CZ17394A3 - Apparatus for thermal cracking of liquid and gaseous hydrocarbon mixture - Google Patents

Abstract

In an apparatus for the thermal cracking of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons, at least one pipe (R3) for the mixture leads into a heat exchanger (W1) which is connected, if appropriate, for fluid conduction to a pipe (R4) leading out of the heat exchanger via a by-pass line with a controllable isolation valve (V1) in the through-flow, the pipe (R4), which leads out of the heat exchanger (W1) and into which at least one further pipe (D1) for superheated steam leads, leads in turn into a further heat exchanger (W2) whose outlet line (R5) leads into a downstream heat exchanger (S), if appropriate with a catalyst, whose outlet line (R6) leads into a cooling and separation device (K+A), at least one gas separator for separating off a gaseous fraction from the mixture being provided upstream of the heat exchanger (W1), as viewed in the direction of flow, and the by-pass line, being a gas line (G1) which has a controllable isolation valve (V1) in the through-flow and leads out of the gas separator (G) into a further heat exchanger (W2, S, D), in particular via the further pipe (R4). <IMAGE>

Description

(57) Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíku, obsahující nejméně jedno potrubí (Rs) pro směs vyústěné do výměníku (Wi) tepla, které je popřípadě průtočně spojeno s dalším potrubím (R<), vedeným z výměníku (Wj) tepla přes obtokové potrubí s uzavíracím orgánem (Vi) pro regulaci průtoku, a další potrubí (R4) vedené z výměníku (Wi) tepla, do kterého je zaústěno nejméně jedno další potrubí (Di) pro přehřátou vodní páru, které je na svém druhém konci vyústěno do dalšího výměníku (W₂) jehož výstupní potrubí (Rf) je vyústěno do následujícího výměníku (S) tepla, opatřeného popřípadě katalyzátorem, jehož výstupní potrubí (Ró) je vyústěno do chladícího a oddělovacího ústrojí (K+A). Před prvním výměníkem (Wi) tepla je ve směru proudění umístěn nejméně jeden odlučovač plynu pro oddělení plynných složek ze směsi, přičemž obtokové potrubí obsahuje plynové potrubí (Gi), ve které je vřazen uzavírací orgán (Vj) pro regulaci průtoku a které je vedeno z odlučovače (G) plynu do dalšího výměníku (W₂,S,D) tepla, zejména přes další potrubí (R4).(57) A device for the thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons, comprising at least one conduit (Rs) for the mixture resulting in a heat exchanger (Wi), possibly connected to another conduit (R <) from the heat exchanger (Wj). via a bypass line with a shut-off valve (Vi) for flow control, and another line (R4) from a heat exchanger (Wi) into which at least one additional line (Di) for superheated water vapor is connected and terminates at its other end to another exchanger (W ₂ ) whose outlet conduit (Rf) is discharged into a subsequent heat exchanger (S), optionally equipped with a catalyst, whose outlet conduit (R 6) is discharged into a cooling and separating device (K + A). Upstream of the first heat exchanger (Wi), at least one gas separator is arranged downstream for separating the gaseous components from the mixture, the bypass line comprising a gas line (Gi) in which a flow-regulating shut-off element (Vj) is inserted. a gas separator (G) to a further heat exchanger (W ₂ , S, D), in particular via a further line (R4).

JUDr. J. TKAPLOVA A PARTNER! _ ]_ _ WVOKATNI A PATENTOVÁ XANCSLAAJUDr. J. TKAPLOVA AND PARTNER! _] _ _ WANCIAL AND PATENT XANCSLAA

170 Prxha. 7, U prííhocu 34170 Prxha. 7, U příhocu 34

171 862/ΚΞ171 862

Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků ; ' - “ _ ^- Apparatus for the thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons; '-' _ ^-

Oblast techniky ~ - ýTechnical field

Vynález se týká zařízení pro tepelné štěpení_směsi kar. palných a plynných uhlovodíků ve výměnících tepla.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention of gaseous and gaseous hydrocarbons in heat exchangers.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Směsi uhlovodíků, vyskytující se v přírodě, zpravidla nemají požadované chemické složení, takže čistě destilační zpracování těchto ropných surovin není dostatečné. Po přihlédnutí ke všem požadavkům na konečný výsledek byly vyvinuty různé způsoby přeměny přírodních ropných produktů, mezi kterými jsou nejvýznamnějšími takové postupy, které využívají tepelné přeměny těchto látek s využitím katalyzátorů nebo i bez těchto katalytických přísad. Tyto tepelné přeměny probíhají při teplotách mezi 600°C a 860°C v závislosti na tom, jaké výchozí suroviny a výchozí surovinové směsi jsou k dispozici a jaké výsledné produkty mají být získány.The naturally occurring hydrocarbon mixtures do not generally have the required chemical composition, so that the purely distillation treatment of these petroleum raw materials is not sufficient. Taking into account all the requirements for the end result, various methods for converting natural petroleum products have been developed, among which the most important are those which utilize the thermal conversion of these substances with or without catalysts. These thermal conversions take place at temperatures between 600 ° C and 860 ° C, depending on which feedstocks and feedstock mixtures are available and the resulting products to be obtained.

Pro co největší zhodnocení surovin se kromě kapalných nasycených nebo nenasycených uhlovodíků s rovným nebo odbočným řetězcem, popřípadě cyklických a aromatických uhlovodíků používají také plynné uhlovodíky. Tyto plynné uhlovodíky pocházejí převážně ze zpracovatelských zařízení následujících za štěpnými zařízeními, popřípadě výrobními zařízeními pro různé směsi produktů. Tyto plynné produkty jsou zpravidla zaváděny do přívodních potrubí, vedoucích do štěpných zařízení pro kapalné uhlovodíky. Tím se jednak podstatně rozšíří rozsah možných typů využití štěpného zařízení a jednak se dosáhne podstatného omezení délek potřebných potrubí, protože je možno vypustit paralelně vedená potrubí, která byla nutná pro přívod kapalných uhlovodíků a samostatné pro přívod plynných uhlovodíků.In addition to liquid saturated or unsaturated straight or branched chain hydrocarbons, or cyclic and aromatic hydrocarbons, gaseous hydrocarbons are also used to maximize the value of the raw materials. These gaseous hydrocarbons originate predominantly from processing plants downstream of fission plants or production plants for various product mixtures. These gaseous products are generally introduced into the feed lines leading to the liquid hydrocarbon cleavage apparatus. This greatly expands the range of possible types of utilization of the fission device and significantly reduces the lengths of the piping needed, since it is possible to dispense with the parallel piping required for the supply of liquid hydrocarbons and separately for the supply of gaseous hydrocarbons.

Směsi uhlovodíků se musí zpravidla zahřívat v několika stupních až na teplotu tepelného štěpení. Průtočná množství směsi v jednotlivých stupních, to znamená v jednotlivých výměnících tepla, jsou značná, což platí zejména pro první stupeň, protože zde kromě jiného dochází k částečnému odpařování kapalných uhlovodíků. Při přebytku kapalných uhlovodíků ve směsi se část jejich množství převádí obtokovým potrubím z místa nacházejícího se před vstupem do výměníku tepla do potrubí vycházejícího z výměníku tepla, aby se odstranilo příliš výrazné ochlazení, při kterém teplota poklesne například pod rosný bod látky zajišťující výměnu tepla, například spalin. V tomto obtokovém potrubí však dochází k tomu, že směs produktů určená pro předehřátí na potřebnou teplotu, není zahřáta v potřebném rozsahu, protože výměníkem tepla je vedena jen malá část této směsi produktů.The hydrocarbon mixtures must generally be heated in several stages up to the thermal cleavage temperature. The flow rates of the mixture in the individual stages, i.e. in the individual heat exchangers, are considerable, especially in the first stage, since, among other things, there is a partial evaporation of the liquid hydrocarbons. In the case of excess liquid hydrocarbons in the mixture, part of the amount is transferred through the bypass line from the point upstream of the heat exchanger to the heat exchanger line to remove excessive cooling where the temperature drops below the dew point of the heat exchanger, e.g. flue gas. However, in this bypass line, the product mixture to be preheated to the required temperature is not heated to the required extent because only a small part of the product mixture is passed through the heat exchanger.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Nedostatky dosud známých zpracovatelských postupů jsou odstraněny zařízením pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků, obsahujícím nejméně jedno potrubí pro přívod směsi, vyústěným do výměníku tepla, které je popřípadě průtočně spojeno s dalším potrubím, vedeným z výměníku tepla, přes obtokové potrubí s uzavíracím orgánem pro regulaci průtoku, a další potrubí vedené z výměníku tepla, do kterého je zaústěno nejméně jedno další potrubí pro přehřátou vodní páru, které je na svém druhém konci vyústěno do dalšího výměníku tepla, jehož výstupní potrubí je vyústěno do následujícího výměníku tepla, opatřeného popřípadě katalyzátorem, jehož výstupní potrubí je vyústěno do chladicího a oddělovacího ústrojí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že před prvním výměníkem tepla je ve směru proudění umístěn nejméně jeden odlučovač plynu pro oddělení plynných složek ze směsi, přičemž obtokové potrubí obsahuje plynové potrubí, ve které je vřazen uzavírací orgán pro regulaci průtoku a které je vedeno z odlučovače plynu do dalšího výměníku tepla, zejména přes další potrubí .The drawbacks of the known processes are overcome by a device for the thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons comprising at least one conduit for supplying the mixture leading to a heat exchanger, which is possibly flow-connected to another conduit from the heat exchanger. for flow control, and an additional conduit from the heat exchanger into which at least one additional conduit for superheated water vapor is connected, which at its other end is connected to another heat exchanger, the outlet conduit of which flows into a subsequent heat exchanger, optionally equipped with a catalyst whose outlet duct is connected to a cooling and separating device. The invention is characterized in that at least one gas separator is arranged upstream of the first heat exchanger for separating the gaseous components from the mixture, the bypass line comprising a gas line in which a flow control shut-off member is provided and which is guided from the gas separator. to another heat exchanger, especially through another pipe.

Tím, že před prvním výměníkem tepla muže být opět alespoň částečně oddělen plynový podíl ze směsi výchozích produktů, je možno vypustit jedno ze zdvojených přívodních potrubí pro kapalné, popřípadě plynné výchozí produkty. Kromě toho vstupuje do prvního výměníku tepla směs, která může být v podstatě zcela zbavena plynných složek, takže v tomto prvním výměníku tepla může být teplo předáváno s výhodou pouze do kapalných látek, což může probíhat v důsledku vyššího měrného tepla kapalin oproti plynným látkám podstatně účinněji. Plyn může být veden z odlučovače plynu plynovým potrubím, které je vedeno buď do dalšího výměníku tepla nebo již přímo do štěpné komory. Plynové potrubí tak slouží jako obtokové potrubí pro první výměník tepla, takže je tím možno regulovat teplotu látky zajišťující výměnu tepla, například spalin. Tím je na jedné straně dosaženo zvláště vysokého stupně předávání tepla, přičemž na druhé straně je odstraněno přílišné ochlazování například spalin, při kterém by mohlo dojít k poklesu teploty pod hodnotu rosného bodu spalin a tím ke vzniku korozivních procesů.Since, before the first heat exchanger, the gas portion can again be separated from the mixture of starting products, one of the double feed lines for the liquid or gaseous starting products can be omitted. In addition, a mixture enters the first heat exchanger, which can be substantially completely free of gaseous constituents, so that in the first heat exchanger heat can only be transferred preferably to liquid substances, which can be considerably more efficient due to the higher specific heat of liquids . The gas can be led from the gas separator through a gas line, which is led either to the next heat exchanger or directly to the fission chamber. The gas conduit thus serves as a bypass conduit for the first heat exchanger, so that the temperature of the heat exchanger, e.g. flue gas, can be controlled. On the one hand, a particularly high degree of heat transfer is achieved on the one hand, while on the other hand excessive cooling of e.g.

Jestliže je odlučovač plynu vytvořen ve formě gravitačního odlučovače, je možno dosáhnout bez velkých tlakových ztrát jednoduchého oddělení plynových složek ze směsi plynných a kapalných látek.If the gas separator is in the form of a gravity separator, a simple separation of the gas components from the mixture of gaseous and liquid substances can be achieved without great pressure losses.

Zvláště účinného oddělení obou těchto plynných a kapalných složek směsi se dosahuje ve vírovém odlučovači, cyklonu.Particularly effective separation of both of these gaseous and liquid components of the mixture is achieved in a vortex separator, a cyclone.

Jestliže je plynové potrubí z odlučovače plynu zaústěno ve směru proudění před dalším potrubím pro vodní páru do potrubí vystupujícího z výměníku tepla, je možno již do následujícího výměníku tepla přivést směs sestávající z plynných uhlovodíků, kapalných uhlovodíků a vodní páry, takže je možno počítat se zvláště výhodným snížením parciálního tlaku páry ve výměníku tepla, při kterém se mohou kapalné uhlovodíky zvláště rychle odpařovat a je možno dosáhnout v tomto výměníku tepla dalšího vysokého pohlcování tepla.If the gas line from the gas separator flows downstream of the next water vapor line into the line exiting the heat exchanger, a mixture consisting of gaseous hydrocarbons, liquid hydrocarbons and water vapor can be fed to the next heat exchanger, so that it is possible to count in particular by advantageously reducing the partial pressure of the steam in the heat exchanger, in which liquid hydrocarbons can evaporate particularly quickly and further high heat absorption can be achieved in this heat exchanger.

Jestliže je plynové potrubí vyvedené z odlučovače plynu zaústěno do následujícího výměníku tepla, například do štěpné pece, zejména do výstupního potrubí dalšího výměníku tepla, je možno při velkém podílu plynné složky ve směsi dosáhnout i v dalším výměníku tepla dobrého převodu tepla bez nevýhodného ovlivňování plynných výchozích produktů.If the gas conduit from the gas separator is connected to a subsequent heat exchanger, for example a fission furnace, in particular to the outlet conduit of another heat exchanger, a good heat transfer can be achieved in another heat exchanger, products.

Pokud je plynové potrubí z odlučovače plynu napojeno na další potrubí pro vodní páru, je možno dosáhnout vytvoření směsi vodní páry a plynných produktu, která se potom může přivádět do přívodního potrubí pro další výměník tepla.When the gas line from the gas separator is connected to another water vapor line, a mixture of water vapor and gaseous products can be achieved, which can then be fed to the supply line for another heat exchanger.

V jiném výhodném provedení vynálezu je plynové potrubí z odlučovače plynu zaústěno do přehříváku páry, aby tak mohl být plyn dále zahříván společně s vodní párou.In another preferred embodiment of the invention, the gas line from the gas separator is connected to a superheater so that the gas can be further heated together with the water vapor.

Jestliže je zařízení v dalším výhodném provedení vynálezu opatřeno přídavným obtokovým potrubím kolem prvního výměníku tepla, které odbočuje z potrubí vedoucího do výměníku tepla, za odlučovačem plynu a které je zaústěno zejména do dalšího potrubí po zaústění do plynového potrubí, je možno i při nárazovém přebytku kapalných uhlovodíků bez přílišného tlakového zatížení výměníku tepla tyto výkyvy vyrovnávat a popřípadě ovládat.If, in a further preferred embodiment of the invention, an additional bypass pipe is provided around the first heat exchanger which branches off from the pipe leading to the heat exchanger downstream of the gas separator and which is connected in particular to another pipe after it enters the gas pipe, without excessive pressure on the heat exchanger, these fluctuations can be compensated and controlled if necessary.

Výměníky tepla mohou být uspořádány také do skupiny výměníků tepla.The heat exchangers can also be arranged in a group of heat exchangers.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 schéma zapojení štěpné pece se dvěma předřazenými výměníky tepla, obr. 2 schematické zobrazení odlučovače plynu a obr. 3 boční pohled na odlučovač plynu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a schematic diagram of a splitting furnace with two upstream heat exchangers; FIG. 2 shows a schematic representation of a gas separator; and FIG. 3 shows a side view of the gas separator.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

V blokovém schéma zařízení pro výrobu olefinu, zobrazeném na obr. 1, jsou vzájemně spojena potrubí R₂ , R₂ , která přivádějí kapalné uhlovodíky (benzin), popřípadě plynné uhlovodíky se dvěma až čtyřmi atomy uhlíku do třetího potrubí R-j, které je na druhém konci vyústěno do odlučovače G plynu. Kapalné produkty se potom vedou třetím potrubím R₃ do prvního výměníku Wj tepla. Plynné produkty jsou vedeny z odlučovače G plynu plynovým potrubím G^, které slouží jako obtokové potrubí pro první výměník tepla a do kterého je zaústěno čtvrté potrubí R₄, vycházející z prvního výměníku tepla. Do tohoto čtvrtého potrubí R^ je zaústěno také první parní potrubí Dj, které přivádí páru a přehříváku D páry. Další výměník W₂ tepla, do kterého je vyústěno čtvrté potrubí R₄, je spojeno pátým výstupním potrubím R₅ se štěpnou pecí S a za ní umístěným výměníkem tepla. Ze štěpné pece S je vedeno šesté potrubí Rg do chladicího a dělicího zařízení K+A. Přehřívák D páry, ve kterém je popřípadě vytvářena pára, štěpná pec S a také oba výměníky _H2 ^teP^-^a jsou vytvořeny jako výměníky tepla obsahující svazky trubek, přičemž látkou zajišťující výměnu tepla jsou spaliny. V plynovém potrubí G^ může být umístěn regulační ventil V_lz regulující průtok plynu, který je uzavřen v případě, kdy je žádoucí, aby celý objem plynové směsi byl veden třetím potrubím R₃ do prvního výměníku tepla. Druhé plynové potrubí G₂ může být vedeno také do výstupního pátého potrubí R₅ druhého výměníku W₂ tepla, popřípadě může být třetí plynové potrubí G₃ zaústěno přímo do štěpné pece S. V plynových potrubích G₂, G₂ mohou být vřazeny regulační ventily V₂, V-, pro regulaci průtoku.In the block diagram of the olefin production plant shown in FIG. 1, the pipes R ₂ , R ₂ , which supply liquid hydrocarbons (gasoline) or gaseous hydrocarbons having two to four carbon atoms, are connected to the third conduit Rj, which is on the second ends at the gas separator G. Liquid products are then passed through a third conduit _R3 in the first heat exchanger Wj. The gaseous products are fed from the gas separator G through a gas line G ^ which serves as a bypass line for the first heat exchanger and into which a fourth line R ₄ extends from the first heat exchanger. Into this fourth conduit R1 is also connected a first steam conduit Dj which supplies steam and a superheater D. A further heat exchanger W ₂ , into which the fourth conduit R ₄ is connected, is connected by a fifth outlet conduit R ₅ to a cleavage furnace S and a heat exchanger located downstream thereof. From the cleavage furnace S, the sixth piping Rg is routed to the cooling and separating device K + A. D steam superheater in which the steam generated or, fission furnace with two heat exchangers and the ^TE _H2 P ^ - ^and are constructed as heat exchangers comprising bundles of tubes, the heat exchange medium is flue gas. In the gas conduit G ^ may be a regulating valve V _LZ regulating gas flow, which is closed when it is desired that the whole volume of the gas mixture was fed through conduit R ₃ the first heat exchanger. The second gas line G ₂ may also be routed to the outlet fifth line R _{5 of the} second heat exchanger W ₂ , or the third gas line G ₃ may be connected directly to the fission furnace S. In the gas lines G ₂ , G ₂ control valves V may be installed. ₂ , V-, for flow control.

Jestliže je požadováno, aby plyn byl ještě více zahřát, je možno jej čtvrtým plynovým potrubím G₄ přivést do přehříváku D páry nebo popřípadě do generátoru páry.If it is desired for the gas to be heated even more, it can be fed via the fourth gas line G ₄ to the steam superheater D or optionally to the steam generator.

Přídavně k nejméně jednomu plynovému potrubí G^až G^ je možno uspořádat také další obtokové potrubí U_lz které odbočuje z třetího potrubí R₃ před prvním výměníkem W₁ tepla a je zaústěno do čtvrtého potrubí R₄ za prvním výměníkem tepla. Toto obtokové potrubí obsahuje čtvrtý ventil V₄ regulující průtok.In addition to at least one gas conduit to the G ^ G ^ can also be arranged further bypass line _LZ U which branches off from the third conduit _R3 W before the first heat exchanger ₁ and is lead into the fourth conduit _R4 of the first heat exchanger. This bypass conduit includes a fourth valve V ₄ flow control.

Výměníky , W₂ tepla a také přehřívákem D páry a štěpnou pecí S proudí postupně spaliny, které tvoří látku zajištující výměnu tepla. Spaliny procházejí ve směru šipky X, štěpnou pecí S a potom ve směru šipky X₂ do vysokotlakého přehříváku HD páry, ve kterém se produkuje vysokotlaká pára, která, jak je patrno z obr. 1, není přiváděna do procesu. Spaliny potom vstupují ve směru šipky X₃ do přehříváku D páry, do kterého je také ve směru šipky Z přiváděna provozní pára. Z přehříváku D páry vstupují spaliny ve směru šipky X4 do druhého výměníku W₂ tepla, ze kterého jsou potom spaliny přiváděny ve směru šipky X5 do předehřívače KV napájecí vody pro kotel, který rovněž není nutný k provádění způsobu podle vynálezu. Z tohoto předehřívače KV napájecí vody vystupují spaliny ve směru šipky Xg do prvního výměníku W-, tepla, ze kterého jsou potom tyto spaliny odváděny ve směru šipky X₇ do komína. Uspořádání výměníků tepla je provedeno v závislosti na nutných tepelných potenciálech, přičemž štěpná pec S potřebuje nejvyšší teplotu spalin, zatímco první výměník tepla potřebuje spaliny s podstatně nižší teplotou.Heat, W ₂ heat and steam superheater D fission furnace flue gas gradually flows which form the heat exchange medium. The flue gases pass in the direction of arrow X, a fission furnace and then in the direction of arrow X ₂ in the high pressure steam superheater HD in which high pressure steam is produced which, as shown in FIG. 1, is supplied to the process. The flue gases then enter in the direction of arrow X ₃ in the steam superheater D to which is also in the direction of arrow Z supplying process steam. From D superheater flue gas vapor enters in the direction of the arrow X4 of the second heat exchanger W _2, from which the flue gas is then fed in the direction of the arrow X5 in HF preheater for boiler feed water, which is also not necessary for practicing the invention. From this feed water preheater KV, the flue gas in the direction of arrow Xg exits to the first heat exchanger W-, from which the flue gas is then discharged in the direction of arrow X ₇ to the stack. The arrangement of the heat exchangers is carried out in dependence on the necessary thermal potentials, whereby the cleavage furnace S needs the highest flue gas temperature, while the first heat exchanger needs flue gas at a substantially lower temperature.

Odlučovač G plynu, zobrazený schematicky na obr. 2, je opatřen válcovou trubkou 1, která slouží jako vnější zásobník. Do tohoto vnějšího zásobníku je zaústěno třetí potrubí R₃, který se dopravuje směs produktů v kapalné a plynné formě Ve válcové trubce i dochází k extrémnímu zpomalení rychlosti proudění této směsi, přičemž současně začíná oddělování plynné a kapalné fáze směsi. Kapalná fáze se odvádí vystupujícím třetím potrubím R₃ , zatímco plynná fáze je odváděna druhou válcovou trubkou 2, která je prodloužena do prvního plynového potrubí G_lř a je tak přiváděna při otevřeném ventilu ν_χ do čtvrtého potrubí R₄.The gas separator G, shown schematically in FIG. 2, is provided with a cylindrical tube 1 which serves as an external reservoir. To this external container is ended third conduit _R3, which conveys the mixture of products in liquid and gaseous form in the cylindrical tube and has extreme slowing the flow velocity of the mixture and simultaneously starts separating the gaseous and liquid phase mixture. The liquid phase is withdrawn via the line extending _R3, whereas the gaseous phase is discharged the second cylindrical tube 2, which is extended in the first gas line G _LR is thus supplied with the valve open _ν χ into fourth conduit R _4th

Odlučovač plynu je v příkladném provedení podle obr. 3 opatřen cyklonem a třetí potrubí R₃ je zaústěno tangenciálně do jeho kuželové nádoby 3.· Směs produktů se pohybuje po spirálové dráze podél vnější stěny kuželové nádoby 2 směrem dolů a dochází přitom k jejímu dělení. Kapalná fáze se odvádí třetím potrubím R₃ procházejícím dnem kuželové nádoby 3, zatímco plynná fáze odchází plynovým potrubím do odtahu.The gas separator in the exemplary embodiment of FIG. 3 is provided with a cyclone and the third conduit R ₃ runs tangentially into its conical vessel 3. The product mixture moves down a spiral path along the outer wall of the conical vessel 2 and is split. The liquid phase is discharged through a third line R ₃ passing through the bottom of the conical vessel 3, while the gas phase is discharged through the gas line to the exhaust.

Příklad 1Example 1

Potrubím R₃ majícím jmenovitou světlost 80 mm se přivádí 1 625 kg kapalného benzinu za hodinu a 750 kg plynného uhlovodíku se dvěma až čtyřmi atomy uhlíku za hodinu do prvního výměníku tepla. Kolem něj je vedeno obtokové potrubí U^· Směs produktů vstupujících do prvního výměníku W-, tepla má teplotu 60°C, zatímco na výstupu se tato teplota zvýšila na 250°C. V objemových množstvích 75% kapalné fáze směsi a 15% plynné fáze směsi byla vedena obtokovým potrubím . Směs produktů pak byla . vedena čtvrtým potrubím R₄ s jmenovitou světlostí 80 mm, do kterého bylo přiváděno za hodinu 1 400 kg vodní páry s teplotou 4S1°C, do druhého výměníku W₂ tepla. Směs produktů vstupující do druhého výměníku W₂ tepla byla potom přivedena pátým potrubím R₅ s jmenovitou světlostí 80 mm do štěpné pece S. Tato štěpná pec S je vytvořena rovněž ve formě výměníku tepla a směs se v ní dále zahřívá. Ze šestého potrubí Rg vystupuje směs s teplotou 865°C.R ₃ pipe having a nominal 80 mm diameter was introduced 1,625 kg of liquid naphtha per hour and 750 kg of gaseous hydrocarbons having two to four carbon atoms per hour into the first heat exchanger. A bypass line 11 is passed around it. The mixture of products entering the first heat exchanger W - has a temperature of 60 ° C, while at the outlet this temperature has increased to 250 ° C. At 75% by volume of the liquid phase of the mixture and 15% of the gas phase of the mixture was passed through a bypass line. The product mix was then. fed through a fourth pipe R ₄ with a nominal size of 80 mm, to which 1,400 kg of water vapor at 4S1 ° C was supplied per hour, to a second heat exchanger W ₂ . The product mixture entering the second heat exchanger W ₂ was then fed through a fifth line R ₅ with a nominal size of 80 mm to the furnace S. This furnace S is also in the form of a heat exchanger and the mixture is further heated therein. A mixture having a temperature of 865 ° C emerges from the sixth line Rg.

Příklad 2Example 2

Třetím potrubím R₃ s jmenovitou světlostí 80 mm se přivádí směs produktů sestávající ze 1750 kg/hod kapalné fáze a 750 kg/hod plynné fáze do prvního výměníku tepla. Do tohoto třetího potrubí R₃ byl vřazen odlučovač plynu s plynovým potrubím G^. Směs produktů vstupující do prvního výměníku tepla měla teplotu kolem 60°C a při svém výstupu byla její teplota zvýšena na 220°C. Plynovým potrubím Gjbylo vedeno 15% objemových plynné fáze, avšak žádný podíl kapalné fáze, která se tak neohřívala. Směs obou produktů byla potom vedena čtvrtým potrubím R₄ s jmenovitou světlostí 80 mm, do kterého byla přiváděna vodní pára v množství 1300 kg za hodinu a teplotou 438°C, do druhého výměníku W₂ tepla. Vstupující směs produktů byla ve druhém výměníku W₂ tepla ohřátá na teplotu 450°C a takto zahřátá směs produktů byla potom přiváděna pátým potrubím R₅ s jmenovitou světlostí 80 mm do štěpné peceA third line R ₃ having a nominal diameter of 80 mm feeds a product mixture consisting of 1750 kg / h of liquid phase and 750 kg / h of gaseous phase to the first heat exchanger. To this third conduit _R3 gas separator was interposed with the conduit G ^. The product mixture entering the first heat exchanger had a temperature of about 60 ° C and was raised to 220 ° C at the outlet. 15% by volume of the gas phase was passed through the gas line Gj but no fraction of the liquid phase was heated. The mixture of both products was then passed through a fourth line R ₄ with a nominal diameter of 80 mm, into which water vapor of 1300 kg per hour and a temperature of 438 ° C was supplied, to a second heat exchanger W ₂ . The incoming product mixture was heated to 450 ° C in a second heat exchanger W ₂ and the thus heated product mixture was then fed through a fifth line R ₅ with a nominal size of 80 mm to the fission furnace.

S. Ve štěpné peci S se tato směs dále zahřívala a ze šestého potrubí Rg vystupovala tato směs s teplotou 855°C.S. In the cleavage furnace S, the mixture was further heated and from the sixth line Rg the mixture exited at a temperature of 855 ° C.

Jak ukazuje srovnání příkladů 1 a 2, je možno odlučováním plynu ještě před prvním výměníkem tepla dosáhnout podstatně lepšího zahřátí směsi přiváděné do štěpné pece S a dále podstatně lepšího ochlazení látky zajišťující výměnu tepla na výstupu z prvního výměníku tepla z prvního výměníku tepla, takže je možno výrazně zvýšit účinek štěpné pece S při stejných energetických nárocích.As the comparison of Examples 1 and 2 shows, by separating the gas prior to the first heat exchanger, it is possible to achieve substantially better heating of the mixture fed to the furnace S and further cooling of the heat exchanger at the outlet of the first heat exchanger from the first heat exchanger. significantly increase the effect of the cleavage furnace S with the same energy requirements.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROK ’f ζPATENT CLAIM ’f ζ 1. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků, obsahující nejméně jedno potrubí (R₃) pro směs vyústěné do výměníku (W-j_) tepla, které je popřípadě průtočně spojeno s dalším potrubím (R₄), vedeným z výměníku (W^) tepla, přes obtokové potrubí s uzavíracím orgánem (V^) pro regulaci průtoku, a další potrubí (R₄) vedené z výměníku (W^) tepla, do kterého je zaústěno nejméně jedno další potrubí pro přehřátou vodní páru, které je na svém druhém konci vyústěno do dalšího výměníku (W₂) tepla, jehož výstupní potrubí (R₅) je vyústěno do následujícího výměníku (S) tepla, opatřeného popřípadě katalyzátorem, jehož výstupní potrubí (Rg) je vyústěno do chladicího a oddělovacího ústrojí (K+A), vyznačující se tím, že před prvním výměníkem tepla je ve směru proudění umístěn nejméně jeden odlučovač plynu pro oddělení plynných složek ze směsi, přičemž obtokové potrubí obsahuje plynové potrubí (G_n), ve které je vřazen uzavírací orgán (V^J pro regulaci průtoku a které je vedeno z odlučovače (G) plynu do dalšího výměníku (W₂, S, D) tepla, zejména přes další potrubí (R₄).Apparatus for the thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons, comprising at least one conduit (R ₃ ) for the mixture resulting in a heat exchanger (W-j), optionally connected to another conduit (R ₄ ) flowing from the exchanger (W). ^) heat through the bypass pipe with a closure member (V ^) for regulating the flow and the other pipe (R ₄₎ extending from the heat exchanger (W ^) of heat to which it is joined thereto at least one additional pipe for superheated steam which is at the other end thereof, into a further heat exchanger (W ₂ ), the outlet pipe (R ₅ ) of which flows into a subsequent heat exchanger (S), optionally equipped with a catalyst, the outlet pipe (Rg) of the outlet to a cooling and separating device A), characterized in that at least one gas separator is arranged downstream of the first heat exchanger for separating the gaseous components from the mixture, e.g. wherein the bypass line comprises a gas line (G _n ) in which a shut-off member (V 1 J for flow control) is inserted and which is led from the gas separator (G) to another heat exchanger (W ₂ , S, D), pipe (R ₄ ). 2. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že odlučovačem (G) plynu je gravitační odlučovač.The apparatus for thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to claim 1, characterized in that the gas separator (G) is a gravity separator. 3. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nároku 1, vyznačující se tím, že odlučovačem (G) plynu je cyklón.The apparatus for thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to claim 1, characterized in that the gas separator (G) is a cyclone. 4. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že plynové potrubí (G-j.) z odlučovače (G) plynu je ve směru proudění před dalším potrubím (D-/ pro vodní páru zaústěno do potrubí (R₄) vystupujícího z výměníku (W./ tepla.Device for thermal cracking of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that the gas line (Gj) of the gas separator (G) is downstream of the next line (D- / for water). the vapor flows into a pipe (R ₄ ) exiting the exchanger (W. / heat. 5. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že plynové potrubí (G₂) vyvedené z odlučovače (G) plynu je zaústěno do následujícího výměníku (S) tepla, zejména do výstupního potrubí (R₅) dalšího výměníku (W₂) tepla.Device for the thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to at least one of Claims 1 to 4, characterized in that the gas line (G ₂ ) discharged from the gas separator (G) is connected to a subsequent heat exchanger (S), in particular outlet pipe (R ₅ ) of another heat exchanger (W ₂ ). 6. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že plynové potrubí (G₂) z odlučovače plynu je napojeno na další potrubí (D₁).Device for thermal cracking of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to at least one of Claims 1 to 5, characterized in that the gas line (G ₂ ) from the gas separator is connected to another line (D ₁ ). 7. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že plynové potrubí (G₄) z odlučovače (G) plynu je zaústěno do přehříváku (D) páry.Device for thermal cracking of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that the gas line (G ₄ ) from the gas separator (G) is connected to a superheater (D). 8. Zařízení pro tepelné štěpení směsi kapalných a plynných uhlovodíků podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že je opatřeno přídavným obtokovým potrubím (U-/ kolem prvního výměníku (Wj) tepla, které odbočuje z potrubí (R₃), vedoucího do výměníku (W./ tepla, za odlučovačem (G) plynu a které je zaústěno zejména do dalšího potrubí (R₄) po zaústění do plynového potrubí (G-J.Device for the thermal cleavage of a mixture of liquid and gaseous hydrocarbons according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that it is provided with an additional by-pass line (U- / around the first heat exchanger (Wj) which branches off the line (R ₃ ). , leading to a heat exchanger (W. / heat) downstream of the gas separator (G) and which is connected in particular to a further line (R ₄ ) after it enters the gas line (GJ).