JPH0613711B2 - 熱分解ガス冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱分解ガス冷却装置に関し、さらに詳しくは炭
化水素の熱分解ガスを効率よく冷却し、かつ熱分解炉の
デコーキングが容易な熱分解ガス冷却装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、炭化水素の熱分解反応により得られた高温の熱分
解ガスを急冷し、生成したオレフィン類を副反応による
損失を可及的に少なくして回数する熱分解ガス冷却装置
が知られている。このような冷却装置においては、熱分
解ガスのための加熱部と熱分解ガスの冷却部との間に熱
応力がかかるために、このような熱応力を除去する工夫
がなされ、一方、高温熱分解ガス中の重質分が凝縮、縮
合してコークスを生成し、熱分解ガス冷却管内を閉塞し
て熱分解ガスの運転の継続が不可能になることから、し
ばしばコークスの除去、すなわちデコーキングが行なわ
れている。そしてこのデコーキングを熱分解ガス炉の運
転を停止せずに行なうことが課題となっている。

特公昭５７−５９８８０号公報には、第３図に示すよう
に、熱分解ガス冷却炉１の各加熱管の上部に急冷装置３
を直結した熱分解ガス冷却装置が知られている。第３図
において、４は気水分離ドラム、５は高圧飽和水降水
管、６は高圧飽和水入口管寄せ、７は急冷された熱分解
ガスの出口管寄せ、９は高圧飽和水上昇管、１０は高圧
飽和水蒸気管、１１は高圧水供給管である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来装置においては、熱分解ガスは
急冷装置３の中心部の熱媒体流入管によって内部から冷
却されるのみで急冷効果が不十分であり、また冷却装置
の外側からのヒートロスが大きいという欠点がある。

本発明の目的は、従来技術の欠点を解消し、急冷効果が
大きく、かつヒートロスを低減した熱分解ガス冷却装置
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、多管式炭化水素熱分解炉の各加熱管の上部に
直結された第１の熱分解ガス導入管と、該熱分解ガス導
入管の中央部に挿入された第１の熱分解ガス冷却管と、
前記第１の熱分解ガス導入管の外側に同心状に設けた第
２の熱分解ガス導入管と、前記第１および第２の熱分解
ガス導入管の間に挿入された第２の熱分解ガス冷却管と
からなり、前記第１および第２の熱分解ガス冷却管はそ
れぞれ下端が閉塞され、かつ該閉塞された下端付近に開
口する冷却媒体流入管を内蔵し、前記第２の熱分解ガス
導入管は上部で第１の熱分解ガス導入管と連通し、かつ
下部に冷却された熱分解ガスの出口を有することを特徴
とする。

以下、本発明を図面により更に詳細に説明する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す熱分解ガス冷却装置
の系統図、第２図は該冷却装置の詳細図である。図にお
いて、この装置は、多管式炭化水素熱分解炉１の各加熱
管２の上部に直結された第１の熱分解ガス導入管１２
と、該熱分解ガス導入管１２を中央部に挿入された第１
の熱分解ガス冷却管１４と、前記第１の熱分解ガス導入
管１２の外側に同心状に設けられた第２の熱分解ガス導
入管３０と、前記第１および第２の熱分解ガス導入管の
間に挿入された第２の熱分解ガス冷却管２９とからな
り、前記第１および第２の熱分解ガス冷却管１４、２９
はそれぞれ下端が閉塞され、かつ該閉塞された下端付近
に開口する冷却媒体（高圧飽和水）流入管１６、２８を
内蔵し、前記第２の熱分解ガス導入管３０は上部で第１
の熱分解ガス導入管１２と連通し、かつ下部に冷却され
た熱分解ガスの出口１３を有するものである。

上記達成の装置において、熱分解ガスは加熱管２から導
入され、第１の熱分解ガス導入管１２の内部を上昇する
間に急冷され、上端の連通部で方向転換して第２の熱分
解ガス導入管３０を下方に流れ、該導入管内の冷却管２
８によりさらに冷却され、下部のガス出口１３から排出
され、熱分解ガスの出口管寄せ７を通して外部に導出さ
れる。熱回収系としては気水分離ドラム（ボイラー）４
の下部の高圧飽和水降水管５から高圧飽和水入口管寄せ
６、管６Ａおよび６Ｂを介してそれぞれ第１の熱分解ガ
ス導入管内の高圧飽和水導入管１６および２８に高圧飽
和水が供給され、熱分解ガスの冷却媒体として使用され
る。高圧飽和水流入管１６内を下降した水はその下端の
流出口１７および２２で方向転換して前記管の外側を上
昇し、その上部で管外に出て管８Ａおよび８Ｂから高圧
水蒸気出口管寄せ８（第１図）に至り、さらに高圧水蒸
気上昇管９を通って前記気水ドラム４の気相側に戻され
る。なお、この際前記高圧飽和水に管２４Ａおよび２４
Ｂからそれぞれ低圧スチームが供給され、冷却媒体の温
度調整に使用される。

上記実施例によれば、第１の熱分解ガス導入管１２の回
りに第２の熱分解ガス導入管３０を設け、第１の冷却管
１４の冷却効果に加えてさらにその外側の熱分解ガス導
入管３０内に設けられた冷却管２９により冷却されるの
で、急冷効果が大となり、また第１の熱分解ガス導入管
１２は第２の熱分解ガス導入管３０によりその外側を保
護された形になるので、高温の第１の熱分解管１２から
のヒートロスを最小限にすることができる。

上記装置において、冷却部のデコーキングを行なう場合
には、熱分解炉の加熱を継続したまま、原料の炭化水素
の代わりに空気を送入することにより、オンライン・デ
コーキングを行なうことができる。また第１の熱分解ガ
ス導入管１２のデコーキングは、冷却媒体の供給を停止
してから、熱分解炉内の加熱管２のデコーキングと同時
にコークスを燃焼除去して行なうことができる。このよ
うにオンライン・デコーキングにより、熱分解炉の加
熱、冷却の繰り返し頻度が大幅に減少するので、熱分解
装置の長寿命化を図ることができる。

（発明の効果） 本発明によれば、熱分解ガスを内側からのみならず、外
側からも冷却可能な構造としたので、最大の急冷効果を
得ることができる。このため、一般に二次クエンチャー
は不要である。また本発明装置は、第１の熱分解ガス流
入管内のオンラインデコーキングが容易であり、気水ド
ラム４の水を抜くことなく、減圧のみの操作で、例えば
１０ｋｇ／cm²程度のスチームを回収しながらデコーキ
ングすることができる。本発明装置は、特に小容量の分
解ガスの冷却に最適であり、また第２の熱分解ガス導入
管３０の先端におけるガス温度が低いために熱分解ガス
冷却装置の応力差によるトラブルは極めて少なくなる。
なお、伝熱管はフィン付き伝熱管を必ずしも用いる必要
はなく、ベアー伝熱管で十分である。

本発明は、重質油等の熱分解ガスのみならず、ＬＰＧ分
解ガス等の冷却にも適用することができる。ＬＰＧ分解
の場合ガス入口部のみにコーキングするため、ガス入口
部におけるスムースなガス流れおよび充分なガス通過面
積をもたせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される熱分解ガス冷却装置の全
体の系統図、第２図は本発明の熱分解ガス冷却装置の一
実施例を示す断面図、第３図は、従来の熱分解ガス冷却
装置の全体を示す系統図である。 １……炭化水素熱分解用加熱炉、２……炭化水素熱分解
用加熱管、３……熱分解ガス冷却装置、４……気水分離
ドラム、５……高圧飽和水降水管、６……高圧飽和水入
口管寄せ、６Ａ、６Ｂ……高圧飽和水入口管、７……急
冷された熱分解ガスの出口管寄せ、８……高圧水蒸気出
口管寄せ、８Ａ、８Ｂ……高圧水蒸気出口管、１２……
第１の熱分解ガス導入管、１３……冷却熱分解ガスの出
口、１４……第１の熱分解ガス冷却管、１６……第１の
高圧飽和水流入管、１９……断熱材、２０……熱分解ガ
ス冷却管の閉塞端、２８……第２の高圧飽和水流入管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多管式炭化水素熱分解炉の各加熱管の上部
   に直結された第１の熱分解ガス導入管と、該熱分解ガス
   導入管の中央部に挿入された第１の熱分解ガス冷却管
   と、前記第１の熱分解ガス導入管の外側に同心状に設け
   た第２の熱分解ガス導入管と、前記第１および第２の熱
   分解ガス導入管の間に挿入された第２の熱分解ガス冷却
   管とからなり、前記第１および第２の熱分解ガス冷却管
   はそれぞれ下端が閉塞され、かつ該閉塞された下端付近
   に開口する冷却媒体流入管を内蔵し、前記第２の熱分解
   ガス導入管は上部で第１の熱分解ガス導入管と連通し、
   かつ下部に冷却された熱分解ガスの出口を有することを
   特徴とする熱分解ガス冷却装置。