الفرن الإنتاجية. ‎ide -" ١‏ كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به أنبوب فرن المفاعل المذكور مبنى من مادة خزفية. ‎١‏ *- عملية كما عرفت في عنصر الحماية ؟ ؛ الذي به المادة الخزفية المذكورة ‎Y‏ مختارة من المجموعة المكونة من ألفا كربيد سيليكون ‎alpha silicon carbide‏ « تفاعل ¥ ربط كربيد سيليكون؛ سيليكون نيتريد ‎silicon nitride‏ ¢ أكسيد ألمونيوم ‎alumina‏ ¢ 1 وأكسيد ألمونيوم / مركبات كربيد سيليكون ‎ alumina/silicon carbide‏ ‎١‏ ؛- عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ؟ ؛ الذي به المادة الخزفية المذكورة تشمل ‎Y‏ كربيد سيليكون ‎silicon carbide‏ محجر مباشر.

   ‎YY.‏

   ‎١‏ 5< عملية كما عرفت في عنصر الحماية ‎١‏ + الذي به أنبوب فرن ‎furnace tube‏ ‎Jeli‏ المشار إليه يتكون جوهرياً من انتشار الأكسيد ‎oxide‏ في سبيكة حديدية مقواه. ‎١‏ 1 عملية كما عرفت فى عنصر الحماية © ء الذي به انتشار الأكسيد ‎oxide‏ في ‎Y‏ السبيكة الحديدية المقواه المشار إليها تشمل انتشار أكسيد ترابي نادر في سبيكة حديدية ‎ferrous alloy ¥‏ مقواه التي تحتوى من حوالي ‎7١١‏ إلى حوالي 777 كروم ‎Cr‏ بالوزن ‎ot‏ وحوالي 727 إلى حوالي 77 ألمونيوم ‎Al‏ بالوزن. ‎VY ١‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار ¥ إليها تشمل تشكيل مرتب. ‎—A ١‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار ‎Y‏ إليها تشمل تشكيل معادل. ‎١‏ 4- عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار إليها تشمل تشكيل متمعج (ملتف). ‎-٠ \‏ عملية كما عرفت في عنصر الحماية ‎١‏ الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار إليها ‎X‏ من قطر ثابت جوهريا. ‎-١١ ١‏ عملية كما عرفت في عنصر الحماية ١ء‏ الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار ‎Y‏ إليها لها قطر مطرق. ‎-١ \‏ عملية كما عرفت في عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار ‎١‏ إليها تشمل على أنبوبين , أنبوب سفلى وأنبوب علوي متصلين معاً. ‎١" ١‏ عملية كما عرفت في عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به الأنبوب السفلى المشار ‎Y‏ إليه له قطر أصغر من الأنبوب العلوي المشار إليه.

   ‎YY.‏

   ‎١ -‏ - ‎TNE)‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ تشمل أيضاً إضافة بخار تخفيف للمواد الخام الهيدروكربونية ‎hydrocarbon feedstock‏ المشار إليها. ‎Yo \‏ - عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ف الذي به درجة حرارة التفاعل المشار ‎XY‏ إليها فوق حوالي ‎١‏ يخي" م ‎١‏ - عملية كما عرفت فى عنصر الحماية 10 الذي به أنبوب فرن المفاعل المشار إليها مبنى من مادة تشمل خزف ‎١‏ ل ‎-١‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎٠‏ ؛ الذي به الفرن المشار إليه يسخن " - بالمشاعل الإشعاعية التي تغذى بالهواء المسخن. ‎WA‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١6‏ ؛ الذي به الهواء المسخن المشار إليه مكتسب بتسخين الهواء مع إطلاق غاز مدخنة ‎flue gas‏ من الفرن المشار إليه. ‎-١١ ١‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ تشمل أيضاً تسخين المواد الخام ‎Y‏ الهيدروكربونية ‎hydrocarbon feedstock‏ المشار إليها بغاز المدخنة ‎flue gas‏ في منطقة 7 النقل الحراري من الفرون المشار إليها . ‎Adee ٠ ١‏ كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به أنبوب التفاعل المشار إليه ‎Y‏ مجهز بالأذرع أو نتوء. ‎>١١ ١‏ عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به المواد الخام الهيدروكربونية ‎Jal) hydrocarbon feedstock Y‏ إليها تشمل إيثان ‎ethane‏ ¢ بروبان ‎propane‏ « بيوتان ‎butane 1‏ ؛ نفخا ‎naphtha‏ « غاز البترول ‎gasoil‏ أو غاز البترول ‎gas oil‏ المفرغ. ‎١‏ 7 - عملية كما عرفت فى عنصر الحماية 51 الذي به عملية تكسير غاز البترول

   - ١ -

   ‎gas ol Y‏ المفرغ بشكل انتقائي المشار إليها , مواد خام ‎ALE‏ أو خلطات من ذلك المصدر. ‎-YY ١‏ عملية كما عرفت في عنصر الحماية ات الذي به عملية تكسير للمواد الخام ‎Y‏ المشار إليها بشكل انتقائي تشمل الإيثان ‎ethane‏ إلى الإثيلين ‎ethylene‏

   ‎١‏ ؛؟- عملية كما عرفت في عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به المواد الخام المشار إليها هى ل الإيثان ‎ethane‏ والعملية المشار إليها تشتغل عند تحويل يتراوح من حوالى ‎AS‏ إلى 7 حوالي ‎JA‏

   ‎idee —Yo ١‏ كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به على الأقل أنبوب فرن ‎Y‏ المفاعل المشار إليه تنضم إلى أنبوب يحتوى مادة معدنية التي خارج الفرن المشار إليه.

   ‎١‏ 1؟- عملية كما عرفت فى عنصر الحماية ‎١‏ ؛ الذي به طول الإنبوب المشار إليه ‎٠١ Mose "‏ إلى ©؟ قدم.

   ‎Adee —YV \‏ كما عرفت في عنصر الحماية ‎YT‏ الذي به طول الأنبوب المشار إليه 7 من حوالي ‎١0‏ إلى © قدم.

   ‎١