JPH0447719B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0447719B2 JPH0447719B2 JP17425886A JP17425886A JPH0447719B2 JP H0447719 B2 JPH0447719 B2 JP H0447719B2 JP 17425886 A JP17425886 A JP 17425886A JP 17425886 A JP17425886 A JP 17425886A JP H0447719 B2 JPH0447719 B2 JP H0447719B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pyrolysis
- tube
- pyrolysis tube
- grooves
- yield
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炭化水素の熱分解によりエチレン、
プロピレン、その他の有用なオレフインを製造す
るために好適な炭化水素の熱分解管に関する。 〔背景技術とその問題点〕 一般に、炭化水素の熱分解によるオレフインの
製造には、熱分解管を内蔵した熱分解炉を用い、
炭化水素を800〜950℃に昇温して熱分解した後、
急冷する方法が採用されている。この場合、熱分
解管内の流体への伝熱効率を高めるため、熱分解
管の内面や外面にフインあるいは隆起部を設けた
り、管を楕円形にする等種々の工夫がなされてい
る。また、オレフインの収率、特に有用なエチレ
ンの収率の向上を図るため、熱分解管内での滞留
時間を短くし、かつ、可及的速やかに冷却する等
の工夫がなされている。 しかしながら、反応条件を厳しくして転化率を
向上させようとすれば、熱分解管内への生成コー
クスの付着が著しくなり、この付着コークスの除
去操作を頻繁に行う必要が生じ、いずれにしても
従来は、熱分解方法全体の効率を向上させること
のできる熱分解管の開発が望まれていた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、オレフインの収率が高く、熱
分解管内へのコークス析出が少なく、連続運転可
能な期間が長く、しかもデコーキングを要する時
間を短縮できて熱分解装置全体の操業率を向上で
きる炭化水素の熱分解に供せられる熱分解管を提
供するにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明は、ナフサ乃至重質軽油を800〜950℃に
昇温しつつ熱分解させてオレフインを製造する際
に用いられる炭化水素の熱分解管において、その
平均内径が15〜45mmであり、かつ、管内面の形状
が横断面において半円弧状の凹凸を連続させて波
形をなす５〜10個の溝を有し、これらの溝が管の
長手方向に５〜20度の傾斜角度をもつらせん状に
形成されるようにして前記目的を達成しようとす
るものである。 従つて、伝達効率を上げられるからオレフイン
の収率を向上できるとともに熱分解管内へのコー
クスの析出が軽微で熱分解装置全体の操業率を飛
躍的に向上させることができる。 〔実施例〕 本発明に係る炭化水素の熱分解管の実施例を図
面を参照しながら詳細に説明する。この実施例は
第１図、第２図に示され、また、第３図には、本
実施例に用いられる熱分解装置の概略構成が示さ
れている。この第３図において、熱分解炉１０は
バーナ１２を有するとともに、複数本、例えば12
本の直管式熱分解管１４を備えている。これらの
熱分解管１４の入口側は入口ヘツダ１６により連
結されるとともに、出口側は出口ヘツダ１８によ
り各４本づつ連結され、入口ヘツダ１６には原料
供給管２０が、各出口ヘツダ１８には炉外におい
てそれぞれ急冷器２２が接続されている。 前記原料供給管２０にはそれぞれ炭化水素およ
び水蒸気が供給され、これらの原料は供給管２０
に設けられた予熱器２４，２６によりそれぞれ予
熱された後入口ヘツダ１６に供給されるようにな
つている。 前記各熱分解管１４の横断面は、第１図に示さ
れるように、管内面の形状が半円弧状の凹凸を連
続させて波形をなす複数条の溝１４Ａを有し、こ
れらの各溝１４Ａは、第２図に示されるように、
管長手方向に傾斜角度α、ピツチＰのらせん状に
形成されている。このような形状の熱分解管１４
の具体的な構成は、材質がニツケル・クロム合金
のASTM規格HPからなり、外径D0＝47.6mm、溝
底部間直径d1＝32.35mm、凸部間直径d2＝23.1mmと
され、従つて、平均内径DA＝27.7mm、溝深さｈ＝
4.62mm、最小肉厚ｔ＝7.63mmとされ、また、溝数
８、溝傾斜角度α＝10度、溝ピツチＰ＝400mm、
各直管式熱分解管長さＬ（第３図参照）＝11mとさ
れ、この熱分解管１４を12本用いて熱分解を行つ
た。ここにおいて、平均内径DAとは、熱分解管
１４の外径D0から肉厚の最大（ｔ＋ｈ）、最小
（ｔ）の平均値の２倍を引いた値、もしくは、溝
底部間直径d1と凸部間直径d2との平均値をいう。
なお、実測内円周Ｓ＝124mmと平均内径円周Ｃ＝
π・DA＝86.978とから拡面率Ｓ／Ｃを計算すると
Ｓ／Ｃ＝1.426となり原料の接触面積が大幅に増
加していることが判る。 炭化水素の原料としては、第１表に示す性状の
ナフサ、バキユーム、ガスオイル（減圧軽油）お
よび水添脱硫ガスオイルを用いた。
プロピレン、その他の有用なオレフインを製造す
るために好適な炭化水素の熱分解管に関する。 〔背景技術とその問題点〕 一般に、炭化水素の熱分解によるオレフインの
製造には、熱分解管を内蔵した熱分解炉を用い、
炭化水素を800〜950℃に昇温して熱分解した後、
急冷する方法が採用されている。この場合、熱分
解管内の流体への伝熱効率を高めるため、熱分解
管の内面や外面にフインあるいは隆起部を設けた
り、管を楕円形にする等種々の工夫がなされてい
る。また、オレフインの収率、特に有用なエチレ
ンの収率の向上を図るため、熱分解管内での滞留
時間を短くし、かつ、可及的速やかに冷却する等
の工夫がなされている。 しかしながら、反応条件を厳しくして転化率を
向上させようとすれば、熱分解管内への生成コー
クスの付着が著しくなり、この付着コークスの除
去操作を頻繁に行う必要が生じ、いずれにしても
従来は、熱分解方法全体の効率を向上させること
のできる熱分解管の開発が望まれていた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、オレフインの収率が高く、熱
分解管内へのコークス析出が少なく、連続運転可
能な期間が長く、しかもデコーキングを要する時
間を短縮できて熱分解装置全体の操業率を向上で
きる炭化水素の熱分解に供せられる熱分解管を提
供するにある。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 本発明は、ナフサ乃至重質軽油を800〜950℃に
昇温しつつ熱分解させてオレフインを製造する際
に用いられる炭化水素の熱分解管において、その
平均内径が15〜45mmであり、かつ、管内面の形状
が横断面において半円弧状の凹凸を連続させて波
形をなす５〜10個の溝を有し、これらの溝が管の
長手方向に５〜20度の傾斜角度をもつらせん状に
形成されるようにして前記目的を達成しようとす
るものである。 従つて、伝達効率を上げられるからオレフイン
の収率を向上できるとともに熱分解管内へのコー
クスの析出が軽微で熱分解装置全体の操業率を飛
躍的に向上させることができる。 〔実施例〕 本発明に係る炭化水素の熱分解管の実施例を図
面を参照しながら詳細に説明する。この実施例は
第１図、第２図に示され、また、第３図には、本
実施例に用いられる熱分解装置の概略構成が示さ
れている。この第３図において、熱分解炉１０は
バーナ１２を有するとともに、複数本、例えば12
本の直管式熱分解管１４を備えている。これらの
熱分解管１４の入口側は入口ヘツダ１６により連
結されるとともに、出口側は出口ヘツダ１８によ
り各４本づつ連結され、入口ヘツダ１６には原料
供給管２０が、各出口ヘツダ１８には炉外におい
てそれぞれ急冷器２２が接続されている。 前記原料供給管２０にはそれぞれ炭化水素およ
び水蒸気が供給され、これらの原料は供給管２０
に設けられた予熱器２４，２６によりそれぞれ予
熱された後入口ヘツダ１６に供給されるようにな
つている。 前記各熱分解管１４の横断面は、第１図に示さ
れるように、管内面の形状が半円弧状の凹凸を連
続させて波形をなす複数条の溝１４Ａを有し、こ
れらの各溝１４Ａは、第２図に示されるように、
管長手方向に傾斜角度α、ピツチＰのらせん状に
形成されている。このような形状の熱分解管１４
の具体的な構成は、材質がニツケル・クロム合金
のASTM規格HPからなり、外径D0＝47.6mm、溝
底部間直径d1＝32.35mm、凸部間直径d2＝23.1mmと
され、従つて、平均内径DA＝27.7mm、溝深さｈ＝
4.62mm、最小肉厚ｔ＝7.63mmとされ、また、溝数
８、溝傾斜角度α＝10度、溝ピツチＰ＝400mm、
各直管式熱分解管長さＬ（第３図参照）＝11mとさ
れ、この熱分解管１４を12本用いて熱分解を行つ
た。ここにおいて、平均内径DAとは、熱分解管
１４の外径D0から肉厚の最大（ｔ＋ｈ）、最小
（ｔ）の平均値の２倍を引いた値、もしくは、溝
底部間直径d1と凸部間直径d2との平均値をいう。
なお、実測内円周Ｓ＝124mmと平均内径円周Ｃ＝
π・DA＝86.978とから拡面率Ｓ／Ｃを計算すると
Ｓ／Ｃ＝1.426となり原料の接触面積が大幅に増
加していることが判る。 炭化水素の原料としては、第１表に示す性状の
ナフサ、バキユーム、ガスオイル（減圧軽油）お
よび水添脱硫ガスオイルを用いた。
【表】
【表】
このような条件で熱分解を続けることにより、
熱分解管１４内にコーキングが生じ、管内の圧力
損失が増大し、かつ、熱分解管１４の伝熱効果が
低下して熱分解管１４の外表面温度が上昇した。
この温度が1092℃に達したところで、熱分解管１
４の強度ならびに寿命を考慮して熱分解を中断
し、デコーキングを行つた。熱分解管１４の外表
面温度の限界と、熱分解管１４内の圧力損失とは
相関関係があるので、圧力損失の増大の特定値を
以て熱分解中断の目安とし、この特定値を用いた
場合の熱分解の連続運転可能な期間を求めた値を
第３表に示す。
熱分解管１４内にコーキングが生じ、管内の圧力
損失が増大し、かつ、熱分解管１４の伝熱効果が
低下して熱分解管１４の外表面温度が上昇した。
この温度が1092℃に達したところで、熱分解管１
４の強度ならびに寿命を考慮して熱分解を中断
し、デコーキングを行つた。熱分解管１４の外表
面温度の限界と、熱分解管１４内の圧力損失とは
相関関係があるので、圧力損失の増大の特定値を
以て熱分解中断の目安とし、この特定値を用いた
場合の熱分解の連続運転可能な期間を求めた値を
第３表に示す。
【表】
また、この場合の熱分解生成物の収率を比較例
と対比させて第４表中に示す。ここに比較例は、
熱分解管として、外径39.9mm、内径26.9mmの内外
径同芯の平滑円管を用いる他は、前記実施例と同
条件でナフサの熱分解を行い、熱分解管の表面温
度が1092度に達したときデコーキングを行つた。
このデコーキングに要した時間は約10時間であつ
た。この場合の連続運転可能な期間は13日であつ
た。
と対比させて第４表中に示す。ここに比較例は、
熱分解管として、外径39.9mm、内径26.9mmの内外
径同芯の平滑円管を用いる他は、前記実施例と同
条件でナフサの熱分解を行い、熱分解管の表面温
度が1092度に達したときデコーキングを行つた。
このデコーキングに要した時間は約10時間であつ
た。この場合の連続運転可能な期間は13日であつ
た。
【表】
以上の実施例ならびに比較例から、本発明の熱
分解管１４を用いた熱分解方法によれば、コーキ
ングを著しく抑制することができて熱分解装置全
体の操業率を向上でき、かつ、オレフイン特にエ
チレンの収率を向上できることが判る。これら収
率向上の数値は小さいが、通油量が大であるか
ら、その経済的効果は大である。 次に、上記実施例における性状と同一のナフサ
を原料炭化水素とし、熱分解条件を同一としかつ
同様な熱分解生成物の収率を得るよう運転した場
合について、熱分解管の溝傾斜角度をパラメータ
とした圧力損失と連続運転期間およびデコーキン
グ時間を第５表に示す。なお、デコーキング所要
時間とは熱分解管内に温度1000℃のスチームを流
し水性ガス化反応を行わせ管内のコークスを除去
するのに要した時間である。
分解管１４を用いた熱分解方法によれば、コーキ
ングを著しく抑制することができて熱分解装置全
体の操業率を向上でき、かつ、オレフイン特にエ
チレンの収率を向上できることが判る。これら収
率向上の数値は小さいが、通油量が大であるか
ら、その経済的効果は大である。 次に、上記実施例における性状と同一のナフサ
を原料炭化水素とし、熱分解条件を同一としかつ
同様な熱分解生成物の収率を得るよう運転した場
合について、熱分解管の溝傾斜角度をパラメータ
とした圧力損失と連続運転期間およびデコーキン
グ時間を第５表に示す。なお、デコーキング所要
時間とは熱分解管内に温度1000℃のスチームを流
し水性ガス化反応を行わせ管内のコークスを除去
するのに要した時間である。
本発明は、オレフインの収率が高く、熱分解管
内へのコークス析出が少なく、連続運転可能な期
間が長く、しかもデコーキングを要する時間を短
縮できて熱分解装置全体の操業率を向上できる優
れた効果を有する。
内へのコークス析出が少なく、連続運転可能な期
間が長く、しかもデコーキングを要する時間を短
縮できて熱分解装置全体の操業率を向上できる優
れた効果を有する。
第１図は本発明に係る炭化水素の熱分解管の一
実施例を示す拡大横断面図、第２図は同じく第１
図の熱分解管における一条の溝形状を示す管内面
展開模式図、および第３図は同じく熱分解炉の概
略構成図である。 １０……熱分解炉、１４……熱分解管、１４Ａ
……溝、２０……原料供給管。
実施例を示す拡大横断面図、第２図は同じく第１
図の熱分解管における一条の溝形状を示す管内面
展開模式図、および第３図は同じく熱分解炉の概
略構成図である。 １０……熱分解炉、１４……熱分解管、１４Ａ
……溝、２０……原料供給管。
Claims (1)
- １ ナフサ乃至重質軽油を800〜950℃に昇温しつ
つ熱分解させてオレフインを製造する際に用いら
れる炭化水素の熱分解管において、その平均内径
が15〜45mmであり、かつ、管内面の形状が横断面
において半円弧状の凹凸を連続させて波形をなす
５〜10個の溝を有し、これらの溝が管の長手方向
に５〜20度の傾斜角度をもつらせん状に形成され
ていることを特徴とする炭化水素の熱分解管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17425886A JPS6211797A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 炭化水素の熱分解管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17425886A JPS6211797A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 炭化水素の熱分解管 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP140482A Division JPS58132081A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 炭化水素の熱分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211797A JPS6211797A (ja) | 1987-01-20 |
| JPH0447719B2 true JPH0447719B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=15975487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17425886A Granted JPS6211797A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 炭化水素の熱分解管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211797A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2069702A1 (en) * | 2006-09-13 | 2009-06-17 | ExxonMobil Chemical Patents Inc. | Quench exchanger with extended surface on process side |
| MX386697B (es) | 2014-01-21 | 2025-03-19 | Janssen Pharmaceutica Nv | Combinaciones que comprenden agonistas ortostericos o moduladores alostericos positivos del receptor glutamatergico metabotropico de subtipo 2 y su uso |
| WO2017007649A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Sabic Global Technologies B.V. | Minimizing coke formation in a hydrocarbon cracker system |
| CN109072090B (zh) | 2016-04-12 | 2021-03-16 | 巴斯夫安特卫普股份有限公司 | 用于裂解炉的反应器 |
| JP2023123051A (ja) * | 2022-02-24 | 2023-09-05 | 三菱ケミカル株式会社 | 熱分解炉の運転再開方法 |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP17425886A patent/JPS6211797A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6211797A (ja) | 1987-01-20 |
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