WO2004015029A1 - Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons - Google Patents

Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
WO2004015029A1
WO2004015029A1 PCT/EP2003/004827 EP0304827W WO2004015029A1 WO 2004015029 A1 WO2004015029 A1 WO 2004015029A1 EP 0304827 W EP0304827 W EP 0304827W WO 2004015029 A1 WO2004015029 A1 WO 2004015029A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
ribs
finned tube
profile
rib
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/004827
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter WÖLPERT
Benno Ganser
Dietlinde Jakobi
Rolf Kirchheiner
Original Assignee
Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to MXPA05001070A priority Critical patent/MXPA05001070A/en
Priority to EP03725176A priority patent/EP1525289B9/en
Application filed by Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg filed Critical Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg
Priority to YUP-2005/0060A priority patent/RS20050060A/en
Priority to CA2493463A priority patent/CA2493463C/en
Priority to ES03725176T priority patent/ES2374568T3/en
Priority to BRPI0312919-5A priority patent/BR0312919B1/en
Priority to JP2004526658A priority patent/JP4536512B2/en
Priority to EA200500258A priority patent/EA010936B1/en
Priority to AU2003227737A priority patent/AU2003227737A1/en
Priority to AT03725176T priority patent/ATE526385T1/en
Priority to NZ537827A priority patent/NZ537827A/en
Publication of WO2004015029A1 publication Critical patent/WO2004015029A1/en
Priority to US10/945,860 priority patent/US20050131263A1/en
Priority to IL166229A priority patent/IL166229A/en
Priority to ZA2005/00456A priority patent/ZA200500456B/en
Priority to HR20050072A priority patent/HRP20050072A2/en
Priority to NO20050493A priority patent/NO337398B1/en
Priority to US12/025,398 priority patent/US7963318B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • C10G9/18Apparatus
    • C10G9/20Tube furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/24Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by heating with electrical means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/80Additives
    • C10G2300/805Water
    • C10G2300/807Steam

Definitions

  • the swirl flow absorbs the vertebrae detaching at the rib flanks, so that there is no local return of the vertebrae in the manner of a self-contained circular flow into the rib valleys.
  • the mean residence time is lower than in the smooth tube and moreover more homogeneous over the cross-section (see Fig. 7). This is confirmed by the higher overall speed in the profile tube with swirl (profile 3) compared to the tube with straight ribs (profile 2). This is ensured in particular when the swirl flow in the area of the fins or the fins extend at an angle of 20 ° to 40 °, for example 30 °, preferably 25 ° to 32.5 ° with respect to the tube axis.
  • the heat inevitably different over the circumference of the tube between the sun and shadow side is offered balanced in the tube wall and inside the tube and the heat was quickly dissipated inwards to the core zone. This is associated with a reduction in the risk of local overheating of the process gas on the tube wall and the resulting pyrolysis coke.
  • the thermal stress on the pipe material is lower due to the temperature balance between the sun and shade side, which leads to an extension of the service life.
  • the temperature is also made more uniform over the pipe cross section, with the result that the olefin yield is better. The reason for this is that without the radial temperature equalization according to the invention inside the pipe inside the hot pipe wall would overcrack and in the pipe center a recombination of fission products would occur.
  • the superiority of the finned tube according to the invention (profile 3) compared to a smooth tube (profile 0) and a finned tube with axially parallel fins (profile 1), in which the radial distance between the rib valleys and the fin tips is 4.8 mm, illustrate the data of the following Table.
  • the finned tubes all had 8 fins and the same enveloping circle.
  • the hydraulic diameter is defined as follows:

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for thermally cleaving hydrocarbons in the presence of steam, during which the feed mixture is guided through externally heated tubes with helical inner ribs, and a swirling flow is produced inside the gas mixture in order to homogenize the temperature inside the tube wall and over the tube cross-section and to prevent the deposition of pyrolysis coke on the inner wall of the tube. The swirling flow is gradually introduced with a predominantly axial flow into a core zone and at an increasing radial distance from the ribs.

Description

Verfahren und Rippenrohr zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen Process and finned tube for thermal cracking of hydrocarbons
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Rippenrohr zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen in Anwesenheit von Dampf, bei dem das Einsatzgemisch durch außenbeheizte Rohre mit wendeiförmigen Innenrippen geführt wird.The invention relates to a method and a finned tube for the thermal splitting of hydrocarbons in the presence of steam, in which the feed mixture is passed through externally heated tubes with helical inner fins.
Für die Hochtemperaturpyrolyse von Kohlenwasserstoffen (Erdölderivate) haben sich Röhrenöfen bewährt, bei denen ein Kohlenwasserstoff/Wasserdampf- Gemisch bei Temperaturen über 750 °C durch Reihen aus einzelnen oder mäanderförmig angeordneten Rohren (Crackrohrschlangen) aus hitzebeständigen Chrom-Nickel-Stahllegierungen mit hoher Oxidations- beziehungsweise Zunderbeständigkeit und hoher Aufkohlungsbeständigkeit geführt wird. Die Rohrschlangen bestehen aus vertikal verlaufenden geraden Rohrabschnitten, die über U-förmige Rohrbogen miteinander verbunden oder parallel zueinander angeordnet sind; sie werden üblicherweise mit Hilfe von Seitenwand- und teilweise auch mit Hilfe von Bodenbrennern beheizt und besitzen daher eine den Brennern zugekehrte sogenannte Sonnenseite sowie eine dem gegenüber um 90° versetzte, das heißt in Richtung der Rohrreihen verlaufende sogenannte Schattenseite. Dabei liegen die mittleren Rohrwandtemperaturen (TMT) teilweise über 1000 °C.Tube furnaces have proven themselves for the high-temperature pyrolysis of hydrocarbons (petroleum derivatives), in which a hydrocarbon / water vapor mixture at temperatures above 750 ° C by rows of individual or meandering tubes (cracked tube coils) made of heat-resistant chrome-nickel steel alloys with high oxidation or Scale resistance and high carburization resistance. The coils consist of vertically running straight pipe sections which are connected to one another via U-shaped pipe bends or arranged parallel to one another; They are usually heated with the help of side wall and sometimes also with the help of floor burners and therefore have a so-called sunny side facing the burners and a so-called shadow side that is offset by 90 °, that is to say in the direction of the rows of pipes. The mean pipe wall temperatures (TMT) are sometimes above 1000 ° C.
Die Lebensdauer der Crackrohre hängt sehr wesentlich von der Kriechbeständigkeit und der Aufkohlungsbeständigkeit sowie von der Verkokungsgeschwindigkeit des Rohrwerkstoffs ab. Maßgeblich für die Verkokungsgeschwindigkeit, das heißt für das Anwachsen einer Schicht von Kohlenstoffablagerungen (Pyrolysekoks) an der Rohrinnenwand sind neben der Art der eingesetzten Kohlenwasserstoffe die Spaltgastemperatur im Bereich der Innenwand und die sogenannte Crackschärfe, hinter der sich der Einfluß des Systemdrucks und der Verweilzeit im Rohrsystem auf die Äthylenausbeute verbirgt. Die Spaltschärfe wird anhand der mittleren Austrittstemperatur der Spaltgase (z. B. 850 °C)The service life of the cracking tubes depends very much on the creep resistance and carburization resistance as well as on the coking speed of the tube material. Decisive for the coking speed, i.e. for the growth of a layer of carbon deposits (pyrolysis coke) on the inner pipe wall, in addition to the type of hydrocarbons used, the cracking gas temperature in the area of the inner wall and the so-called cracking severity, behind which the influence of the system pressure and the residence time in the pipe system hides on the ethylene yield. The splitting sharpness is based on the average outlet temperature of the fission gases (e.g. 850 ° C)
BESTATIGUNGSKOPIE 2 -BESTATIGUNGSKOPIE 2 -
eingestellt. Je höher die Gastemperatur in der Nähe der Rohr-Innenwand über dieser Temperatur liegt, um so stärker wächst die Schicht des Pyrolysekokses, deren isolierende Wirkung die Rohrwandtemperatur weiter steigen läßt. Obgleich die als Rohrwerkstoff zur Verwendung kommenden Chrom-Nickel- Stahllegierungen mit 0,4 % Kohlenstoff über 25 % Chrom und über 20 % Nickel, beispielsweise 35 % Chrom, 45 % Nickel und gegebenenfalls 1 % Niob eine hohe Aufkohlungsbeständigkeit besitzen, diffundiert der Kohlenstoff an Fehlstellen der Oxidschicht in die Rohrwandung und führt dort zu einer erheblichen Aufkohlung, die bis zu Kohlenstoffgehalten von 1% bis 3% in Wandtiefen von 0,5 bis 3 mm gehen kann. Verbunden damit ist eine erhebliche Versprödung des Rohrwerkstoffs mit der Gefahr einer Rißbildung bei thermischer Wechselbelastung insbesondere beim An- und Abfahren des Ofens.set. The higher the gas temperature in the vicinity of the inner pipe wall above this temperature, the more the layer of pyrolysis coke grows, the insulating effect of which further increases the pipe wall temperature. Although the chromium-nickel steel alloys used as tube material with 0.4% carbon over 25% chromium and over 20% nickel, for example 35% chromium, 45% nickel and possibly 1% niobium have a high carburization resistance, the carbon diffuses Defects in the oxide layer in the pipe wall and there leads to considerable carburization, which can go up to carbon contents of 1% to 3% in wall depths of 0.5 to 3 mm. Associated with this is a considerable embrittlement of the pipe material with the risk of cracking under alternating thermal loads, especially when the furnace is started up and shut down.
Um die Kohlenstoffablagerungen (Verkokung) an der Rohrinnenwand abzubauen, ist es erforderlich, den Crackbetrieb von Zeit zu Zeit zu unterbrechen und den Pyrolysekoks mit Hilfe eines Dampf/Luft-Gemischs zu verbrennen. Dies erfordert eine Betriebsunterbrechung von bis zu 36 Stunden und beeinträchtigt daher erheblich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens.In order to break down the carbon deposits (coking) on the inner wall of the pipe, it is necessary to interrupt the cracking operation from time to time and to burn the pyrolysis coke with the aid of a steam / air mixture. This requires an interruption of operation of up to 36 hours and therefore significantly affects the economics of the process.
Bekannt ist aus der britischen Patentschrift 969 796 auch die Verwendung von Crackrohren mit Innenrippen. Solche Innenrippen ergeben zwar eine um viele Prozente, beispielsweise um 10 % größere Innenoberfläche und demzufolge einen besseren Wärmeübergang; sie sind aber auch mit dem Nachteil eines im Vergleich zu einem Glattrohr erheblich erhöhten Druckverlustes infolge Reibung an der vergrößerten Rohr-Innenoberfläche verbunden. Der höhere Druckverlust erfordert einen höheren Systemdruck, dadurch verändert sich zwangsläufig die Verweilzeit und verschlechtert sich die Ausbeute. Hinzu kommt daß sich die bekannten Rohrwerkstoffe mit hohen Gehalten an Kohlenstoff und Chrom nicht mehr durch Kaltverformen, beispielsweise Kaltziehen profilieren lassen. Sie besitzen den Nachteil, daß sich ihre Verformbarkeit mit zunehmender Warmfestigkeit stark verringert. Dies hat dazu geführt, daß die im Hinblick auf die Äthylenausbeute erwünschten hohen Rohrwandtemperaturen von beispiels- weise bis 1050 °C die Verwendung von Schleudergußrohren erfordern. Da sich Schleudergußrohre jedoch nur mit zylindrischer Wandung herstellen lassen, bedarf es besonderer Formgebungsverfahren, beispielsweise einer elektrolytisch abtragenden Bearbeitung oder eines formgebenden Schweissverfahrens, um Innen-Rippenrohre herzustellen.The use of cracking tubes with inner fins is also known from British patent specification 969 796. Such inner fins result in a many percent, for example 10% larger inner surface and consequently a better heat transfer; however, they are also associated with the disadvantage of a considerably increased pressure loss due to friction on the enlarged inner surface of the tube compared to a smooth tube. The higher pressure loss requires a higher system pressure, which inevitably changes the dwell time and worsens the yield. In addition, the known tube materials with high carbon and chromium contents can no longer be profiled by cold forming, for example cold drawing. They have the disadvantage that their deformability is greatly reduced with increasing heat resistance. This has led to the fact that the high tube wall temperatures of, for example, up to 1050 ° C require the use of centrifugal cast pipes. However, since centrifugal cast pipes can only be produced with a cylindrical wall, special shaping processes are required, for example an electrolytically abrasive machining or a shaping welding process, in order to produce inner finned pipes.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung das Problem zugrunde, die Wirtschaftlichkeit des thermischen Spaltens von Kohlenwasserstoffen in Röhrenöfen mit außenbeheizten Rohren mit wendeiförmigen Innenrippen zu verbessern.Against this background, the invention is based on the problem of improving the economy of the thermal splitting of hydrocarbons in tube furnaces with externally heated tubes with helical inner fins.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren, bei dem in unmittelbarer Nachbarschaft der Rippen vorzugsweise eines Schleudergußrohrs eine Drallströmung erzeugt und mit zunehmendem radialem Abstand von den Rippen in eine Kernzone überwiegend axialer Strömung überführt wird. Der Übergang zwischen der Außenzone mit der Drallströmung und der Kernzone mit der überwiegend axialen Strömung vollzieht sich allmählich, beispielsweise parabolisch.The solution to this problem consists in a method in which a swirl flow is generated in the immediate vicinity of the fins, preferably a centrifugal cast iron pipe, and with increasing radial distance from the fins, a predominantly axial flow is transferred into a core zone. The transition between the outer zone with the swirl flow and the core zone with the predominantly axial flow takes place gradually, for example parabolically.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nimmt die Drallströmung die sich an den Rippenflanken ablösenden Wirbel auf, so daß es nicht zu einer lokalen Rückführung der Wirbel nach Art einer in sich geschlossenen kreisförmigen Strömung in die Rippentäler kommt. Trotz der offensichtlich längeren Wege der Partikel durch die Spiralbahnen, ist die mittlere Verweilzeit niedriger als im Glattrohr und ausserdem homogener über den Querschnitt (vgl. Fig. 7). Bestätigt wird dies durch die höhere Gesamtgeschwindigkeit im Profilrohr mit Drall (Profil 3) gegenüber dem Rohr mit geraden Rippen (Profil 2). Dies ist insbesondere dann gewährleistet, wenn die Drallströmung im Bereich der Rippen bzw. die Rippen in einem Winkel von 20° bis 40°, beispielsweise 30°, vorzugsweise 25° bis 32,5° bezogen auf die Rohrachse verlaufen.In the method according to the invention, the swirl flow absorbs the vertebrae detaching at the rib flanks, so that there is no local return of the vertebrae in the manner of a self-contained circular flow into the rib valleys. Despite the obviously longer path of the particles through the spiral paths, the mean residence time is lower than in the smooth tube and moreover more homogeneous over the cross-section (see Fig. 7). This is confirmed by the higher overall speed in the profile tube with swirl (profile 3) compared to the tube with straight ribs (profile 2). This is ensured in particular when the swirl flow in the area of the fins or the fins extend at an angle of 20 ° to 40 °, for example 30 °, preferably 25 ° to 32.5 ° with respect to the tube axis.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das über den Rohrumfang zwischen Sonnen- und Schattenseite zwangsläufig unterschiedliche Wärmeange- bot in der Rohrwandung und im Rohrinnern ausgeglichen und dabei die Wärme rasch nach innen zur Kernzone abgeführt. Damit verbunden ist eine Verringerung der Gefahr einer lokalen Überhitzung des Prozeßgases an der Rohrwand und der dadurch verursachten Entstehung von Pyrolysekoks. Außerdem ist die thermische Beanspruchung des Rohrwerkstoffs infolge des Temperaturausgleichs zwischen Sonnen- und Schattenseite geringer, was zu einer Verlängerung der Lebensdauer führt. Schließlich kommt es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur über den Rohrquerschnitt mit der Folge einer besseren Olefinausbeute. Der Grund hierfür ist, dass es ohne den erfindungsgemäßen radialen Temperaturausgleich im Rohrinnern an der heißen Rohrwand zu einem Übercracken und in der Rohrmitte zu einer Rekombination von Spaltprodukten kommen würde.In the method according to the invention, the heat inevitably different over the circumference of the tube between the sun and shadow side is offered balanced in the tube wall and inside the tube and the heat was quickly dissipated inwards to the core zone. This is associated with a reduction in the risk of local overheating of the process gas on the tube wall and the resulting pyrolysis coke. In addition, the thermal stress on the pipe material is lower due to the temperature balance between the sun and shade side, which leads to an extension of the service life. Finally, in the process according to the invention, the temperature is also made more uniform over the pipe cross section, with the result that the olefin yield is better. The reason for this is that without the radial temperature equalization according to the invention inside the pipe inside the hot pipe wall would overcrack and in the pipe center a recombination of fission products would occur.
Des weiteren bildet sich beim Glattrohr und verstärkt bei Rippenprofilen mit durch Rippen um mehr als 5 %, beispielsweise 10 % vergrößertem Innenumfang eine für turbulente Strömungen charakteristische Schicht laminarer Strömung mit stark reduziertem Wärmeübergang. Sie führt zu verstärkter Bildung von Pyrolysekoks mit ebenfalls schlechter Wärmeleitfähigkeit. Beide Schichten zusammen erfordern ein höheres Wärmeeinbringen beziehungsweise eine höhere Brennerleistung. Dies erhöht die Rohrwandtemperatur (TMT) und verkürzt demzufolge die Lebensdauer.Furthermore, in the case of smooth tubes and, in the case of rib profiles, with ribs which have an internal circumference increased by more than 5%, for example 10%, a layer of laminar flow with a greatly reduced heat transfer which is characteristic of turbulent flows is formed. It leads to the increased formation of pyrolysis coke, which also has poor thermal conductivity. Both layers together require a higher heat input or a higher burner output. This increases the pipe wall temperature (TMT) and consequently shortens the service life.
Die Erfindung vermeidet dies dadurch, dass der Innenumfang des Profils um maximal 5%, beispielsweise 4% oder auch 3,5%, bezogen auf den Umfang des die Rippentäler berührenden Hüllkreises beträgt. Der Innenumfang kann jedoch auch um bis 2% kleiner sein als der Hüllkreis. Anders ausgedrückt: der relative Profil-Umfang beträgt maximal 1 ,05 bis 0,98% des Hüllkreis-Umfangs. Dementsprechend beträgt die Flächendifferenz des erfindungsgemäßen Profilrohrs, d.h. dessen abgewickelte Innenfläche, bezogen auf ein Glattrohr mit dem Hüllkreisdurchmesser maximal + 5% bis - 2% bzw. das 1 ,05 bis 0,98-fache der Glattrohrfläche. Das erfindungsgemäße Rohrprofil erlaubt ein geringeres spezifisches Rohrgewicht (kg/m) im Vergleich zu einem Rippenrohr, bei dem der Innenumfang des Profils mindestens 10% größer ist als der Umfang des Hüllkreises. Dies zeigt ein Vergleich zweier Rohre mit gleichem hydraulischen Durchmesser und demgemäß gleichem Druckverlust sowie gleichem wärmetechnischen Ergebnis.The invention avoids this in that the inner circumference of the profile is a maximum of 5%, for example 4% or also 3.5%, based on the circumference of the enveloping circle touching the rib valleys. However, the inner circumference can also be up to 2% smaller than the envelope circle. In other words, the relative profile circumference is at most 1.05 to 0.98% of the circumference of the envelope. Accordingly, the area difference of the profiled tube according to the invention, ie its developed inner surface, is a maximum of + 5% to -2% or 1.05 to 0.98 times the smooth tube surface, based on a smooth tube with the enveloping circle diameter. The tube profile according to the invention allows a lower specific tube weight (kg / m) compared to a finned tube, in which the inner circumference of the profile is at least 10% larger than the circumference of the enveloping circle. This is shown by a comparison of two pipes with the same hydraulic diameter and accordingly the same pressure loss and the same thermal result.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen, auf den Hüllkreis-Umfang bezogenen Profil-Umfangs (relativer Profil-Umfang) besteht in einem rascheren Aufheizen des Einsatzgases bei reduzierter Rohrwandtemperatur.Another advantage of the profile circumference (relative profile circumference) according to the invention, based on the circumference of the enveloping circle, is that the feed gas heats up more quickly at a reduced tube wall temperature.
Die erfindungsgemäße Drallströmung verringert die Laminarschicht ganz erheblich; sie ist zudem mit einem zum Rohrzentrum gerichteten Geschwindigkeitsvektor verbunden, der die Verweilzeit von Crack-Radikalen beziehungsweise Spaltrodukten an der heißen Rohrwand sowie deren chemische und katalytische Umsetzung zu Pyrolysekoks verringert. Zusätzlich werden die bei Innenprofilrohren mit hohen Rippen nicht unerheblichen Temperaturunterschiede zwischen Rippentälern und Rippen durch die erfindungsgemäße Drallströmung ausgeglichen. Damit vergrößert sich der zeitliche Abstand zwischen zwei notwendigen Entkokungen. Ohne die erfindungsgemäße Drallströmung ergibt sich zwischen den Rippenkuppen und dem Grund der Rippentäler ein nicht unerheblicher Temperaturunterschied. Die Verweilzeit der zur Verkokung neigenden Spaltprodukte ist bei mit wendeiförmigen Innenrippen versehenen Crackrohren kürzer; Dies ist im Einzelfall von der Beschaffenheit der Rippen abhängig.The swirl flow according to the invention considerably reduces the laminar layer; it is also connected to a velocity vector directed towards the tube center, which reduces the residence time of crack radicals or fission products on the hot tube wall and their chemical and catalytic conversion to pyrolysis coke. In addition, the temperature differences between rib valleys and fins, which are not insignificant in inner profile tubes with high fins, are compensated for by the swirl flow according to the invention. This increases the time interval between two necessary decoctions. Without the swirl flow according to the invention, there is a not inconsiderable temperature difference between the rib tops and the bottom of the rib valleys. The residence time of the fission products which tend to coke is shorter in the case of cracking tubes provided with helical inner fins; In individual cases, this depends on the nature of the ribs.
Das Diagramm zeigt:The diagram shows:
obere Kurve: Profil 6: 16° Steigung mittlere Kurve: Profil 3: 30° Steigung untere Kurve: Profil 4: 3 Rippen mit 30° Steigung Der Kurvenverlauf zeigt deutlich, dass die höhere Umfangsgeschwindigkeit des Profils 6 mit 4,8 mm hohen Rippen innerhalb der Rippentäler aufgezehrt wird, während die Umfangsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Profils mit einer Rippenhöhe von nur 2 mm in den Kern der Strömung eindringt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Profils 4 mit nur 3 Rippen ist zwar annähernd so hoch, bewirkt aber keine spiralförmige Beschleunigung der Kernströmung.upper curve: profile 6: 16 ° gradient middle curve: profile 3: 30 ° gradient lower curve: profile 4: 3 ribs with 30 ° gradient The course of the curve clearly shows that the higher peripheral speed of the profile 6 with 4.8 mm high ribs is consumed within the rib valleys, while the peripheral speed of the profile according to the invention penetrates into the core of the flow with a rib height of only 2 mm. The peripheral speed of the profile 4 with only 3 ribs is almost as high, but does not cause a spiral acceleration of the core flow.
Das erfindungsgemäße Profil bewirkt nach dem Kurvenverlauf im Diagramm der Fig. 2 eine spiralförmige Beschleunigung in den Rippentälern (oberer Kurvenast), die weite Bereiche des Rohrquerschnitts erfasst und damit eine Homogenisierung der Temperatur im Rohr bewirkt. Die geringere Umfangsgeschwindigkeit an den Rippenkuppen (unterer Kurvenast) gewährleistet darüber hinaus, dass es nicht zu Verwirbelungen und Rückströmungen kommt.According to the curve in the diagram in FIG. 2, the profile according to the invention brings about a spiral acceleration in the rib valleys (upper curve branch), which covers large areas of the pipe cross section and thus brings about a homogenization of the temperature in the pipe. The lower peripheral speed at the rib tops (lower curve branch) also ensures that there is no turbulence and backflow.
In Fig. 3 sind drei Versuchsrohre mit ihren Daten im Querschnitt dargestellt, darunter auch das erfindungsgemäße Profil 3. Die Diagramme geben jeweils den Temperaturverlauf über den Rohrhalbmesser (Radius) auf der Schatten- und der Sonnenseite wieder. Ein Vergleich der Diagramme zeigt die geringere Temperaturdifferenz zwischen Rohrwand und -Zentrum sowie die geringere Gastemperatur an der Rohrwand bei dem erfindungsgemäßen Profil 3.3 shows three test tubes with their data in cross-section, including the profile 3 according to the invention. The diagrams show the temperature profile over the tube radius (radius) on the shadow and the sun side. A comparison of the diagrams shows the lower temperature difference between the tube wall and the center and the lower gas temperature on the tube wall in the case of the profile 3 according to the invention.
Die erfindungsgemäße Drallströmung gewährleistet, daß die Schwankung der Innenwandtemperatur über den Rohrumfang, das heißt zwischen Sonnen- und Schattenseite unter 12° C liegt, obgleich die üblicherweise in parallelen Reihen angeordneten Rohrschlangen eines Röhrenofens mit Hilfe von Seitenwandbren- nern lediglich auf einander gegenüberliegenden Seiten beheizt beziehungsweise mit Verbrennungsgasen beaufschlagt werden und die Rohre somit jeweils eine den Brennern zugekehrte Sonnenseite und eine um 90° dazu versetzte Schattenseite besitzen. Die mittlere Rohrwandtemperatur, das heißt die Differenz der Rohrwandtemperatur zwischen Sonnen- und Schattenseite führt zu inneren Spannungen und bestimmt daher die Lebensdauer der Rohre. So ergibt die aus dem Diagramm der Fig. 4 ersichtliche Verringerung der mittleren - 7 -The swirl flow according to the invention ensures that the fluctuation of the inner wall temperature over the circumference of the tube, that is, between the sun and shadow side is below 12 ° C., although the tube coils of a tube furnace, which are usually arranged in parallel rows, are heated or heated with the help of side wall burners only on opposite sides are charged with combustion gases and the pipes therefore each have a sunny side facing the burners and a shadow side offset by 90 °. The mean pipe wall temperature, i.e. the difference in pipe wall temperature between the sunny and the shady side, leads to internal stresses and therefore determines the service life of the pipes. This results in the reduction in the mean, which can be seen from the diagram in FIG. 4 - 7 -
Rohrwandtemperatur eines erfindungsgemäßen Rohrs mit acht Rippen einer Steigung von 30°, einem Rohrinnendurchmesser von 38,8 mm und einem Rohraußendurchmesser von 50,8 mm, somit einer Höhendifferenz zwischen Rippentälern und Rippenkuppen von 2 mm von 11° im Vergleich zu einem durchmessergleichem Glattrohr, bezogen auf eine mittlere Lebensdauer von 5 Jahren, bei einer Betriebstemperatur von 1050 °C eine rechnerische Lebensdauererhöhung auf etwa 8 Jahre.Pipe wall temperature of a pipe according to the invention with eight fins with a pitch of 30 °, a pipe inside diameter of 38.8 mm and a pipe outside diameter of 50.8 mm, thus a height difference between rib valleys and rib tips of 2 mm of 11 ° compared to a diameter-smooth tube to an average lifespan of 5 years, at an operating temperature of 1050 ° C, a calculated lifespan increase to about 8 years.
Die Temperaturverteilung zwischen Sonnen- und Schattenseite für die drei Profile der Fig.3 ergibt sich aus dem Diagramm der Fig. 5. Bemerkenswert ist dabei das niedrigere Niveau der Temperatur-Kurve für das Profil 3 im Vergleich zum Glattrohr (Profil 0) und die erheblich geringere Schwankungsbreite der Profil 3-Kurve im Vergleich zu der Profil 1 -Kurve.The temperature distribution between the sun and shadow side for the three profiles in FIG. 3 results from the diagram in FIG. 5. It is noteworthy here that the lower level of the temperature curve for profile 3 compared to the smooth tube (profile 0) is significant smaller fluctuation range of the profile 3 curve compared to the profile 1 curve.
Eine besonders günstige Temperaturverteilung stellt sich ein, wenn die Isothermen von der Rohrinnenwand zum Kern der Strömung spiralförmig verlaufen.A particularly favorable temperature distribution arises when the isotherms run from the inner tube wall to the core of the flow in a spiral.
Eine gleichmäßigere Verteilung der Temperatur über den Querschnitt ergibt sich insbesondere, wenn sich die Umfangsgeschwindigkeit innerhalb von 2 bis 3 m aufbaut und dann über die gesamte Rohrlänge konstant bleibt.A more uniform distribution of the temperature over the cross section results in particular if the peripheral speed builds up within 2 to 3 m and then remains constant over the entire pipe length.
Das erfindungsgemäße Verfahren sollte im Hinblick auf eine hohe Olefinaus- beute bei vergleichsweise kurzer Rohrlänge so betrieben werden, daß der Homogenitätsfaktor der Temperatur über den Querschnitt und der auf den hydraulischen Durchmesser bezogene Homogenitätsfaktor der Temperatur im Verhältnis zum Homogenitätsfaktor eines Glattrohrs (HG0) über 1 liegt. Dabei sind die Homogenitätsfaktoren wie folgt definiert:In view of a high olefin yield with a comparatively short tube length, the method according to the invention should be operated in such a way that the homogeneity factor of the temperature over the cross section and the homogeneity factor based on the hydraulic diameter in relation to the homogeneity factor of a smooth tube (H G0 ) over 1 lies. The homogeneity factors are defined as follows:
HG0[-] Hp0 = ΔTo . dx/ ΔTχ . do H G0 [-] Hp 0 = ΔT o . d x / ΔT χ . d o
Das erfindungsgemäße Strömungsbild aus Kern- und Drallstömung läßt sich mit einem Rippenrohr erreichen, bei dem der Flankenwinkel der jeweils über die Länge eines Rohrstücks durchgehenden Rippen, das heißt der Außenwinkel zwischen den Rippenflanken und dem Radius des Rohrs 16° bis 25°, vorzugsweise 19° bis 21° beträgt. Ein derartiger Flankenwinkel gewährleistet insbesondere in Verbindung mit einer Rippensteigung von 20° bis 40°, beispielsweise 22,5° bis 32,5°, daß sich in den Rippentälern nicht eine mehr oder weniger in sich geschlossene, hinter die Rippenflanken in die Rippentäler zurückkehrende Wirbelströmung ergibt, die in den Rippentälern zum Entstehen unerwünschter "Twisters", das heißt von geschlossenen Wirbelzöpfen führt. Vielmehr lösen sich die sich in den Rippentälern entstehenden Wirbel von den Rippenflanken ab und werden von der Drallströmung aufgenommen. Die von den Rippen induzierte Drallenergie beschleunigt die Gaspartikel und führt zu einer höheren Gesamtgeschwindigkeit. Dies führt zu einer Verminderung und Vergleichmäßigung der Rohrwandtemperatur und zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur und der Verweildauer über den Rohrquerschnitt.The flow pattern of core and swirl flow according to the invention can be achieved with a finned tube in which the flank angle is in each case over the Length of a tube piece of continuous ribs, that is, the outside angle between the rib flanks and the radius of the tube is 16 ° to 25 °, preferably 19 ° to 21 °. Such a flank angle, in particular in connection with a fin pitch of 20 ° to 40 °, for example 22.5 ° to 32.5 °, ensures that there is not a more or less self-contained vortex flow returning into the fin valleys behind the fin flanks results, which leads to the formation of undesirable "twisters" in the rib valleys, that is, of closed vortex braids. Rather, the vortices that arise in the rib valleys separate from the rib flanks and are absorbed by the swirl flow. The swirl energy induced by the ribs accelerates the gas particles and leads to a higher overall speed. This leads to a reduction and equalization of the tube wall temperature and to an equalization of the temperature and the residence time over the tube cross-section.
Die Beschaffenheit des erfindungsgemäßen Rippenrohrs ergibt sich aus der Darstellung eines Rohrsegments in Fig. 6 und den zugehörigen charakteristischen ParameternThe nature of the finned tube according to the invention results from the illustration of a tube segment in FIG. 6 and the associated characteristic parameters
hydraulischer Durchmesser Dh in mm, Ri < Dh / 2hydraulic diameter Dh in mm, Ri <Dh / 2
Flankenwinkel ß Rippenhöhe HFlank angle ß rib height H
- Hüllkreis-Radius Ra = Ri + H und Da = 2 x Ra Zentrumswinkel α- Envelope circle radius Ra = Ri + H and Da = 2 x Ra center angle α
Krümmungsradius R = Ra (sin α / 2 sin ß+ sin α)Radius of curvature R = Ra (sin α / 2 sin ß + sin α)
- Hüllkreis-Umfang 2 π Ra- Envelope circumference 2 π Ra
- Winkel im schiefwinkligen Dreieck γ = 180 - (α + ß) Innen-Radius Ri = 2R (sin γ / sin α) - R Rippenhöhe H = Ra - Ri- Angle in the oblique triangle γ = 180 - (α + ß) inner radius Ri = 2R (sin γ / sin α) - R rib height H = Ra - Ri
- Profil-Umfang Up = 2 x Rippenzahl x πR / 180 (2 ß + α) Rippenfläche FR - Profile circumference U p = 2 x number of ribs x πR / 180 (2 ß + α) rib area F R
Fläche des Hüllkreises Fa = π Da2 / 4 Fläche des Innenkreises Fs = II • DiArea of the enveloping circle Fa = π Da 2/4 Area of the inner circle F s = II • Di
Profilfläche innerhalb des Hüllkreises Fp = FR • RippenzahlProfile area within the envelope circle F p = F R • Number of ribs
- Profil-Umfang Up = (1,05 bis 0,98) • 2 π Ra- Profile range Up = (1.05 to 0.98) • 2 π Ra
Die Rippen und die zwischen den Rippen befindlichen Rippentäler können im Querschnitt spiegelsymmetrisch ausgebildet sein und aneinandergrenzen beziehungsweise eine Wellenlinie mit jeweils gleichen Krümmungsradien bilden. Der Flankenwinkel ergibt sich dann zwischen den Tangenten der beiden Krümmungsradien im Berührungspunkt und dem Radius des Rohrs. Dabei sind die Rippen verhältnismäßig flach; Rippenhöhe und Flankenwinkel werden so aufeinander abgestimmt, dass der hydraulische Durchmesser des Profils aus dem Verhältnis 4 x freier Querschnitt/Profilumfang gleich oder grösser ist als der Innenkreis des Profils. Der hydraulische Durchmesser liegt daher im inneren Drittel der Profilhöhe. Damit steigen die Rippenhöhe und die Zahl der Rippen mit zunehmendem Durchmesser so, daß die Drallströmung in der für die Wirkung des Profils erforderlichen Richtung und Stärke erhalten bleibt.The ribs and the rib valleys located between the ribs can be mirror-symmetrical in cross section and adjoin one another or form a wavy line with the same radii of curvature in each case. The flank angle then results between the tangents of the two radii of curvature at the point of contact and the radius of the tube. The ribs are relatively flat; Rib height and flank angle are coordinated so that the hydraulic diameter of the profile from the ratio of 4 x free cross-section / profile circumference is equal to or larger than the inner circle of the profile. The hydraulic diameter is therefore in the inner third of the profile height. The rib height and the number of ribs increase with increasing diameter so that the swirl flow is maintained in the direction and strength required for the effect of the profile.
Zwischen den Rippen bzw. in den Rippentälern ergibt sich eine größere Strömungsgeschwindigkeit (Fig. 2), die zu einem Selbstreinigungseffekt, daher zu weniger Ablagerungen von Pyrolysekoks führt.Between the ribs or in the rib valleys there is a greater flow rate (FIG. 2), which leads to a self-cleaning effect and therefore to less pyrolysis coke deposits.
Werden die Rippen durch Auftragsschweißen bzw. Aufbauschweißen unter Verwendung eines Schleudergussrohrs hergestellt, dann bleibt die Rohrwandung zwischen den einzelnen Rippen im wesentlichen unverändert, so dass die Rippentäler auf einem gemeinsamen Kreis liegen, der dem Innenumfang des Schleudergussrohrs entspricht.If the fins are produced by build-up welding or built-up welding using a centrifugal cast tube, the tube wall between the individual fins remains essentially unchanged, so that the rib valleys lie on a common circle that corresponds to the inner circumference of the centrifugal cast tube.
Versuche haben ergeben, daß - unabhängig vom Innendurchmesser der RohreTests have shown that - regardless of the inside diameter of the pipes
- insgesamt 8 bis 12 Rippen ausreichend sind, um das erfindungsgemäße Strömungsbild zu erreichen. 10- A total of 8 to 12 ribs are sufficient to achieve the flow pattern according to the invention. 10
Bei dem erfindungsgemäßen Rippenrohr beträgt das Verhältnis der Quotienten der Wärmeübergangskoeffizienten QR / Q0 zum Quotienten der Druckverluste ΔPR/ΔPo im Wasserversuch unter Benutzung und Beachtung der Ähnlichkeitsgesetze und Verwendung der für ein Naphta/Wasserdampf-Gemisch vermittelten Reynoldszahlen, vorzugsweise 1,4 bis 1,5, wobei R ein Rippenrohr und 0 ein Glattrohr kennzeichnet.In the finned tube according to the invention, the ratio of the quotients of the heat transfer coefficients Q R / Q 0 to the quotient of the pressure losses ΔP R / ΔPo in the water test using and observing the laws of similarity and using the Reynolds numbers mediated for a naphtha / water vapor mixture is preferably 1.4 to 1.5, where R denotes a finned tube and 0 a smooth tube.
Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Rippenrohrs (Profil 3) im Vergleich zu einem Glattrohr (Profil 0) sowie einem Rippenrohr mit achsparallelen Rippen (Profil 1), bei denen der radiale Abstand zwischen den Rippentälern und den Rippenkuppen 4,8 mm beträgt veranschaulichen die Daten der nachfolgenden Tabelle. Die Rippenrohre besaßen sämtlich 8 Rippen sowie denselben Hüllkreis.The superiority of the finned tube according to the invention (profile 3) compared to a smooth tube (profile 0) and a finned tube with axially parallel fins (profile 1), in which the radial distance between the rib valleys and the fin tips is 4.8 mm, illustrate the data of the following Table. The finned tubes all had 8 fins and the same enveloping circle.
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
Dabei ist der hydraulische Durchmesser wie folgt definiert:The hydraulic diameter is defined as follows:
Dh dr = 4 x (freier Querschnitt) / Innenumfang;D h dr = 4 x (free cross-section) / inner circumference;
er entspricht vorzugsweise dem Innendurchmesser eines vergleichbaren Glattrohrs und ergibt dann einen Homogenitätsfaktor von 1 ,425. Das erfindungsgemäße Rippenrohr ergibt im Wasserversuch einen um den Faktor 2,56 höheren Wärmeübergang (QR) im Vergleich zum Glattrohr bei einem nur um den Faktor 1 ,76 erhöhten Druckverlust (ΔPR).it preferably corresponds to the inside diameter of a comparable smooth tube and then gives a homogeneity factor of 1.425. In the water test, the finned tube according to the invention results in a heat transfer (Q R ) that is higher by a factor of 2.56 compared to the smooth tube with a pressure loss (ΔP R ) that is only increased by a factor of 76.
In Fig. 7 sind einem Rohr mit glatter Innenwand (Glattrohr) drei verschiedene Profilrohre gegenübergestellt, darunter ein erfindungsgemäßes Rohr mit 8 Rippen mit einer Steigung von jeweils 30°. Zu jedem Querschnitt sind der hydraulische Durchmesser, die Axialgeschwindigkeit, die Verweilzeit und der Druckverlust angegeben.In Fig. 7, a pipe with a smooth inner wall (smooth pipe) is compared to three different profile pipes, including a pipe according to the invention with 8 fins, each with a slope of 30 °. The hydraulic diameter, the axial speed, the dwell time and the pressure loss are given for each cross-section.
Ausgangsdaten waren die Durchsatzmengen eines in Betrieb befindlichen Glattrohres mit 38 mm Innendurchmesser, der mit dem hydraulischen Durchmesser identisch ist. Diese Daten wurden nach den Ähnlichkeitsgesetzen (gleiche Reynoldszahlen) auf warmes Wasser umgerechnet und den Versuchen zu Grunde gelegt (siehe Verhältnis der Quotienten des Wärmeübergangs und des Druckverlustes für Versuche mit Wasser sowie den bezogenen Homogenitätsfaktor bei der Rechnung mit Gasen).The starting data were the throughput quantities of a smooth pipe in operation with a 38 mm inner diameter, which is identical to the hydraulic diameter. These data were converted to warm water according to the laws of similarity (same Reynolds numbers) and used as the basis for the tests (see ratio of the heat transfer and pressure loss quotients for tests with water and the related homogeneity factor when calculating with gases).
Die unterschiedlichen Geschwindigkeitsprofile ergeben sich aus gleichen Durchsatzmengen bei unterschiedlichen hydraulischen Durchmessern (reziprokes Verhältnis).The different speed profiles result from the same throughputs with different hydraulic diameters (reciprocal ratio).
Der Vergleich der Geschwindigkeiten bei den im Querschnitt gleichen Profilen 2 und 3 verdeutlicht die bessere Geschwindigkeit, Beschleunigung und Verweilzeit bei den erfindungsgemäßen Rohren (Profil 3). Bei gleichem hydraulischen Durchmesser bewirkt die durch den Drall der Rippen verursachte Geschwindigkeits-Komponente in Umfangsrichtung ein Ablösen der Strömung von der Rohrwand und eine schraubenförmig ansteigende Geschwindigkeit im gesamten Querschnitt.The comparison of the speeds with the profiles 2 and 3 having the same cross section illustrates the better speed, acceleration and dwell time for the tubes according to the invention (profile 3). With the same hydraulic diameter, the speed component caused by the swirl of the ribs causes the flow to detach from the pipe wall in the circumferential direction and a helically increasing speed in the entire cross section.
Durch die gerichtete, spiralförmige Strömung wird die Wärme von der Rohrwand in die Strömung eingetragen und damit gleichmäßiger verteilt als in einer 12 -The directional, spiral flow transfers the heat from the pipe wall into the flow and thus distributes it more evenly than in one 12 -
normalen ungerichteten turbulenten Strömung (Glattrohr, Profile 1 und 2). Gleiches gilt für die Verweilzeit der Partikel. Die spiralförmig gerichtete Strömung verteilt die Partikel gleichmäßiger über den Querschnitt während die Beschleunigung an den Profilflanken die mittlere Verweilzeit reduziert. Der höhere Druckverlust des Profils 3 resultiert aus der Umfangsgeschwindigkeit. Bei Profil 1 liegt die Ursache in der starken Einschnürung der Strömung und dem Reibungsverlust an der großen Innenfläche des Profils.normal undirected turbulent flow (smooth tube, profiles 1 and 2). The same applies to the dwell time of the particles. The spiral-shaped flow distributes the particles more evenly over the cross-section, while the acceleration on the profile flanks reduces the average residence time. The higher pressure loss of the profile 3 results from the peripheral speed. The cause of profile 1 is the strong constriction of the flow and the loss of friction on the large inner surface of the profile.
Die erfindungsgemäßen Rippenrohre lassen sich je nach Werkstoff beispielsweise aus einem Schleudergußrohr dadurch herstellen, daß die Enden eines Rohres mit achsparallelen Rippen gegeneinander verdreht werden, oder daß das Innenprofil durch Verformen eines Schleudergußrohrs, beispielsweise durch Warmschmieden, Warmziehen oder Kaltverformen über ein Profilwerkzeug, beispielsweise einen fliegenden Dorn oder einer Dornstange mit einem dem Innenprofil des Rohrs entsprechenden Außenprofil erzeugt wird.Depending on the material, the finned tubes according to the invention can be produced, for example, from a centrifugally cast tube by rotating the ends of a tube with ribs parallel to the axis, or by deforming a centrifugally cast tube, for example by hot forging, hot drawing or cold forming, using a profile tool, for example a flying one Mandrel or a mandrel rod with an outer profile corresponding to the inner profile of the tube is generated.
Schneidemaschinen zum Innenprofilieren von Rohren sind in verschiedenen Varianten beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 195 23 280 bekannt. Diese Maschinen eignen sich auch zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Rippenrohrs.Cutting machines for internally profiling pipes are known in various variants, for example from German patent 195 23 280. These machines are also suitable for producing a finned tube according to the invention.
Beim Warmumformen sollte die Umformtemperatur so eingestellt werden, daß es im Bereich der Innenoberfläche zu einer partiellen Zerstörung des Gefügekorns und demzufolge später unter dem Einfluß der Betriebstemperatur zu einer Rekristallisation kommt. Die Folge davon ist ein feinkörniges Gefüge, das eine rasche Diffusion von Chrom, Silizium und/ oder Aluminium durch die austenti- sche Matrix zur Innenoberfläche des Rohrs und dort zum schnellen Aufbau einer oxidischen Schutzschicht führt.During hot forming, the forming temperature should be set so that there is a partial destruction of the structural grain in the area of the inner surface and consequently later recrystallization under the influence of the operating temperature. The result of this is a fine-grained structure that leads to a rapid diffusion of chromium, silicon and / or aluminum through the austentic matrix to the inner surface of the tube, where it quickly builds up an oxidic protective layer.
Die erfindungsgemäßen Rippen lassen sich auch durch Auftragsschweißen erzeugen; in diesem Fall kann zwischen den einzelnen Rippen kein gekrümmter Rippengrund entstehen, sondern es bleibt dort der ursprüngliche Verlauf der Innenwandung des Rohrs im wesentlichen erhalten.The ribs according to the invention can also be produced by cladding; in this case there can be no curved between the individual ribs Rib base arise, but there the original course of the inner wall of the tube is essentially preserved.
Die Innenoberfläche des erfindungsgemäßen Rohrs sollte eine möglichst geringe Rauhigkeit besitzen; sie kann daher geglättet, beispielsweise mechanisch poliert oder elektrolytisch egalisiert sein.The inner surface of the pipe according to the invention should have the lowest possible roughness; it can therefore be smoothed, for example mechanically polished or electrolytically leveled.
Als Rohrwerkstoff eignen sich für den Einsatz in Äthylenanlagen Eisen- beziehungsweise Nickel-Legierungen mit 0,1% bis 0,5% Kohlenstoff, 20 bis 35% Chrom, 20 bis 70% Nickel, bis 3% Silizium, bis 1% Niob, bis 5% Wolfram sowie Zusätzen von Hafnium, Titan, Seltenen Erden, oder Zirkonium, von jeweils bis 0,5% und bis 6% Aluminium. Suitable pipe materials for use in ethylene plants are iron or nickel alloys with 0.1% to 0.5% carbon, 20 to 35% chromium, 20 to 70% nickel, up to 3% silicon, up to 1% niobium, to 5% tungsten and additions of hafnium, titanium, rare earths or zirconium, each up to 0.5% and up to 6% aluminum.

Claims

- 1 -Patentansprüche: - 1 -patent claims:
1. Verfahren zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen in Anwesenheit von Dampf, bei dem das Einsatzgemisch durch außenbeheizte Rohre mit wendeiförmigen Innenrippen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nachbarschaft der Rippen eine Drallströmung erzeugt und mit zunehmendem radialem Abstand von den Rippen in eine Kernzone mit überwiegend axialer Strömung überführt wird.1. A process for the thermal splitting of hydrocarbons in the presence of steam, in which the feed mixture is passed through externally heated pipes with helical inner ribs, characterized in that a swirl flow is generated in the immediate vicinity of the ribs and with increasing radial distance from the ribs into a core zone predominantly axial flow is transferred.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallströmung die sich an den Rippenflanken ablösenden Wirbel aufnimmt.2. The method according to claim 1, characterized in that the swirl flow absorbs the swirling at the rib flanks.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Gasströmung in den Rippentälern größer als an den Rippenkuppen ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the peripheral speed of the gas flow in the rib valleys is greater than at the rib tops.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallströmung an den Rippen in einem Winkel 20° bis 40°, vorzugsweise von 22,5 bis 32,5 °, bezogen auf die Rohrachse, verläuft.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the swirl flow at the ribs at an angle of 20 ° to 40 °, preferably from 22.5 to 32.5 °, based on the tube axis.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankung der Innenwandtemperatur über den Rohrumfang unter 12°C liegt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the fluctuation in the inner wall temperature over the tube circumference is below 12 ° C.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isothermen in der Kernzone spiralförmig verlaufen.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the isotherms are spiral in the core zone.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Geschwindigkeit der Drallströmung innerhalb der ersten 2 bis 3 m der Rohrlänge aufbaut und dann konstant bleibt. - 15 -7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the speed of the swirl flow builds up within the first 2 to 3 m of the tube length and then remains constant. - 15 -
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Drallströmung nach den ersten 2 bis 3 m Rohrlänge den gesamten Querschnitt erfaßt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the speed of the swirl flow after the first 2 to 3 m tube length covers the entire cross section.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Homogenitätsfaktor der Temperatur über den Querschnitt und der auf den hydraulischen Durchmesser bezogene Homogenitätsfaktor der Temperatur im Verhältnis zu den Homogenitätsfaktoren eines Glattrohrs über 1 liegt.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the homogeneity factor of the temperature over the cross section and the homogeneity factor of the temperature based on the hydraulic diameter is above 1 in relation to the homogeneity factors of a smooth tube.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Grenzschicht an der Rohrwandung um 8 bis 12% geringer ist und die Strömungsgeschwindigkeit in der Kernzone um 8 bis 12% größer ist als bei einem vergleichbaren Rohr mit geraden Rippen gleicher Beschaffenheit.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the flow rate in the boundary layer on the pipe wall is 8 to 12% lower and the flow rate in the core zone is 8 to 12% greater than in a comparable pipe with straight Ribs of the same quality.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas auf einer Strecke von 100 bis 200 cm, gerechnet ab Gaseintritt, auf eine Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt wird, die 15 bis 20% der Axialgeschwindigkeit in der Kernzone beträgt und daß danach die Umfangsgeschwindigkeit konstant bleibt.11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the gas is accelerated over a distance of 100 to 200 cm, calculated from the gas inlet, to a peripheral speed which is 15 to 20% of the axial speed in the core zone and that thereafter the peripheral speed remains constant.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus Axial- und Umfangsgeschwindigkeit größer ist als die Axialgeschwindigkeit eines vergleichbaren Rohrs mit geraden Rippen gleicher Beschaffenheit.12. The method according to claim 1 to 11, characterized in that the sum of the axial and peripheral speed is greater than the axial speed of a comparable tube with straight ribs of the same nature.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaspartikel an den Rippenflanken beschleunigt werden. - 16 -13. The method according to claim 1 to 12, characterized in that the gas particles are accelerated on the rib flanks. - 16 -
14. Rippenrohr mit mehreren wendeiförmig verlaufenden Innenrippen, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilumfang (Up) + 5 bis - 2% des die Rippentäler berührenden Hüllkreises ausmacht.14. Finned tube with several helical inner ribs, characterized in that the profile circumference (Up) makes up + 5 to - 2% of the enveloping circle touching the rib valleys.
15. Rippenrohr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankenwinkel der Rippen 16° bis 25° beträgt.15. finned tube according to claim 14, characterized in that the flank angle of the ribs is 16 ° to 25 °.
16. Rippenrohr nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel der Rippen 20° bis 40° beträgt16. Finned tube according to claim 14 or 15, characterized in that the pitch angle of the ribs is 20 ° to 40 °
17. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen und die zwischen den Rippen befindlichen Rippentäler im Querschnitt spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.17. Finned tube according to one of claims 14 to 16, characterized in that the ribs and the rib valleys located between the ribs are mirror-symmetrical in cross section.
18. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenkuppen und die Rippentäler jeweils ineinander übergehen.18. Finned tube according to one of claims 14 to 17, characterized in that the rib tops and the rib valleys each merge.
19. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen und die Rippentäler denselben Krümmungsradius besitzen.19. Finned tube according to one of claims 14 to 18, characterized in that the ribs and the rib valleys have the same radius of curvature.
20. Rippenrohr nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen aufgeschweisst sind und die Rippentäler auf einem gemeinsamen Kreis liegen.20. Finned tube according to claim 14 or 15, characterized in that the ribs are welded on and the rib valleys lie on a common circle.
21. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 20, gekennzeichnet durch insgesamt sechs bis zwölf Rippen.21. Finned tube according to one of claims 14 to 20, characterized by a total of six to twelve fins.
22. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Durchmesser des Rippenrohrs mindestens gleich dem Durchmesser des Innenkreises (Ri) ist. - 17 -22. Finned tube according to one of claims 14 to 21, characterized in that the hydraulic diameter of the finned tube is at least equal to the diameter of the inner circle (Ri). - 17 -
23. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Quotienten der Wärmeübergangskoeffizienten QR/Q0 zum Quotienten der Druckverluste ΔPR/ΔP0 im Wasserversuch 1 ,4 bis 1 ,5 beträgt, wobei R ein Rippenrohr und 0 ein Glattrohr kennzeichnet.23. Finned tube according to one of claims 14 to 22, characterized in that the ratio of the quotients of the heat transfer coefficients Q R / Q 0 to the quotient of the pressure losses ΔP R / ΔP 0 in the water test is 1.4 to 1.5, where R is a finned tube and 0 denotes a smooth tube.
24. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) des Rippenquerschnitts 3,5 bis 20 mm beträgt.24. Finned tube according to one of claims 14 to 23, characterized in that the radius of curvature (R) of the fin cross section is 3.5 to 20 mm.
25. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 24, gekennzeichnet durch eine Rippenhöhe (H) von 1,25 bis 3 mm.25. Finned tube according to one of claims 14 to 24, characterized by a fin height (H) of 1.25 to 3 mm.
26. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt innerhalb des Profilumfangs (Up) 85 bis 95% der Fläche des Hüllkreises (Fa) beträgt.26. Finned tube according to one of claims 14 to 25, characterized in that the free cross section within the profile circumference (Up) is 85 to 95% of the area of the enveloping circle (Fa).
27. Rippenrohr nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfläche (Fp) 40 bis 50% der Ringfläche zwischen dem Hüllkreis und dem Innenkreis beträgt.27. Finned tube according to one of claims 14 to 26, characterized in that the profile area (Fp) is 40 to 50% of the ring area between the enveloping circle and the inner circle.
28. Verfahren zum Herstellen eines Rippenrohrs nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden eines Rohrs mit achsparallelen Rippen gegeneinander verdreht werden.28. A method for producing a finned tube according to one of claims 14 to 27, characterized in that the ends of a tube with axially parallel fins are rotated against each other.
29. Verfahren zum Herstellen eines Rippenrohrs nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenprofil durch Umformen über ein Profilwerkzeug hergestellt wird. 29. A method for producing a finned tube according to one of claims 14 to 27, characterized in that the inner profile is produced by shaping using a profile tool.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umformen das Gefügekorn im Bereich der Innenoberfläche partiell zertrümmert wird.30. The method according to claim 29, characterized in that the structural grain is partially shattered in the region of the inner surface during shaping.
31. Verfahren zum Herstellen eines Rippenrohrs nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil durch Ver- formen über ein Profilwerkzeug oder durch Auftragsschweissen erzeugt wird.31. A method for producing a finned tube according to one of claims 14 to 27, characterized in that the inner profile is produced by shaping using a profile tool or by build-up welding.
32. Verfahren zum Herstellen eines Schleudergussrohrs nach den Ansprüchen 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil durch elektrolytisches Abtragen erzeugt wird.32. A method for producing a centrifugal cast pipe according to claims 14 to 27, characterized in that the inner profile is produced by electrolytic removal.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche des Profilrohrs geglättet wird.33. The method according to any one of claims 29 to 32, characterized in that the inner surface of the profile tube is smoothed.
34. Verwendung eines Schleudergussrohres zum Herstellen eines Rippenrohrs nach einem der Ansprüche 15 bis 27.34. Use of a centrifugal cast tube for producing a finned tube according to one of claims 15 to 27.
35. Verwendung nach Anspruch 34, bei der das Schleudergussrohr aus einer Nickel-Legierung mit 0,1 bis 0,5%Kohlenstoff, 20 bis 35% Chrom, 20 bis 70% Nickel, bis 3% Silizium, bis 1% Niob, bis 5% Wolfram sowie jeweils bis 0,5% Hafnium, Titan, Seltene Erdmetalle, Zirkonium und bis 6% Aluminium besteht.35. Use according to claim 34, wherein the centrifugal casting tube made of a nickel alloy with 0.1 to 0.5% carbon, 20 to 35% chromium, 20 to 70% nickel, to 3% silicon, to 1% niobium, to 5% tungsten and up to 0.5% hafnium, titanium, rare earth metals, zirconium and up to 6% aluminum.
36. Verwendung nach Anspruch 35, bei der die Legierung einzeln oder nebeneinander mindestens 0,02% Silizium, 0,1% Niob, 0,3% Wolfram und 1 ,5% Aluminium enthält. 36. Use according to claim 35, wherein the alloy contains individually or side by side at least 0.02% silicon, 0.1% niobium, 0.3% tungsten and 1.5% aluminum.
PCT/EP2003/004827 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons WO2004015029A1 (en)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003227737A AU2003227737A1 (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
EA200500258A EA010936B1 (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
YUP-2005/0060A RS20050060A (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
CA2493463A CA2493463C (en) 2002-07-25 2003-05-08 Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons
ES03725176T ES2374568T3 (en) 2002-07-25 2003-05-08 PROCEDURE AND TUBE WITH FINS FOR THERMAL DISPOSAL OF HYDROCARBONS.
BRPI0312919-5A BR0312919B1 (en) 2002-07-25 2003-05-08 Finned tube for thermal cracking of hydrocarbons in the presence of steam
JP2004526658A JP4536512B2 (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method for pyrolyzing hydrocarbons and ribbed tubes
MXPA05001070A MXPA05001070A (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons.
EP03725176A EP1525289B9 (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
NZ537827A NZ537827A (en) 2002-07-25 2003-05-08 Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons
AT03725176T ATE526385T1 (en) 2002-07-25 2003-05-08 METHOD AND FINNED TUBE FOR THERMAL CRACKING OF HYDROCARBONS
US10/945,860 US20050131263A1 (en) 2002-07-25 2004-09-21 Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons
IL166229A IL166229A (en) 2002-07-25 2005-01-11 Process and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
ZA2005/00456A ZA200500456B (en) 2002-07-25 2005-01-18 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
HR20050072A HRP20050072A2 (en) 2002-07-25 2005-01-24 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
NO20050493A NO337398B1 (en) 2002-07-25 2005-01-28 Ribbed tubes for thermal splitting of hydrocarbons
US12/025,398 US7963318B2 (en) 2002-07-25 2008-02-04 Finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons, and process for producing a finned tube

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10233961.9 2002-07-25
DE10233961A DE10233961A1 (en) 2002-07-25 2002-07-25 Cracking hydrocarbon materials in presence of steam heated with pipes having helical inner ribs promoting uniform temperature in pipe wall

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US10/945,860 Continuation US20050131263A1 (en) 2002-07-25 2004-09-21 Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004015029A1 true WO2004015029A1 (en) 2004-02-19

Family

ID=30128404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2003/004827 WO2004015029A1 (en) 2002-07-25 2003-05-08 Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons

Country Status (22)

Country Link
EP (2) EP2298850A1 (en)
JP (2) JP4536512B2 (en)
KR (1) KR101023668B1 (en)
CN (1) CN100523133C (en)
AT (1) ATE526385T1 (en)
AU (1) AU2003227737A1 (en)
BR (1) BR0312919B1 (en)
CA (1) CA2493463C (en)
DE (1) DE10233961A1 (en)
EA (1) EA010936B1 (en)
ES (1) ES2374568T3 (en)
HR (1) HRP20050072A2 (en)
IL (1) IL166229A (en)
MA (1) MA27325A1 (en)
MX (1) MXPA05001070A (en)
NO (1) NO337398B1 (en)
NZ (1) NZ537827A (en)
PL (1) PL204769B1 (en)
PT (1) PT1525289E (en)
RS (1) RS20050060A (en)
UA (1) UA85044C2 (en)
WO (1) WO2004015029A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10611968B2 (en) 2015-07-09 2020-04-07 Sabic Global Technologies B.V. Minimizing coke formation in a hydrocarbon cracker system
GB2590363A (en) * 2019-12-09 2021-06-30 Paralloy Ltd Internally profiled tubes

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101484770B (en) 2006-07-05 2011-07-20 住友金属工业株式会社 Metal tube for thermal cracking reaction
US20120060727A1 (en) * 2009-03-17 2012-03-15 ToTAL PETROCHECMICALS RESEARCH FELUY Process for quenching the effluent gas of a furnace
EP2813286A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-17 Evonik Industries AG Reaction tube and method for the production of hydrogen cyanide
FR3033266B1 (en) * 2015-03-05 2017-03-03 Ifp Energies Now COLLECTION ASSEMBLY OF A GASEOUS FLUID FOR RADIAL REACTOR
JP6107905B2 (en) * 2015-09-09 2017-04-05 株式会社富士通ゼネラル Heat exchanger
MY189535A (en) * 2016-04-12 2022-02-16 Univ Gent Reactor for a cracking furnace
DE102016012907A1 (en) 2016-10-26 2018-04-26 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Deep hole drilling method and tool for a deep hole drilling machine and deep hole drilling machine
WO2018185167A1 (en) * 2017-04-07 2018-10-11 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Pipe and device for thermally cleaving hydrocarbons
SI3384981T1 (en) * 2017-04-07 2024-05-31 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Tube and device for the thermal splitting of hydrocarbons
DE102017003409B4 (en) * 2017-04-07 2023-08-10 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Pipe and device for the thermal cracking of hydrocarbons
CN110709490A (en) * 2017-05-05 2020-01-17 埃克森美孚化学专利公司 Heat transfer tube for hydrocarbon processing
SG11202003475RA (en) * 2017-10-27 2020-05-28 China Petroleum & Chem Corp Heat transfer enhancement pipe as well as cracking furnace and atmospheric and vacuum heating furnace including the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB969796A (en) 1961-03-01 1964-09-16 Exxon Research Engineering Co Apparatus for heating fluids and tubes for disposal therein
US4876065A (en) * 1987-05-19 1989-10-24 Vdm Nickel-Technologie Aktiengesellschaft Corrosion-resisting Fe-Ni-Cr alloy
DE4427859A1 (en) * 1994-08-05 1995-10-26 Siemens Ag Tube with inner ribbing forming multi-hand thread
DE19523280A1 (en) * 1995-06-27 1997-01-02 Gfm Gmbh Forging machine for internal shaping of tubular workpieces
US5950718A (en) 1994-07-11 1999-09-14 Kubota Corporation Heat exchange tubes
US20010001399A1 (en) * 1996-07-25 2001-05-24 Willi Kleemann Austenitic nickel-chromium steel alloys
EP1136541A1 (en) 1997-06-10 2001-09-26 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis furnace with an internally finned u-shaped radiant coil

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132081A (en) * 1982-01-08 1983-08-06 Idemitsu Petrochem Co Ltd Thermal cracking of hydrocarbon
JPH11199876A (en) * 1998-01-16 1999-07-27 Kubota Corp Thermal cracking pipe used for producing ethylene having coking-reducing performance

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB969796A (en) 1961-03-01 1964-09-16 Exxon Research Engineering Co Apparatus for heating fluids and tubes for disposal therein
US4876065A (en) * 1987-05-19 1989-10-24 Vdm Nickel-Technologie Aktiengesellschaft Corrosion-resisting Fe-Ni-Cr alloy
US5950718A (en) 1994-07-11 1999-09-14 Kubota Corporation Heat exchange tubes
DE4427859A1 (en) * 1994-08-05 1995-10-26 Siemens Ag Tube with inner ribbing forming multi-hand thread
DE19523280A1 (en) * 1995-06-27 1997-01-02 Gfm Gmbh Forging machine for internal shaping of tubular workpieces
US20010001399A1 (en) * 1996-07-25 2001-05-24 Willi Kleemann Austenitic nickel-chromium steel alloys
EP1136541A1 (en) 1997-06-10 2001-09-26 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis furnace with an internally finned u-shaped radiant coil

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10611968B2 (en) 2015-07-09 2020-04-07 Sabic Global Technologies B.V. Minimizing coke formation in a hydrocarbon cracker system
GB2590363A (en) * 2019-12-09 2021-06-30 Paralloy Ltd Internally profiled tubes
GB2590363B (en) * 2019-12-09 2023-06-28 Paralloy Ltd Internally profiled tubes

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003227737A1 (en) 2004-02-25
DE10233961A1 (en) 2004-02-12
HRP20050072A2 (en) 2005-08-31
CA2493463C (en) 2013-01-15
MXPA05001070A (en) 2005-10-05
KR101023668B1 (en) 2011-03-25
ES2374568T3 (en) 2012-02-17
EA010936B1 (en) 2008-12-30
PT1525289E (en) 2012-01-04
UA85044C2 (en) 2008-12-25
EA200500258A1 (en) 2005-08-25
EP1525289A1 (en) 2005-04-27
NO20050493L (en) 2005-03-17
ATE526385T1 (en) 2011-10-15
NO337398B1 (en) 2016-04-04
EP2298850A1 (en) 2011-03-23
IL166229A (en) 2008-11-26
EP1525289B9 (en) 2012-02-29
KR20050052457A (en) 2005-06-02
JP2005533917A (en) 2005-11-10
JP4536512B2 (en) 2010-09-01
PL373967A1 (en) 2005-09-19
IL166229A0 (en) 2006-01-15
PL204769B1 (en) 2010-02-26
BR0312919A (en) 2005-07-05
EP1525289B1 (en) 2011-09-28
JP2010150553A (en) 2010-07-08
BR0312919B1 (en) 2014-06-24
RS20050060A (en) 2007-09-21
MA27325A1 (en) 2005-05-02
CA2493463A1 (en) 2004-02-19
CN1671824A (en) 2005-09-21
CN100523133C (en) 2009-08-05
NZ537827A (en) 2007-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69825494T2 (en) U-shaped internally ribbed radiating coil
EP1525289B1 (en) Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons
EP0417428B1 (en) Tube bundle heat exchanger
EP1802410A2 (en) Composite tube, method of production for a composite tube and use of a composite tube
EP2151652B1 (en) Connecting piece between a cracking tube and a cooling tube and method for connecting a cracking tube with a cooling tube
DE60211810T2 (en) PYROLYSEROHR AND THIS USE PYROLYSIS PROCESS
DE3715713C1 (en) Heat exchanger in particular for cooling cracked gases
DE19982976C2 (en) Process for the production of low molecular weight olefins, reactor for the pyrolysis of hydrocarbons and device for quenching cracked gas
DE1643074A1 (en) Process for converting hydrocarbons
DE102013222059A1 (en) Heat transfer tube and cracking furnace using the heat transfer tube
DD200677C4 (en) HEATER
DE2227769C2 (en) Process for the production of olefins
EP0380192B1 (en) Process and apparatus for indirectly heating a process gas stream in a reaction space for an endothermal reaction
DE4000675C9 (en) Method and device for steam cracking in a reaction zone heated by convection
DE3527663A1 (en) Process and equipment for the thermal cracking of hydrocarbons
DE1667280A1 (en) Tube reactor for chemical reactions
DE2920860C2 (en)
DE1551536A1 (en) Heat exchanger and process for cooling media
DE102017003409B4 (en) Pipe and device for the thermal cracking of hydrocarbons
EP3384981A1 (en) Tube and device for the thermal splitting of hydrocarbons
DE2259943A1 (en) HEATING PIPE
EP3606657A1 (en) Pipe and device for thermally cleaving hydrocarbons
DE2145232A1 (en) Heating tube for a furnace that can be heated from the outside
EP1348914B1 (en) Heat exchanger, combustion apparatus having a heat exchanger, closure member for use in such a heat exchanger, and method for making a heat exchanger
DE10222122A1 (en) Steam cracking of hydrocarbons comprises passing a mixture of hydrocarbons and steam through externally heated ceramic tubes in a radiant heating zone

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: P-2005/0060

Country of ref document: YU

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NI NO NZ OM PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10945860

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003725176

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 166229

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005/00456

Country of ref document: ZA

Ref document number: 200500456

Country of ref document: ZA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 537827

Country of ref document: NZ

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2493463

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: P20050072A

Country of ref document: HR

Ref document number: 55/CHENP/2005

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: PA/a/2005/001070

Country of ref document: MX

Ref document number: 373967

Country of ref document: PL

Ref document number: 1020057001384

Country of ref document: KR

Ref document number: 2004526658

Country of ref document: JP

Ref document number: 20038178850

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200500258

Country of ref document: EA

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003725176

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: DZP2005000061

Country of ref document: DZ

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020057001384

Country of ref document: KR