DE1645835A1 - Outlet arrangement for crack ovens - Google Patents

Outlet arrangement for crack ovens

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DE1645835A1 DE19671645835 DE1645835A DE1645835A1 DE 1645835 A1 DE1645835 A1 DE 1645835A1 DE 19671645835 DE19671645835 DE 19671645835 DE 1645835 A DE1645835 A DE 1645835A DE 1645835 A1 DE1645835 A1 DE 1645835A1
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Description

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20. 11. 1967November 20, 1967

899 Lindau (Bodensee)899 Lindau (Lake Constance)

Rennerle 10 Postfach 365Rennerle 10 P.O. Box 365

ALCGRN COmBUSTIOM COIiIPANY, «SO Pa*k Avenue, Neu) York, N. Y. 100l£ / USAALCGRN COMBUSTIOM COIiIPANY, «SO Pa * k Avenue, New) York, N.Y. £ 100l / USA

Auslassanordnung für Spaltöfen,Outlet arrangement for cracking furnaces,

Inhaltsangabe der Veröffentlichung.Table of contents of the publication.

Diese Veröffentlichung faßt das Entfernen von Reaktionsprodukten aus Katalysator—Röhren von kastenförmigen Spalt— öfen ins Auge, In modernen Industrieanlagen hoher Kapazität weisen Spaltöfen zur angemessenen Ausnutzung in Übereinstimmung mit der gewünschten Verteilung des Uiärmeflusses im allgemeinen Katalysator-Röhren auf, die vertikal in zwei Reihen gestaffelt angeordnet sind. Die vorliegende Lehre ist, die unteren Enden von benachbarten RohrpaarenThis publication summarizes the removal of reaction products from catalyst — tubes of box-shaped gap— ovens eye-catching, in modern high capacity industrial plants assign cracking furnaces for reasonable utilization in accordance with the desired distribution of the heat flow generally have catalyst tubes staggered vertically in two rows. The present The lesson is the lower ends of adjacent pairs of pipes

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in aufrechtstehenden Y-förmigen Rohrteilen zu verbinden, wodurch der Fluss von jedem Rohrpaar vereinigt und eine einzige Rohrreihe gebildet wird, die aus den unteren Enden dieser Verbindungsstücke besteht. Katalysatorhalterungen sind in den unteren Halsteilen der Y-förmigen Verbindungsstücke befestigt. Um die Isolation zu vereinfachen und die Ansammlung der Röhren aufzunehmen, ist eine Hilfsrohrverzweigung innerhalb der Ofeneinfassung angebracht. Reaktionsprodukte treten aus der Ofeneinfassung in eine innen ausgefütterte Rohrverzweigung und dann in Sammelbehälter, um nachfolgenden Verfahrensstufen zugeführt zu uierden.connect in upright Y-shaped pipe sections, whereby the flow from each pipe pair is united and a single one Row of tubes is formed from the lower ends of this Connecting pieces. Catalyst brackets are attached to the lower neck portions of the Y-shaped connectors. To simplify the isolation and the accumulation of the tubes, an auxiliary manifold is attached within the furnace enclosure. Reaction products occur from the furnace enclosure into an internally lined pipe branch and then into a collecting tank to be fed to subsequent process stages.

Grundlage der Erfindung.Basis of the invention.

Die Technik der Verfahrensanlagen für Ammoniak und dergl. entwickelt sich stetig zu größeren und größeren Anlagen als sie jemals vorher gebaut wurden. Spaltöfen müssen Sehritt halten. Bei grossqn Anlagen (von tOOO Tonnen pro Tag) geht die Tendenz auf kastenförmige Öfen, welche eine grosse Anzahl von Ofenröhren aufnehmen können, die für diese hohen Kapazitäten benötigt werden. Hinsichtlich der verhältnismäßig hohen Kosten des Röhrenmaterials, welches rostfreier Stahl ist, uiird Doppelbeheizung (Beheizung von zwei Seiten) erforderlich. Zwangsläufig muß ein Kompromiß zwischen dem gewünschten Ulärmefluß und der Grosse der Ofen-The technology of process plants for ammonia and the like. is constantly developing into larger and larger systems than they were ever built before. Cracking furnaces have to hold in place. In the case of large systems (from 1,000 tons per Day) there is a tendency towards box-shaped ovens, which can accommodate a large number of oven tubes that are suitable for these high capacities are required. With regard to the relatively high cost of the tubing material, which stainless steel is, and double heating (heating of two pages) required. Inevitably, a compromise has to be made between the desired noise flux and the size of the furnace

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einfassung gesucht werden. Eine praktische Richtschnur hat sich mit gestaffelter Doppelreihenanordnung der Röhren in iL'andbeheizten Zellen ausgebildete Um Absonderung auszuschalten, sind Hilfsrohrverzweigungen in die Ofeneinfassung gebracht morden. Jedoch das Zusammenfassen der Röhren zu der Rohrverzweigung verblieb ein Problem, besonders bei den hohen Temperaturen won 800 bis 1100 °C(1500 bis 2000 0F), bei welchen diese öfen arbeiten.edging to be sought. A practical guideline has been established with a staggered double row arrangement of the tubes in hand-heated cells. However, the grouping of the tubes to the manifold remained a problem, especially at the high temperatures won 800 to 1100 ° C (1500-2000 0 F) in which they operate furnaces.

Es ist erwünscht, die Verwendung von Anschlüssen zwischen den Röhren und der Hilfsrohrverzweigung zu vermeiden, jedoch liegen die Grossen dieser Hilfsrohrverzweigungen in dem Bereich von 150 bis 200 mm (6 bis B inches) und ihre Längs-Querschnitts-Featigkeit könnte keine direkte Verbindung von zwei Reihen von etwa 150 mm - (6 inch -) Röhren aufnehmen.It is desirable to use connectors between to avoid the tubes and the auxiliary manifold, but the size of these auxiliary manifolds are in the range of 150 to 200 mm (6 to B inches) and their Longitudinal cross-sectional feat could not have a direct connection from two rows of approximately 150 mm (6 inch) tubing.

Zusammenfassung der Erfindung.Summary of the invention. Das vorhergehende Problem wurde auf eine geschickte Weise ge-The previous problem was solved in a clever way.

löst. Die aufrechtstehenden Y-förmigen Verbindungsstücke wurden miteinander verbunden, um die Durchflüsse aus benachbarten Rohrpaaren zu vereinigen, wodurch eine einzige Rohrreihe gebildet wurde, die aus den unteren Enden dieser Verbindungsstücke besteht« Katalysatorhalterungen sind insolves. The upright Y-shaped connectors were connected to combine the flows from adjacent pairs of pipes, creating a single Row of tubes consisting of the lower ends of these connectors «Catalyst brackets are in

009811/0847009811/0847

dsn unteren Hälsen der Verbindungsstücke befestigt, so daß die Anzahl dieser Katalysatorhalterungen um 50% vermindert ist. Die unteren Hälse sind direkt mit den Hilfsrohrverzwei- !jungen innerhalb der Ofeneinfassung in einer einzigen Reihe verbunden, so daß die Festigkeit jenes Verbindungsstückes in Längsrichtung nicht mehr mangelhaft ist.dsn lower necks of the connectors attached so that the number of these catalyst supports is reduced by 50% is. The lower necks are directly connected to the auxiliary pipe branches ! boys within the furnace surround in a single row connected so that the strength of that connector in Longitudinal direction is no longer inadequate.

Diese Verbesserung bietet ein kompaktes, wirtschaftliches Sammelsystem für kastenförmige Spaltöfen, welches geometrische und personelle Sicherheitsprobleme an Ofenauslässen eliminiert. Die Hilfsrohrverzweigung ist weitgehend frei, um sich mit der Ansammlung der aufgehängten Rohren zu bewegen. Der Austritt aus der Ofeneinfassung kann direkt in eine innen ausgekleidete Rohrverzweigung erfolgen.This improvement offers a compact, economical collection system for box-shaped cracking furnaces, which is geometrical and personnel safety problems at furnace outlets are eliminated. The auxiliary manifold is largely free to to move with the accumulation of the suspended pipes. The outlet from the furnace enclosure can directly into a internally lined pipe branching take place.

Beschreibung der Zeichnungen,Description of drawings,

Die vorhergehenden und andere merkmale werden ausführlicher aus den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, worin:The foregoing and other features become more detailed can be seen from the accompanying drawings, in which:

Figqr 1 eine Schnittansicht längs der Linie I-I uon Fig. 2 eines kastenförmigen Spaltofens gemäß dieser Erfindung ist.FIG. 1 is a sectional view along the line I-I of FIG. 2 a box-shaped cracking furnace according to this invention is.

Figur 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II von Fig. 1FIG. 2 shows a sectional view along the line II-II from FIG. 1

0098117084700981170847

Figur 3 eine Detailansicht des .Υ—formigen Verbindungsstückes und der Hilfsrohrverzweigung ist, wie sie in dieser Erfindung vertuendet werden.-.."Figure 3 is a detailed view of the .Υ-shaped connecting piece and the auxiliary manifold is how they are in this one Invention to be used. - .. "

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform«.Detailed Description of the Preferred Embodiment.

In den Zeichnungen enthält ein Spaltofen eine kastenförmige Einfassung 1, weiche sowohl einen Boden 2 als auch Seitenwände 3 aufweist und ein Gehäuse 4 bildet. Wie in der Ofenkonstruktion wohl bekannt, heizen lineare Brenner 6 wärmebeständige Oberschichten 7 auf Weißglut, um in das Gehäuse zurückzustrahlen. Heiße Verbrennungsgase strömen durch das Gehäuse 4 nach oben, um über eine Abzweigung 8 in den Wärmeaustauscher 9 und dann zum Ausgang zu gelangen.In the drawings, a cracking furnace includes a box-shaped one Enclosure 1, giving way to both a bottom 2 and side walls 3 and a housing 4 forms. As in the furnace construction Well known, linear burners 6 heat resistant top layers 7 to incandescent to get into the housing to reflect back. Hot combustion gases flow through the Housing 4 upwards to a branch 8 in the heat exchanger 9 and then to get to the exit.

Zwischen Ofenröhren 11 wird ein paralleles Strömen aufrechterhalten. Um ein vorteilhaftes Verhältnis »Von Wärmeübertragung zu Kapitalkosten zu erhalten,, sind die Röhren 11 vertikal in versetzten Doppelreihen befestigt. Die Röhren 11 sind zur Anwendung in Spaltöfen mit einem kornförmigen, porösen Nickeloxydkatalysator 12 gefüllt, wie in Fig. 3 dargestellt, welcher im Handel erhältlich ist. Der -zu spaltende Kohlenwasserstoff wird im Wärmeaustauscher 9 vorgewärmt und ist mit einem geeigneten Oxydationsmittel vermischt (gewöhnlich Dampf, aber manchmal Dampf und Kohlen-A parallel flow is maintained between furnace tubes 11. To achieve an advantageous ratio »of heat transfer At a cost of capital, the tubes 11 are mounted vertically in staggered double rows. The tubes 11 are for use in cracking furnaces with a granular, filled porous nickel oxide catalyst 12, as in FIG. 3 shown, which is commercially available. The one to be split The hydrocarbon is preheated in the heat exchanger 9 and is mixed with a suitable oxidizing agent (usually steam, but sometimes steam and coal

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dioxyd), um durch die Einlassanschlüsse 13 in die Röhren 11 eingeführt zu werden. Es sei daran erinnert, daß das Durchströmen in den Röhren 11 durch eine kornförmige (Hasse 12 geschieht, welche weniger durchlässig ist als gewöhnliche geschlossene Rohrleitungen. Demzufolge werden die Röhren 11 in der Grössenordnung von 150 mm (6 inches) durch die Einlassanschlüsse 13 in der Grössenordnung von 40 mm (11/2 inches) gespeist.dioxide) to pass through the inlet connections 13 into the tubes 11 to be introduced. It should be remembered that flowing through in the tubes 11 by a granular (Hasse 12 happens, which is less permeable than ordinary closed pipelines. As a result, the tubes 11 become on the order of 150 mm (6 inches) through the inlet ports 13 on the order of 40 mm (11/2 inches).

Um die Reaktionsprodukte von den Röhren 11 zu sammeln, sind Y-förmige Verbindungsstücke 14 senkrecht angeordnet, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht und die oberen Enden 16 jedes Verbindungsstückes sind an die unteren Enden 17 zweier benachbarter Röhren geschweißt, um den Durchfluss von diesen zwei Röhren zu vereinigen und eine einzige=Reihe zu bilden, die aus den unteren Enden 18 dieser Verbindungsstücke be~ ) steht. Die unteren Enden 18 sind um Öffnungen 19 geschweißt, die durch die Hilfsrohrverzweigung 21 bestimmt werden, welche sich innerhalb des Gehäuses 4 befindet. Die Hilfsrohrj verzweigung 21 ist mit einer innen ausgefütterten Rohrverzweigung 22 verbunden, um Reaktionsprodukte von dem Gehäuse 4 zu entfernen. Die innere Ausfütterung der Rohrverzweigung 22 erlaubt weniger strenge Hflaterialvorschriften für die Rohrverzweigung. To collect the reaction products from the tubes 11 are Y-shaped connectors 14 arranged vertically, as on 3 and the upper ends 16 of each connector are to the lower ends 17 of two adjacent ones Tubes welded to unite the flow from these two tubes and form a single = row, from the lower ends 18 of these connectors be ~ ) stands. The lower ends 18 are welded around openings 19, which are determined by the auxiliary manifold 21, which is located within the housing 4. The auxiliary pipe j Branch 21 is connected to an internally lined manifold 22 to remove reaction products from the housing 4 to remove. The inner lining of the manifold 22 allows less stringent material requirements for pipe branching.

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Katalysatorhalterungen 23 sind in den unteren Enden IB der Y-förmigen Verbindungsstücke 14 befestigt und sind mit Öffnungen 24 versehen, um ein Durchströmen von Reaktionspro- *dukten zu erlauben. Das Entfernen des Katalysators von den Röhren 11 kann durch Einführen von. Vakuumschläuchen durch die cberen Enden 26 der Röhren 11 erreicht werden. Abschlußflansche für den Zutritt zu den Katalysatorröhren 11 haben sich aus der Erfahrung der Anmelderin als unnötig erwiesen.Catalyst holders 23 are in the lower ends of the IB Y-shaped connecting pieces 14 attached and are provided with openings 24 to allow a flow of reaction pro- * allow products. Removing the catalyst from the Tubes 11 can be inserted by inserting. Vacuum hoses through the upper ends 26 of the tubes 11 can be reached. End flanges for access to the catalyst tubes 11 have proved unnecessary from the experience of the applicant.

Ein Durchgang 27 wird von dem Boden 2 gebildet, um die Hiifsrohrverzu/eigung 21 aufzunehmen, welche weitgehend frei ist, um sich mit der Ansammlung von aufgehängten Röhren 11 zu bewegen. Eine elastische Füllung 28 umschließt die Hilfsrohrverzweigung 21 in dem Durchgang 27.A passage 27 is formed by the bottom 2 in order to receive the auxiliary pipe connection 21, which is largely free, to move with the collection of suspended tubes 11. An elastic filling 28 encloses the auxiliary pipe branch 21 in the passage 27.

Es wird von mit der Ofenkonstruktion Vertrauten verstanden werden, daß Veränderungen der dargestellten Ausführungsform durchgeführt werden können, ohne von dem Hauptmerkmal der Erfindung abzuweichen, das in den folgenden Patentansprüchen bekannt gemacht wird.It will be understood by those familiar with the furnace design It will be understood that changes may be made to the illustrated embodiment without departing from the main feature of the Invention that is set forth in the following claims.

PatentansprücheClaims

- 8 ■-■■■"■- 8 ■ - ■■■ "■

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Claims (5)

-B--B- PatentansprücheClaims ( 1.) Ofen zum Spalten eines Kohlenwasserstoffes, g e kennzeichn et durch(1.) Oven for splitting a hydrocarbon, mark g e et through eine kastenförmige Einfassung (1), welche einen Boden (2) und zu/ei Seitenwände (3) enthält, die ein Gehäuse (4) umschließen, a box-shaped enclosure (1) which has a bottom (2) and to / ei side walls (3) which enclose a housing (4), eine Heizanordnung (6), um heiße Gase durch das Gehäuse (4) nach oben strömen zu lassen,a heating arrangement (6) to circulate hot gases through the housing (4) to let it flow upwards, eine Anzahl von Katalysatorröhren (11), die vertikal in einer versetzten Doppelreihe annähernd in der IKlitte zwischen den Seitenwänden (3) aufgestellt sind,a number of catalyst tubes (11) vertically in an offset double row approximately in the middle between the side walls (3) are set up, eine Vorrichtung zum Bewegen des Kohlenwasserstoffes zusammen mit einem geeigneten Oxydationsmittel durch die Röhren (11) nach unten, wobei die Röhren parallel zueinander und zur Nichtkoritakt-Gegenstromheizung durch die nach oben strömenden heißen Gase angeordnet sind,a device for moving the hydrocarbon together with a suitable oxidizing agent down through the tubes (11), the tubes being parallel to each other and for non-Koritakt countercurrent heating through the upwardly flowing hot gases are arranged, eine Anzahl von aufrecht angeordneten Y-förmigen Verbindungsstücken (14), wobei sich die oberen Enden (16;) vona number of upright Y-shaped connectors (14), the upper ends (16;) of • - 9 -009811/084 7• - 9 -009811/084 7 jedem Verbindungsstück in Ström-Verbindung mit den unteren Enden (17) von zwei benachbarten Röhren (11) befinden, um den Durchfluss von diesen zu/ei Röhren zu vereinigen und eine einzige Reihe zu bilden, die aus den unteren Enden (18) der Y-förmigen Verbindungsstücke (14) besteht,each connector in flow connection with the lower Ends (17) of two adjacent tubes (11) are located in order to combine the flow from these to / ei tubes and one to form a single row consisting of the lower ends (18) of the Y-shaped connectors (14), eine Ausgangsanordnung (21, 22) zum Absaugen der Reaktionsprodukte von den unteren Enden (18) der Y-förmigen Verbindungsstücke (14) βan exit arrangement (21, 22) for sucking the reaction products from the lower ends (18) of the Y-shaped connectors (14) β 2. Ofen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ken η -2. Oven according to claim 1, d a d u r c h g e ken η - ■χ " .■ χ ". zeichnet, daßdraws that eine Katalysatorhalterung (23) in jedem der unteren Enden (18) der Y-förmigen Verbindungsstücke (14) befestigt ist,a catalyst holder (23) in each of the lower ends (18) the Y-shaped connecting pieces (14) is attached, die Katalysatorhalterungen (23) eine Anzahl von Öffnungen (24) aufweisen, um den Durchgang von Reaktionsprodukten zu erlauben.the catalyst supports (23) have a number of openings (24) to allow the passage of reaction products. 3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch ge k e η η — zeichnet, daß3. Oven according to claim 2, characterized ge k e η η - draws that die Ausgangsanordnung eine sammelnde Hilfsrohrverzuieigung (21) enthält, die in dem Gehäuse (4) angebracht ist,the output arrangement is a collecting auxiliary pipe connection (21), which is mounted in the housing (4), ■ _ 1O._ 00981 i/0847■ _ 1O ._ 00981 i / 0847 die unteren Enden (18) der Y-förmigen Verbindungsstücke (14) in Fließverbindung mit der sammelnden Hilfsrohruerzuieigung (21) stehen.the lower ends (18) of the Y-shaped connectors (14) in flow connection with the collecting auxiliary pipe connection (21) stand. 4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichne t, daß4. Oven according to claim 3, characterized marked t that die sammelnde Hilfsrohrverzu/eigung (21) in Fließverbindung mit einer Rohrverzweigung (22) steht, die außerhalb des Gehäuses (4) angebracht ist,the collecting auxiliary pipe connection (21) in flow connection stands with a pipe branch (22) which is attached outside the housing (4), die Rohrverzweigung (22) innen mit einem geeigneten isolierenden material ausgefüttert ist.the manifold (22) inside with a suitable insulating material is lined. 5. Ofen nach Anspruch 4, da d u r c h g e k en η zeichnet, daß5. Oven according to claim 4, since d u r c h g e k en η draws, that der Boden (2) einen Durchgang (27) abgrenzt,the bottom (2) delimits a passage (27), eine geeignete Füllung (28) die Rohrverzweigung (22) in dem Durchgang (27) umschließt. -a suitable filling (28) the manifold (22) in enclosing the passage (27). - 009811/084009811/084
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