EA036486B1 - Труба и устройство для термического разложения углеводородов - Google Patents

Труба и устройство для термического разложения углеводородов Download PDF

Info

Publication number
EA036486B1
EA036486B1 EA201992399A EA201992399A EA036486B1 EA 036486 B1 EA036486 B1 EA 036486B1 EA 201992399 A EA201992399 A EA 201992399A EA 201992399 A EA201992399 A EA 201992399A EA 036486 B1 EA036486 B1 EA 036486B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pipe
grooves
longitudinal axis
groove
cross
Prior art date
Application number
EA201992399A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201992399A1 (ru
Inventor
Дитлинде Якоби
Штеффен Александер Хейланд
Йорг Дитмар Вайгандт
Original Assignee
Шмидт + Клеменс Гмбх + Ко. Кг
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
Application filed by Шмидт + Клеменс Гмбх + Ко. Кг filed Critical Шмидт + Клеменс Гмбх + Ко. Кг
Priority claimed from PCT/EP2018/058615 external-priority patent/WO2018185167A1/de
Publication of EA201992399A1 publication Critical patent/EA201992399A1/ru
Publication of EA036486B1 publication Critical patent/EA036486B1/ru

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/062—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING 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
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F28F21/083—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys from stainless steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0075—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к трубе для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы, причем труба простирается вдоль продольной оси и имеет число NT желобков, сформированных во внутренней поверхности трубы, спиралеобразно проходящих вокруг продольной оси вдоль внутренней поверхности, внутренняя поверхность, в которой были сформированы желобки, в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси имеет диаметр Di и радиус r1=Di/2, желобки в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси в своем дне желобков соответственно имеют форму дуги окружности, и дуга окружности имеет радиус r2, и желобки, соответственно, имеют глубину ТТ желобков, которая соответствует кратчайшему расстоянию в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси между окружностью с диаметром Di, в которой находится внутренняя поверхность, и ее срединная точка находится на продольной оси, и самой отдаленной от продольной оси точкой дна желобка.

Description

Изобретение относится к трубе для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы. Кроме того, изобретение относится к устройству для термического разложения углеводородов.
Для высокотемпературного пиролиза углеводородов (производных нефти) хорошо зарекомендовали себя трубчатые печи, в которых смесь углеводорода и водяного пара при температурах свыше 750°С пропускается через ряд размещенных по отдельности или в форме меандра труб (крекинг-змеевиков) из жаростойкого железо-хромо-никелевого сплава с высокой устойчивостью к окислению и, соответственно, стойкостью к образованию окалины и высокой устойчивостью к науглероживанию. Змеевики состоят из проложенных вертикально или горизонтально прямых трубчатых участков, которые соединены между собой U-образными коленчатыми трубами или размещены параллельно друг другу. Обычно они нагреваются с помощью размещенных в боковых стенках и/или также посредством размещенных в полу горелок и поэтому имеют обращенную к горелкам так называемую светлую сторону, а также отвернутую от нее на 90°, т.е. по направлению к серии труб, так называемую теневую сторону. При этом средние температуры (ТМТ) стенки трубы отчасти составляют свыше 1000°С.
Срок службы крекинговой трубы весьма значительно зависит от предела ползучести и стойкости к науглероживанию, а также от скорости закоксовывания материала трубы. Решающими факторами скорости закоксовывания, т.е. нарастания слоя углеродных отложений (пиролитического кокса) на внутренней стенке трубы, наряду с видом применяемого углеводорода, являются температура разложения в области внутренней стенки и так называемая жесткость крекинга, под которой подразумевается влияние давления в системе и время пребывания в системе труб на выход этилена. Жесткость крекинга регулируется посредством средней выходной температуры пиролизного газа (например, 850°С). Чем больше температура газа вблизи внутренней стенки трубы превышает эту температуру, тем более интенсивно нарастает слой пиролитического кокса, изолирующее действие которого может обусловливать еще большее повышение температуры стенки трубы. Хотя применяемые в качестве материала трубы железо-хромоникелевые сплавы с 0,4% углерода, более 25% хрома и свыше 20% никеля, например 35% хрома, 45% никеля и, по обстоятельствам, 1% ниобия, обладают высокой устойчивостью к науглероживанию, углерод диффундирует на местах дефектов оксидного слоя в стенку трубы и приводит там к значительному науглероживанию, которое может доходить до уровня от 1 до 3% на глубинах в стенке от 0,5 до 3 мм. Этим обусловливается значительное охрупчивание материала трубы с опасностью растрескивания при переменной термической нагрузке, в особенности при пуске и отключении печи.
Чтобы ликвидировать углеродные отложения (закоксовывание) на внутренней стенке трубы, необходимо время от времени останавливать эксплуатацию в режиме крекинга и выжигать пиролитический кокс с помощью паровоздушной смеси. Для этого требуется прекращение эксплуатации на время до 36 ч, поэтому значительно ухудшает экономические показатели способа.
Из описания изобретения к британскому патенту 969796 и выложенного описания изобретения к европейской неакцептованной заявке 1136541 А1 также известно применение крекинг-труб с внутренними ребрами. Хотя эти внутренние ребра приводят к увеличению внутренней поверхности на несколько процентов, например на 10%, и тем самым к лучшей теплопередаче, однако с ними связан также тот недостаток, что по сравнению с гладкой трубой возникают значительно повышенные потери напора вследствие трения на увеличенной внутренней поверхности трубы. Повышенная потеря напора требует увеличения давления в системе, вследствие чего неизбежно изменяется время пребывания и ухудшается выход. К тому же имеет место то, что известные материалы труб с высокими уровнями содержания углерода и хрома уже не могут быть подвергнуты холодному формованию, например профилированию способом холодной вытяжки. Они имеют тот недостаток, что их формуемость сильно снижается с возрастанием жаропрочности. Это привело к тому, что для желательных в отношении выхода этилена высоких температур стенки трубы, например, на уровне 1050°С, требуется применение труб, изготовленных центробежным литьем. Однако поскольку сформированные центробежным литьем трубы могут быть выполнены только с цилиндрической стенкой, существует потребность в способе формования, например обработкой с электролитическим вытравливанием, или в способе сварного формования, чтобы сформировать внутренность трубы.
Наконец, из патентного документа US 5950718 также известен целый спектр углов наклона внутренних ребер и также расстояний между ними, однако без учета состояния ребер.
Из ЕР 1525289 В9 известна ребристая труба для термического разложения углеводородов, которая имеет наклонные относительно оси трубы, проходящие спирально внутренние ребра.
Из WO 2010/043375 А1 известен железо-хромо-никелевый сплав с высокой устойчивостью к окислению и науглероживанию, высоким пределом длительной прочности и пределом ползучести, содержащий от 0,4 до 0,6% углерода, от 28 до 33% хрома, от 15 до 25% железа, от 2 до 6% алюминия, до 2% кремния, до 2% марганца, до 1,5% ниобия, до 1,5% тантала, до 1,0% вольфрама, до 1,0% титана, до 1,0% циркония, до 0,5% иттрия, до 0,5% церия, до 0,5% молибдена, до 0,1% азота, с остальным количеством из никеля, в том числе с привнесенными в процессе выплавки примесями.
В свете вышеизложенного в основу изобретения положена задача повышения рентабельности тер- 1 036486 мического разложения углеводородов в трубчатых печах с нагреваемыми снаружи трубами.
Эта задача решается посредством предметов пп.1, 2, 9 и 10 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения и нижеследующего описания.
Было выяснено, что в случае трубы с признаками ограничительной части п. 1 формулы изобретения достигается соотношение между характеризующими трубу признаками, а именно числом NT нанесенных на внутреннюю поверхность трубы, проходящих спирально вокруг оси трубы вдоль внутренней поверхности желобков, диаметром внутренней поверхности, на которую были нанесены желобки, в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси, радиусом r2 дна желобка в желобках, имеющих в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси в своем дне желобка соответственно форму дуги окружности, и глубиной ТТ желобка, которая соответствует наименьшему расстоянию в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси между окружностью с диаметром Di, на которой находится внутренняя поверхность, и ее центральная точка находится на продольной оси, и самой отдаленной точкой дна желобка от продольной оси, при учете которого может быть улучшена рентабельность термического разложения углеводородов в трубчатых печах с нагреваемыми снаружи трубами.
А именно было обнаружено, что может быть разработан основанный на учете условий теплопередачи параметр, который может быть рассчитан двумя различными путями, но соответственно зависящими только от описанных выше характеризующих трубу признаков.
Согласно первому рассуждению относительно теплопередачи, этот параметр может быть выражен как
P1*IDaqvI2+P2*IDaqvI+P3, с константами P1, P2 и Р3, а также с численным значением lDVvl зависящего от измеренного в мм внутреннего диаметра Di эквивалентного диаметра А.
Хорошие результаты достигаются, когда в качестве константы Р1 выбирается число из заявленного диапазона от -0,2 до -0,3. В одном предпочтительном варианте осуществления константа Р1 выбирается из диапазона от -0,25 до -0,295, в особенности предпочтительно из диапазона от -0,287 до -0,2655. В особенности предпочтительно константа Р1 равняется -0,287 или -0,2655.
Хорошие результаты достигаются, когда в качестве константы Р2 выбирается число из заявленного диапазона от 310 до 315. В одном предпочтительном варианте осуществления константа Р2 выбирается из диапазона от 310 до 312, в особенности предпочтительно из диапазона от 310,42 до 311,31. В особенности предпочтительно константа Р2 равняется 310,42 или 311,31.
Хорошие результаты достигаются, когда в качестве константы Р3 выбирается число из заявленного диапазона от 200 до 1500. В одном предпочтительном варианте осуществления константа Р3 выбирается из диапазона от 230 до 1400, в особенности предпочтительно из диапазона от 261,21 до 1076. В особенности предпочтительно константа Р3 равняется 261,21 или 1076.
Используемый для формирования трубы согласно изобретению параметр в вышеуказанном соотношении выражается в зависимости численного значения Ι^ΑςνΙ зависящего от измеренного в мм внутреннего диаметра Di эквивалентного диаметра ^Aqv. Под понятием численное значение в этом контексте и в остальных рассуждениях подразумевается безразмерная величина объединенного из численного значения и единицы измерения значения физической величины. Физическая величина представляет собой количественно определимое свойство физического объекта, процесса или состояния. Его значение (значение величины) приводится как произведение численного значения (числовой меры) и единицы измерения. Поскольку используемые для формирования трубы соотношения являются безразмерными, приходится прибегать к численному значению физических величин. Чтобы разъяснить это, в описании и в пунктах формулы изобретения численное значение представляет величину с чаще всего применяемой для представления размера номенклатурой, например, как pAqvl_ Представление переменных величин между двумя горизонтальными линиями, например, как 1°+'!, в контексте этого описания и в пунктах формулы изобретения следует понимать как представление численного значения выраженного переменными величинами значения (значения величины) физической величины. Численное значение |Di|, измеренного в мм диаметра Di, например, 70 мм, представляет собой число 70.
Используемый для формирования трубы согласно изобретению параметр в вышеуказанном соотношении выражается в зависимости численного значения IDa4vI , зависящего от измеренного в мм внутреннего диаметра Di эквивалентного диаметра ^¼. При этом эквивалентный диаметр представляет собой диаметр внутренней поверхности, которую имела бы гладкая, не снабженная желобками труба, площадь проточного сечения которой соответствует площади проточного сечения соответствующей изобретению трубы. В качестве площади проточного сечения подразумевается свободная площадь в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси внутри трубы. Было показано, что рассуждения относи
- 2 036486 тельно теплопередачи часто могут быть проще соотнесены с гладкой трубой. Кроме того, оказалось, что пользователь соответствующей трубы в своих устройствах для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы, часто в прошлом имел дело с гладкими трубами. Поэтому для переналадки на соответствующие изобретению трубы было бы более доходчиво, когда может быть представлено сравнение с соответствующей по площади проточного сечения гладкой трубой.
Эквивалентный диаметр '^Ач'·' получается из соотношения ПаЧу-2гаЧу по радиусу внутренней поверхности, который имела бы гладкая, не снабженная желобками труба, площадь проточного сечения которой соответствует площади проточного сечения соответствующей изобретению трубы. Если площадь Α>ιν проточного сечения гладкой трубы (AAqv π(ΓΑςν ) ) отождествлять с площадью проточного сечения соответствующей изобретению трубы, то площадь Ааф' проточного сечения гладкой трубы можно выразить характеризующими трубу признаками следующим образом (используемые символы относятся к номенклатуре, как они, например, разъясняются также на фиг. 5):
A.
b2 s ~2~~ b
ь2
Площадь проточного сечения соответствующей изобретению трубы, приравниваемая к площади Aaqv проточного сечения гладкой трубы, выводится из ограниченной внутренней поверхностью, в которой проделаны желобки, площади А1, которая может быть легко определена по радиусу внутренней поверхности с Λ1 πΓ| ', и дополнительных площадей, которые создаются числом NT желобков с данными площадями AT проточного сечения.
После решения вышеуказанного отношения приравниваемая к площади А/Хс|' проточного сечения гладкой трубы площадь проточного сечения соответствующей изобретению трубы тем самым может быть выражена следующим образом исключительно посредством характеризующих трубу признаков (далее также приводится ссылка на формулу (1)):
- 3 036486
Inl2
2- |r2| |7Т| — |7Т|г
2' Cln I - |r2| + |7Τ|)
2-|η>|-|7Τ|-|77Ί2 i 2 |r2| · \TT\ - |ΤΤ|2 2 · ClnI - Ini + ΙΤ'Τ'Ι) U · Cln - |r2| + |ΤΤ|) ? . 2 -|г2| |7Т| - |ТТ|2 / 2 |г2| - |ТТ| - 7Т|2 Y 1 11 ’ 2-(|Г11-|г21 + |7Т|) ^2 * Clnl - 1г2|Ч- |ТТ|)^ arcsin
Ini . . 2 |г2| > |7Τ| -\TT\z / 2 · |г2Г |ΤΤ| - |7Т|2 \2 ' |Г11'2 - ClnI - Ini + ΙΤΤΙ) U · (|η - |r2| + |TT|)J |r2 |7Т| - |7Т|г 2·(Η|-|γ2| + |ΤΤ|)
Согласно второму рассуждению относительно теплопередачи этот параметр может быть описан как С1+С2* ITTI+C3 * VD+C4* ID Aqv । +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqvl-C8)*C9 или с учетом дополнительных перекрестных связей как
Cl+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqVl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDaQvI-C8)*C9 +(VD-C6)*(IDAqvl-C8)*C10 +(IDAqvl-C8)*(IDAqvl-C8)*Cll в зависимости от численного значения lDMvl зависящего от измеренного в мм внутреннего диаметра Di эквивалентного диаметра ^Aqv, числа NT желобков и численного значения |ТТ| измеренной в мм глубины ТТ желобков, а также плотности VD желобков, которая описывает отношение NT желобков трубы в отношении к контрольному числу Nref максимально возможных наносимых на внутреннюю поверхность трубы с равным эквивалентным диаметром Da9v желобков с глубиной желобков ТТ=1,3 мм в процентах.
При этом константы устанавливаются следующим образом:
- 4 036486
0=1946,066
C2=302,378
C3=-2,178
C4=266,002
C5=l,954
C6=50,495
C7=-2,004
C8=79,732
C9=-1,041
00=0,04631
01=-0,26550
Было обнаружено, что, когда оба этих метода расчета параметра отождествляются, получается отношение
Pl*IDAqv|2+P2*IDAqvl+P3
O+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqVl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9 или, с учетом дополнительных перекрестных связей, отношение
Pl*IDAqv|2+P2*IDAqvl+P3
Cl+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqvl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9 +(VD-C6)*(IDAqVl-C8)*C10 +(IDAqvl-C8)*(IDAqvl-C8)*Cll как описание отношения характеризующих трубу признаков между собой, которые характеризуют трубу, которая улучшает рентабельность термического разложения углеводородов в трубчатых печах с нагреваемыми снаружи трубами. Конкретно применяемые для трубы характеризующие трубу признаки, а именно число NT нанесенных на внутреннюю поверхность трубы, проходящих спирально вокруг оси трубы вдоль внутренней поверхности желобков, диаметр внутренней поверхности, на которую были нанесены желобки, в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси, радиус r2 дна желобка в желобках, имеющих в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси в своем дне желобка соответственно форму дуги окружности, и глубина ТТ желобков, которая в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси соответственно соответствует наименьшему расстоянию между окружностью с диаметром Di, на которой находится внутренняя поверхность, и ее центральная точка находится на продольной оси, и самой отдаленной точкой дна желобка от продольной оси, могут быть определены простыми итерациями на основе этого отношения. Каждое спаривание этих четырех характеризующих трубу признаков, которое удовлетворяет этому отношению, относится к трубе, которая повышает рентабельность термического разложения углеводородов в трубчатых печах с нагреваемыми снаружи трубами.
На практике оказалось, что издержки на итерации в практическом смысле могут быть даже еще более сокращены. Так, регламентации для отдельных из четырех характеризующих трубу признаков получаются из ограничений относительно жесткости или условий изготовления, или также из того, что труба должна быть выполнена с определенной площадью проточного сечения.
Определяемый установкой, в которой должна быть использована труба, максимально возможный вес отдельной трубы может обусловливать ограничение максимальной толщины стенки трубы, что опять же по соображениям жесткости приводит к ограничению максимально возможной глубины ТТ желобков. Ограничения для толщины стенки (и тем самым для максимально возможной глубины ТТ желобков) могут обусловливаться также другими аспектами, например, достигаемой теплопередачей.
Соображения жесткости также могут задавать верхний предел для числа NT нанесенных на внутреннюю поверхность трубы, спирально проходящих вокруг продольной оси вдоль внутренней поверхности желобков, в сочетании с глубиной ТТ желобков. Если наносятся слишком многие, слишком глубокие желобки, может быть слишком сильно ослаблена жесткость трубы.
- 5 036486
Также вследствие склонности трубы к закоксовыванию при термическом разложении углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемую снаружи трубу, могут создаваться ограничения относительно радиуса r2 дуги окружности дна желобка в сочетании с глубиной ТТ желобка.
Кроме того, ограничения, например, в отношении радиуса r2 дна желобка в форме дуги окружности в сочетании с глубиной ТТ желобка определяются условиями изготовления. Например, желобки могут быть изготовлены способом глубокого сверления отверстий, например, по технологии, описанной в представленной заявителем еще неопубликованной германской патентной заявке 102016012 907.7. При этом для формирования желобков могут применяться поворотные режущие пластины. Эти поворотные режущие пластины могут быть приобретены с заданными размерами. Если прибегать, что рекомендуется по экономическим соображениям, к уже приобретенным поворотным режущим пластинам, отказываться, что также возможно, от возможности изготовления поворотных режущих пластин специально для получения конкретной трубы, то тем самым также получаются фиксированные условия для радиуса r2 дна желобка в форме дуги окружности в сочетании с глубиной ТТ желобка. Также может оказаться, что труба с первым числом желобков может быть изготовлена быстрее и явно экономичнее, чем труба со вторым, большим по сравнению с первым, числом желобков, так что отсюда также получается ограничение для числа наносимых желобков.
Ограничения могут обусловливаться также тем, что для трубы требуется известная пропускная способность в отношении обрабатываемой смеси, и отсюда минимальная площадь проточного сечения трубы.
В результате этого перед проведением итераций задаются диапазоны, в которых отдельные из четырех характеризующих трубу признаков не могут быть приложимыми, и тем самым они могут быть исключены при итерации.
В описанном выше отношении
Cl+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqVl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9 и, соответственно, учитывающем дополнительные перекрестные связи отношении
С1+С2* ΙΤΊΊ+СЗ * VD+C4* ID Aqvl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9 +(VD-C6)*(IDAqvl-C8)*C10 +(IDAqVl-C8)*(IDAqVl-C8)*Cll используется плотность VD желобков. Плотность VD желобков представляет собой отношение числа NT желобков трубы в отношении к контрольному числу Nref максимально возможных наносимых на внутреннюю поверхность трубы с равным эквивалентным диаметром DAqV желобков с глубиной желобков ТТ=1,3 мм в процентах.
Соответствующий изобретению опыт позволяет применять трубы с широким спектром диаметров Di внутренней поверхности, в которой сформированы желобки. Очевидно, что в трубе при большем диаметре Di может быть сформировано большее число желобков с заданным радиусом r2 дна желобка в форме дуги окружности и заданной глубиной ТТ желобка, чем в трубе с меньшим диаметром Di. Чтобы тем не менее иметь возможность вывести отношение для всех диаметров, была разработана нормализация, при которой уже используется не фактическое число желобков NT в отношении, а плотность VD желобков.
Плотность VD желобков получается, поскольку она выражается в процентах, из отношения
VD=NT/Nref*100
Причем контрольное число Nref представляет собой наибольшее натуральное число, при котором исполняется отношение
Ад
Причем Аф представляет рассчитанный по формуле (1) эквивалентный диаметр, и причем
- 6 036486 и при котором в то же время можно итеративно найти определяемый 1Nref так, что при обратном обращении к рассчитанному по формуле (1) эквивалентному диаметру ношение (далее называемое также формулой (2)):
исполняется следующее отс дополнительными условиями
- 7 036486
T^ref < Γ^ν
Значение Nref может быть легко определено следующей последовательностью этапов. На первом этапе рассчитывается правая сторона отношения
со значениями трубы, для чего следует проверить, обеспечивается ли этим достижение соответствующих изобретению преимущественных результатов. Поскольку Nref должно представлять натуральное число, принимается натуральное число, которое соответствует расчетному значению, или представляет следующее за расчетным значением меньшее натуральное число. В качестве примера здесь следует при нять трубу с Di=60 мм, ТТ=2,05 мм, r2=8 мм и NT=8. Тем самым получается для Nref <19,4967769. Тем самым авторы настоящего изобретения принимают Nref на первом этапе как 19.
На втором этапе проверяется, может ли с найденным на первом этапе Nref быть найдено значение rNref, при обратном обращении к рассчитанному по формуле (1) эквивалентному диаметру может исполняться формула (2), без нарушения дополнительного условия
Nref Л</1'
Значение AAqv рассчитывается по значениям трубы, для чего следует проверить, обеспечивается ли этим достижение соответствующих изобретению преимущественных результатов, с расчетом по формуле (1). В случае вышеуказанных примерных значений (Di=60 мм, ТТ=2,05 мм, г2=8 мм и NT=8) величина ^Aqv получается равной 2963,77397 мм при указанных примерных значениях. Таким образом, на втором этапе проверяется поиск по Nref, можно ли посредством найденного на первом этапе Nref найти rNref, что с рассчитанным таким образом Aa4v выполняется формула (2), и в то же время удовлетворяются указанные дополнительные условия.
Эта итерация может быть легко выполнена с помощью программы для работы с таблицами, например, программы Microsoft® Excel, и предусмотренным в таких программах для работы с таблицами поиском целевых значений. Сначала берется первая пустая ячейка, которая затем при исполнении операции поиска принимается за переменную ячейку. Эта ячейка заполняется произвольным численным значением, например, |r1|. Тогда во вторую ячейку подставляется вышеуказанное уравнение для ААс+, которое Ад выражает Aqv через rNref, причем для rNref, на которое ссылается заполненная произвольным численным значением, например, |ri |, первая ячейка, и значение для r2 принимается из параметров трубы, в отношении которого следует проверить, обеспечивается ли этим достижение соответствующих изобретению преимущественных результатов.
В третью ячейку подставляется уравнение ^Ач'-значение второй ячейки, причем здесь ^Aqv рассчитывается по формуле (1).
В четвертую ячейку вводится уравнение
- 8 036486
Причем rNref ссылается на заполненную произвольным численным значением, например, |r1|, первую ячейку, и значение для r2 принимается из параметров трубы, в отношении которого следует проверить, обеспечивается ли этим достижение соответствующих изобретению преимущественных результатов.
В пятую ячейку водится оператор если-то (If-then-test), который выдает слово НЕВЕРНО, когда значение в четвертой ячейке является меньше 0, и в противном случае слово ПРАВИЛЬНО.
Тогда посредством подготовленной таким образом рабочей таблицы можно начать предусмотренный в программе для работы с таблицами поиск целевых значений. В поиске целевых значений запрашивается, какая ячейка является целевой. Для этого задается третья ячейка. Кроме того, в поиске целевых значений запрашивается целевое значение. Оно задается как 0 (нуль). Кроме того, в поиске целевых значений запрашивается переменная ячейка. Для этого указывается первая ячейка. Поиск целевых значений приводит к значению в первой ячейке. Если при этом значении содержание пятой ячейки представляется как ПРАВИЛЬНО, тогда найденное на первом этапе значение Nref представляет собой применяемое Nref. Если значение пятой ячейки представляется как НЕВЕРНО, тогда найденное на первом этапе значение Nref сокращается на число 1, и тем самым образует новое значение Nref, с которым вновь проводится второй этап. Как правило, это уже в конце поиска целевых значений дает значение в первой ячейке, которому в пятой ячейке также выводится слово ПРАВИЛЬНО, так что полученное тем самым новое значение Nref представляет собой используемое значение Nref. В противном случае новое значение Nrefповторно сокращается на число 1, и опять выполняется второй этап. Было показано, что даже когда такой поиск целевых значений в программе для работы с таблицами не является совершенным в последних значениях после запятой, это благодаря остальным допускам не оказывает заметного влияния на итоговый параметр.
С найденным таким образом значением Nref могут быть определены для трубы, в отношении которой следует проверить, обеспечивается ли этим достижение соответствующих изобретению преимущественных результатов, значение плотности VD желобков из 'θθ ΚΤ/Ν..Η·. с полученными тем самым значениями получается, что
Pl*IDAqv|2+P2*IDAqvl+P3
Cl+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqVl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9, или, с учетом дополнительных перекрестных связей, что
Pl*IDAqv|2+P2*IDAqvl+P3
Cl+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqVl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9 +(VD-C6)*(IDAqVl-C8)*C10 +(IDAqvl-C8)*(IDAqvl-C8)*Cll, тогда имеется подтверждение того, что труба с этими основанными на расчете четырьмя характеризующими трубу признаками (NT, Di, r2, ТТ) улучшает рентабельность термического разложения углеводородов в трубчатых печах с нагреваемыми снаружи трубами.
При вышеуказанных примерных значениях (Di=60 мм, ТТ=2,05 мм, r2=8 мм и NT=8) на первом этапе получается Nref 19. На втором этапе поиск целевых значений с Nref 19 дает rNref 29,4509992. Однако в четвертой ячейке получается значение -0,07096658, так что в пятой ячейке выводится слово НЕВЕРНО. Значение Nref сокращается от 19 на число 1 до 18, и вновь проводится второй этап, тем самым приводя к результату поиска целевых значений с Nref 18 к значению rNref 29,5192908. Однако в четвертой ячейке получается значение 0,10620948, так что в пятой ячейке выводится слово ПРАВИЛЬНО. При дополнительном испытании трубы Nref=18 на принадлежность к изобретению для расчета плотности VD желобков применялось бы значение Nref=18.
Соответствующая изобретению труба пролегает вдоль продольной оси и имеет сформированные в
- 9 036486 ее внутренней поверхности желобки. Число имеющихся желобков выражается переменной величиной NT. Желобки пролегают спиралеобразно вокруг продольной оси вдоль внутренней поверхности трубы. В одном предпочтительном варианте исполнения желобки равномерно распределены по окружности трубы. Тем самым подразумевается, что в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси для всех желобков расстояние в окружном направлении между двумя размещенными соседними между собой желобками является одинаковым для всех желобков.
Глубина желобков понимается как расстояние до самой глубокой точки желобка от внутренней поверхности. Тем самым подразумевается кратчайшее расстояние в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси между самой отдаленной точкой желобка, если рассматривать по радиальному направлению (самой глубокой точкой), и окружностью внутренней поверхности вокруг продольной оси, на которой находятся наиболее удаленные внутрь остальные расположенные между желобками участки внутренней поверхности. Предусматриваются варианты осуществления изобретения, в которых внутренняя поверхность трубы имеет цилиндрическую форму, и в этой цилиндрической внутренней поверхности сформированы желобки. Между желобками тогда остаются участки внутренней поверхности, каковые участки образуют внутреннюю поверхность. Окружность внутренней поверхности, на которой находятся наиболее удаленные внутрь участки внутренней поверхности, представляет собой, поскольку в этом варианте осуществления все остальные участки внутренней поверхности размещены одинаково отдаленно внутрь, окружность в поперечном сечении, на которой находятся остальные участки цилиндрической внутренней поверхности.
Но также предусматриваются варианты осуществления, в которых остающаяся между двумя желобками внутренняя поверхность суживается почти в линию, поскольку выбирается очень большое устье желобка (поперечное сечение желобка во внутренней поверхности). В частности, когда при таком варианте осуществления кривизна поверхности желобка изменяется от кривизны вогнутого дна желобка (дна желобка в форме дуги окружности) до кривизны выпуклой поверхности желобка в области устья желобка, подобные варианты осуществления могут действовать так, что находящиеся в окружном направлении на желобках (причем тем самым тогда подразумевалась бы выпукло изогнутая область желобка) между желобками ребра (причем тем самым тогда подразумевалась бы вогнуто изогнутая область желобка) смыкались бы, и ограничивающая желобок стенка (точнее, вогнуто изогнутое дно желобка) переходила бы в наружную поверхность ребер. Окружность внутренней поверхности, на которой соответственно находятся наиболее удаленные внутрь участки внутренней поверхности, при таких вариантах осуществления представляет собой окружность в поперечном сечении, на которой в этом поперечном сечении находятся вершинные точки ребер. Глубина желобка в найденном согласно изобретению, характеризующем трубу отношении выражается переменной величиной ТТ.
В предпочтительном варианте осуществления желобки в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси, по меньшей мере, у дна желобка имеют скругленное поперечное сечение, которое предпочтительно может быть приближенно и представлено как дуга окружности, или же может соответствовать дуге окружности. В предпочтительном варианте осуществления в области устья желобка геометрическая форма поперечного сечения желобка может расширяться, в частности, путем изменения вогнутой геометрии поперечного сечения у дна желобка на выпуклую геометрию поперечного сечения в области устья желобка. В альтернативном варианте осуществления геометрия поперечного сечения всего желобка в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси может быть приближенно представлена как дуга окружности, или же может соответствовать дуге окружности. Равным образом представимы варианты осуществления, в которых желобок в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси имеет геометрию поперечного сечения как часть эллипса. В предпочтительном варианте осуществления форма поперечного сечения желобка для всех поперечных сечений перпендикулярно продольной оси остается одинаковой. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления форма и размер поперечного сечения желобка перпендикулярно продольной оси остаются одинаковыми для всех поперечных сечений перпендикулярно продольной оси. В одном предпочтительном варианте осуществления все желобки трубы в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси, предпочтительно во всех поперечных сечениях перпендикулярно продольной оси имеют одинаковую форму и размер. Если желобки имеют различающиеся размеры и, в особенности, различающиеся глубины желобков, то для соответствующего изобретению характеризующего трубу отношения применяется глубина ТТ самого глубокого желобка.
В одном предпочтительном варианте осуществления поперечное сечение трубы перпендикулярно продольной оси является вращательно-симметричным вокруг продольной оси. Под этом подразумевается, что, по меньшей мере, имеется по меньшей мере один угол между 0 и 360°, при котором поперечное сечение трубы может воспроизводиться само с собой при вращении вокруг продольной оси.
В одном предпочтительном варианте осуществления поперечное сечение трубы перпендикулярно продольной оси является точечно-симметричным вокруг точки, которая принимается на продольной оси в этом поперечном сечении.
В одном предпочтительном варианте осуществления поперечное сечение трубы перпендикулярно продольной оси является зеркально-симметричным вокруг находящейся в этом поперечном сечении оси, пролегающей перпендикулярно продольной оси.
- 10 036486
Труба в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси имеет внутренний диаметр, который выражается переменной величиной Di. Внутренний диаметр представляет собой диаметр окружности внутренней поверхности, т.е. окружности вокруг продольной оси, на которой находятся размещенные наиболее далеко внутрь остающиеся между желобками участки внутренней поверхности.
В одном предпочтительном варианте осуществления поперечное сечение трубы на внутренней стороне имеет диаметр Di в диапазоне от 15 до 280 мм, в особенности предпочтительно от 15 до 180 мм, в особенности предпочтительно от 20 до 150 мм и в особенности предпочтительно от 30 до 140 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления глубина ТТ желобка составляет величину в диапазоне от 0,1 до 10 мм, в особенности предпочтительно от 1,0 до 7 мм и наиболее предпочтительно от 1,0 до 4 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления число NT желобков составляет величину в диапазоне от 1 до 100, в особенности предпочтительно от 2 до 50 и наиболее предпочтительно от 2 до 30.
В одном предпочтительном варианте осуществления плотность VD желобков составляет величину в диапазоне 1 до 347%, в особенности предпочтительно от 2 до 113% и наиболее предпочтительно от 10 до 105%.
В одном предпочтительном варианте осуществления желобки пролегают под углом от 20 до 40°, предпочтительно от 22,5 до 32,5° относительно продольной оси.
В одном предпочтительном варианте осуществления в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси занимающий находящийся между двумя желобками участок внутренней поверхности сегмент дуги окружности на окружности внутренней поверхности составляет величину, которая является большей, чем 1% занимающего у устья желобка по меньшей мере один из этих участков внутренней ограничивающей желобки поверхности сегмента дуги окружности на окружности внутренней поверхности, в частности, большей чем 2%, в частности, большей чем 5%, в частности, большей чем 10%, в частности, большей чем 30%, в частности, большей чем 50%, в частности, большей чем 70%. В одном предпочтительном варианте осуществления в поперечном сечении занимающий находящийся между двумя желобками участок внутренней поверхности сегмент дуги окружности на окружности внутренней поверхности является равным или большим, чем занимающий у устья желобка по меньшей мере один из этих участков внутренней ограничивающей желобки поверхности сегмент дуги окружности на окружности внутренней поверхности.
Соответствующее изобретению устройство для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы, имеет по меньшей мере одну соответствующую изобретению трубу.
В соответствующей изобретению трубе выравнивается неизбежно различный по окружности трубы между светлой и теневой стороной подвод тепла в стенку трубы и внутрь трубы, и при этом тепло быстро подводится к сердцевинной зоне. Этим обусловливается снижение опасности локального перегрева технологического газа на стенке трубы и вызываемое этим образование кокса. Кроме того, благодаря выравниванию температур между светлой и теневой сторонами снижается термическая нагрузка на материал трубы, что приводит к удлинению срока службы. Наконец, в отношении соответствующей изобретению трубы это обусловливает также выравнивание температуры по поперечному сечению трубы с улучшением в результате этого выхода олефина. Это основывается на том, что без соответствующего изобретению радиального выравнивания температур внутри трубы на горячей стенке трубы это приводило бы к чрезмерному разложению, и в середине трубы к меньшему реакционному превращению.
Соответствующая изобретению труба может быть в зависимости от материала изготовлена, например, из полученной центробежным литьем трубы таким образом, что концы трубы с осепараллельными желобками скручиваются относительно друг друга, или что внутренний профиль создается предварительным формованием полученной центробежным литьем трубы, например, горячей ковкой, горячим волочением или холодным формованием посредством профилирующего инструмента, например, консольной оправки или стержневой оправки с соответствующим внутреннему профилю трубы наружным профилем.
Металлорежущие станки для внутреннего профилирования труб известны в различных вариантах, например, из патентного документа Германии 19523280. Эти станки пригодны также для изготовления соответствующей изобретению трубы.
Внутренняя поверхность соответствующей изобретению трубы должна иметь по возможности незначительную шероховатость; поэтому она может быть выглажена, например механически отполирована или электролитически выровнена.
В качестве материала трубы пригодны для применения в установках для получения этилена железохромо-никелевые сплавы с содержанием от 0,1 до 0,5% углерода, от 20 до 35% хрома, от 20 до 70% никеля, до 3% кремния, до 1% ниобия, до 5% вольфрама, а также с добавками гафния, титана, редкоземельных элементов, или циркония, соответственно до 0,5% и до 6% алюминия.
В частности, для трубы предпочтительно используется железо-хромо-никелевый сплав с высокой устойчивостью к окислению и науглероживанию, усталостной прочностью и с высоким пределом ползу- 11 036486 чести, из от 0,05 до 0,6% углерода, от 20 до 50% хрома, от 5 до 40% железа, до 6% алюминия, до 2% кремния, до 2% марганца, до 1,5% ниобия, до 1,5% тантала, до 6,0% вольфрама, до 1,0% титана, до 1,0% циркония, до 0,5% иттрия, до 0,5% церия, до 0,5% молибдена, до 0,1% азота, причем остальное количество составляет никель, в том числе привнесенные в процессе выплавки примеси.
Нижеследующая таблица показывает возможные варианты осуществления изобретения, которые соответствуют предлагаемому согласно изобретению отношению. При этом в одной строке для выбранного внутреннего диаметра °Aqv приводится пара значений NTMax и TTmin и VDmax для хорошей, но в соотношении со второй парой значений NTmin и TTmax и VDmin более низкой теплопередачей. Дополнительно таблица показывает оцененную посредством моделирующей программы теплопередачу (Hmm(DAqv, TTmill, VDMax) [Ватт]) для меньшей теплопередачи; HMax(DAqv, TTmax, VDmin) [Ватт]) для еще дополнительно улучшенной теплопередачи.
№ Daqv Niinax VDmax TTmin Hmin(DAqv, TTmin, VDmax) [Ватт]
1 35 9 100 1,3 10831,95559
2 40 11 100 1,3 12288,96106
3 45 12 100 1,3 13732,69121
4 50 14 100 1,3 15163,14603
5 55 16 100 1,3 16580,32553
6 60 18 100 1,3 17984,2297
7 65 20 100 1,3 19374,85855
8 70 21 100 1,3 20752,21208
9 75 23 100 1,3 22116,29028
10 80 25 100 1,3 23467,09315
11 85 27 100 1,3 24804,62071
12 90 29 100 1,3 26128,87294
13 95 30 100 1,3 27439,84984
14 100 32 100 1,3 28737,55142
15 105 34 100 1,3 30021,97768
16 ПО 36 100 1,3 31293,12861
17 115 38 100 1,3 32551,00422
18 120 39 100 1,3 33795,6045
19 125 41 100 1,3 35026,92946
20 130 43 100 1,3 36244,9791
21 135 45 100 1,3 37449,75341
22 140 47 100 1,3 38641,25239
23 160 54 100 1,3 43274,4951
24 180 61 100 1,3 47695,33262
- 12 036486
25 200 68 100 1,3 51903,76496
26 280 97 100 1,3 66613,44243
№ D.Aqv NTmin VDmin TTmax Hmax(DAqv, TTmax, VDmin) [Ватт]
27 35 3 33,33333333 2,7 11564,65262
28 40 3 27,27272727 2,7 13032,35209
29 45 3 25 2,7 14463,96054
30 50 3 21,42857143 2,7 15887,80079
31 55 3 18,75 2,7 17292,40888
32 60 3 16,66666667 2,7 18679,77042
33 65 3 15 2,7 20051,07678
34 70 3 14,28571429 2,7 21404,40771
35 75 3 13,04347826 2,7 22746,18795
36 80 3 12 2,7 24073,38983
37 85 3 11,11111111 2,7 25386,30292
38 90 3 10,34482759 2,7 26685,1369
39 95 3 10 2,7 27969,09023
40 100 3 9,375 2,7 29240,37497
41 105 3 8,823529412 2,7 30497,91084
42 ПО 3 8,333333333 2,7 31741,77677
43 115 3 7,894736842 2,7 32972,03508
44 120 3 7,692307692 2,7 34188,38764
45 125 3 7,317073171 2,7 35391,6438
46 130 3 6,976744186 2,7 36581,40387
47 135 3 6,666666667 2,7 37757,6973
48 140 3 6,382978723 2,7 38920,54851
49 160 3 5,555555556 2,7 43437,89962
50 180 3 4,918032787 2,7 47741,49693
51 200 3 4,411764706 2,7 51831,75693
52 280 3 3,092783505 2,7 66063,32146
Было выяснено, что ожидаемая теплопередача как для хорошей, но в соотношении с дополнительно оптимизированной несколько меньшей теплопередачей (Hmin(DAqv, TTmill, VDMax) [Ватт]), так и для дополнительно оптимизированным значением HMaX(DAqv, TTmax, VDIH111) [Ватт]), может происходить прямо пропорционально внутреннему диаметру, как показано на фиг. 4. Нижеследующая таблица показывает значения различных переменных величин применяемых согласно изобретению отношений для отдельной трубы. Донные части желобков в форме дуги окружности имели радиус r2 8 мм.
- 13 036486
№ AAqv Ai AT ri bi b2 s h
1 962,113 870,691 10,158 16,648 11,365 12,331 11,146 0,961
2 1256,637 1149,789 9,713 19,131 10,883 11,77 10,737 0,769
3 1590,431 1477,643 9,399 21,688 10,543 11,374 10,44 0,638
4 1963,495 1835,026 9,176 24,168 10,303 11,093 10,226 0,547
5 2375,829 2231,74 9,006 26,653 10,12 10,878 10,059 0,479
6 2827,433 2667,765 8,87 29,141 9,975 10,708 9,927 0,426
7 3318,307 3143,09 8,761 31,63 9,858 10,57 9,818 0,383
8 3848,451 3666,405 8,669 34,162 9,76 10,455 9,727 0,348
9 4417,865 4220,229 8,593 36,652 9,679 10,359 9,65 0,319
10 5026,548 4813,348 8,528 39,143 9,609 10,278 9,585 0,295
11 5674,502 5445,756 8,472 41,635 9,55 10,207 9,529 0,274
12 6361,725 6117,451 8,423 44,128 9,498 10,146 9,48 0,255
13 7088,218 6836,823 8,38 46,65 9,452 10,092 9,436 0,239
14 7853,982 7587,043 8,342 49,143 9,411 10,044 9,397 0,225
15 8659,015 8376,545 8,308 51,637 9,375 10,001 9,362 0,213
16 9503,318 9205,329 8,277 54,131 9,343 9,963 9,331 0,201
17 10386,891 10073,393 8,25 56,626 9,314 9,928 9,303 0,191
18 11309,734 10988,968 8,225 59,143 9,287 9,897 9,278 0,182
19 12271,846 11935,564 8,202 61,638 9,263 9,868 9,254 0,174
20 13273,229 12921,438 8,181 64,133 9,241 9,842 9,233 0,166
21 14313,882 13946,589 8,162 66,628 9,221 9,818 9,213 0,159
22 15393,804 15011,017 8,144 69,124 9,202 9,796 9,195 0,153
23 20106,193 19669,568 8,086 79,127 9,14 9,722 9,135 0,132
24 25446,9 24956,406 8,041 89,128 9,092 9,666 9,088 0,116
25 31415,927 30871,542 8,006 99,13 9,055 9,621 9,052 0,103
26 61575,216 60807,235 7,917 139,124 8,962 9,511 8,96 0,072
27 962,113 877,692 28,14 16,715 14,619 17,379 14,158 1,573
28 1256,637 1175,212 27,142 19,341 14,145 16,706 13,832 1,279
29 1590,431 1511,08 26,45 21,932 13,82 16,241 13,592 1,08
30 1963,495 1885,673 25,941 24,5 13,582 15,899 13,409 0,935
31 2375,829 2299,186 25,548 27,053 13,4 15,636 13,263 0,825
- 14 036486
32 2827,433 2751,727 25,236 29,596 13,255 15,426 13,145 0,739
33 3318,307 3243,365 24,981 32,131 13,138 15,256 13,047 0,669
34 3848,451 3774,144 24,769 34,66 13,041 15,114 12,964 0,612
35 4417,865 4344,095 24,59 37,186 12,959 14,994 12,894 0,563
36 5026,548 4953,239 24,437 39,707 12,889 14,891 12,833 0,522
37 5674,502 5601,591 24,304 42,226 12,829 14,802 12,779 0,486
38 6361,725 6289,163 24,187 44,743 12,776 14,724 12,732 0,455
39 7088,218 7015,965 24,085 47,257 12,729 14,656 12,691 0,428
40 7853,982 7782,002 23,993 49,77 12,688 14,595 12,653 0,404
41 8659,015 8587,28 23,912 52,282 12,651 14,54 12,62 0,382
42 9503,318 9431,804 23,838 54,793 12,617 14,491 12,589 0,363
43 10386,891 10315,577 23,771 57,302 12,587 14,446 12,562 0,345
44 11309,734 11238,601 23,711 59,811 12,56 14,406 12,537 0,329
45 12271,846 12200,88 23,656 62,319 12,535 14,369 12,514 0,315
46 13273,229 13202,415 23,605 64,826 12,512 14,335 12,493 0,302
47 14313,882 14243,208 23,558 67,333 12,491 14,304 12,473 0,289
48 15393,804 15323,26 23,515 69,839 12,472 14,275 12,455 0,278
49 20106,193 20036,081 23,371 79,86 12,407 14,178 12,394 0,241
50 25446,9 25377,119 23,26 89,877 12,357 14,105 12,347 0,212
51 31415,927 31346,407 23,173 99,889 12,318 14,046 12,31 0,19
52 61575,216 61506,358 22,953 139,922 12,22 13,899 12,216 0,133
При использованном для оценки значений (Hmill(DAqv, TTmill, VDMax) [Ватт]) и HMax(DAqV, TTmax, VDmill) [Ватт]) СРО-анализа (Вычислительный гидродинамический анализ) применялись следующие условия моделирования.
Краевые условия для моделирования теплопередачи:
температура камеры для наружного нагрева трубы: 1300°С, излучательная способность s трубы: 0,85, учет светлой/теневой сторон (светлая сторона: 80% излучения, 20% конвекции; теневая сторона: 20% излучения, 80% конвекции), а также физических свойств материала - плотности, удельной теплоемкости и теплопроводности, в зависимости от температуры, модельная длина: 2 м.
Таблица1
Состояние вводимой смеси на входе в трубу
Параметр Значение
Температура, °C 621
Давление, бар (МПа) 2 (0,2)
Удельный массопоток относительно площади, г/(сек м2) 52912,8
- 15 036486
Таблица 2
Физические свойства обрабатываемой смеси
Температура, °C Плотность, кг/м3 Удельная теплоемкость кДж/кгК Динамическая вязкость кг/м сек Τ еплопроводность Вт/мК
620 0,87467615 2,81553015 2,941481Е-05 0,08947538
630 0,86669998 2,82698110 2,974235Е-05 0,09122076
640 0,85872380 2,83843205 3,006989Е-05 0,09296613
650 0,85074763 2,84988300 3,039743Е-05 0,09471151
660 0,84277145 2,86133395 3,072497Е-05 0,09645688
670 0,83479528 2,87278490 3,105251Е-05 0,09820226
680 0,82681910 2,88423585 ЗД38005Е-05 0,09994763
690 0,81884293 2,89568680 ЗД70759Е-05 0,10169301
700 0,81086675 2,90713775 3,203513Е-05 0,10343838
710 0,80289058 2,91858870 3,236268Е-05 0,10518376
720 0,79491440 2,93003965 3,269022Е-05 0,10692913
730 0,78693823 2,94149060 3,301776Е-05 0,10867451
740 0,77896205 2,95294155 3,334530Е-05 0,11041988
750 0,77098588 2,96439250 3,367284Е-05 0,11216526
760 0,76300970 2,97584345 3,400038Е-05 0,11391063
770 0,75503353 2,98729440 3,432792Е-05 0,11565601
780 0,74705735 2,99874535 3,465546Е-05 0,11740138
790 0,73908118 3,01019630 3,498300Е-05 0,11914676
800 0,73110500 3,02164725 3,531055Е-05 0,12089213
810 0,72312883 3,03309820 3,563809Е-05 0,12263751
820 0,71515265 3,04454915 3,596563Е-05 0,12438288
830 0,70717648 3,05600010 3,629317Е-05 0,12612826
840 0,69920030 3,06745105 3,662071Е-05 0,12787363
850 0,69122413 3,07890200 3,694825Е-05 0,12961901
Соответствующая изобретению труба предпочтительно применяется для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы.
Далее изобретение более подробно разъясняется посредством представляющих только варианты осуществления изобретения чертежей. На них показано фиг. 1 - вид соответствующей изобретению трубы в перспективе, фиг. 2 - первое возможное поперечное сечение соответствующей изобретению трубы в плоскости сечения перпендикулярно продольной оси трубы, фиг. 3 - второе возможное поперечное сечение соответствующей изобретению трубы в плоскости сечения перпендикулярно продольной оси трубы, фиг. 4 - диаграмма, которая изображает пары приводящих к хорошим результатам чисел NT желобков и глубин ТТ желобков, и пары приводящих к дополнительно улучшенным результатам чисел NT желобков и глубин ТТ желобков, которая представляет зависимость достигаемой посредством этой пары теплопередачи от внутреннего диаметра, и фиг. 5 - вид в разрезе соответствующей изобретению трубы с желобком.
Представленная на фиг. 1 соответствующая изобретению труба 1 является протяженной вдоль продольной оси А и имеет нанесенные в количестве 3 на внутреннюю поверхность, пролегающие спиралеобразно вокруг продольной оси А вдоль внутренней поверхности желобки 2.
В представленном на фиг. 2 поперечном сечении соответствующей изобретению трубы 1 можно видеть, что согласно одному предпочтительному варианту осуществления желобки 2 сформированы на выполненной в остальном цилиндрической внутренней поверхности трубы 1. Между желобками 2 тем самым остаются участки выполненной с цилиндрической формой внутренней поверхности трубы 1.
На фиг. 2 отмечены глубина ТТ желобков и диаметр Di и окружность 3 внутренней поверхности.
На фиг. 2 также показано, что поперечное сечение желобков 2 может быть представлено дугой ок
- 16 036486 ружности.
В показанном на фиг. 3 поперечном сечении соответствующей изобретению трубы 1 можно видеть, что согласно альтернативному варианту осуществления желобки, выполненные вогнутыми в дне 4 желобка, по направлению к устью 5 желобка могут переходить в выпуклую форму, и что оставшийся между двумя желобками 2 участок внутренней поверхности сужается почти в линию. На фиг. 3 отмечены глубина ТТ желобков и диаметр Di и окружность 3 внутренней поверхности.
Фиг. 4 показывает приведенные в таблице значения (Hmin(DAqv, ТТ,,,,,,. VDMax) [Ватт]) и HMax(DAqv> TTmax, VDmin) [Ватт]) в зависимости от эквивалентного диаметра DAqv.
Можно видеть, что эти значения соответственно могут быть представлены одной линией.
Фиг. 5 и отдельно выделенный на фиг. 5 фрагмент Y воспроизводят на примере соответствующей изобретению трубы с желобком применяемую в пунктах формулы изобретения и в описании номенклатуру с сокращениями А1,г1, ТТ, h, b2, b1, AT, r2 и s.
Как могут быть найдены четыре характеризующих трубу значения NT, Di, r2 и ТТ, может быть пока зано в нижеследующих примерах.
В одном примере ставится внешнее требование, что площадь проточного сечения должна соответствовать гладкой трубе с диаметром 60 мм. Кроме того, вследствие применяемых для изготовления трубы инструментов в производственном плане возникает такое ограничение, что при имеющих в поперечном сечении форму дуги окружности желобках должна выбираться глубина ТТ желобков 1,3 мм, и радиус r2 дна желобка в форме дуги окружности 8 мм. Встает вопрос, может ли при таком диаметре Di и с таким числом желобков быть улучшена рентабельность термического разложения углеводородов в трубчатых печах с нагреваемыми снаружи трубами. Тем самым исходным пунктом является
DaC|v=60 мм
AaqV=tc(60/2)2=2827,43 мм2
ТТ=1,3 мм г2=8 мм
Из непосредственно следует rAqv-DiAqv/2 30 мм
Из r2, r^qv получается для определения Nref на первом этапе с формулой
первое значение Nref, равное 18. С этим Nref 18 из вышеописанного поиска целевых значений получается rNref 29,1406241, с которым в то же время выполняется дополнительное условие
N ref
Тем самым в качестве Nref должно применяться число 18.
С Ν,.·/ 18 получается AD-NT/18*100.
Применением минимальных значений для Pl, P2 и Р3 для левого члена уравнения получается
Pl*IDAqv|2+P2*IDAqvl+P3
С1+С2* ITTI+C3 * VD+C4* IDAqvI +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqVl-C8)*C9
- 17 036486 +(VD-C6)*(IDAqVl-C8)*C10 +(IDAqvl-C8)*(IDAqvl-C8)*Cll с константами
Cl=1946,066
C2=302,378
C3=-2,178
C4=266,002
C5=l,954
C6=50,495
C7=-2,004
C8=79,732
C9=-1,041
Cl 0=0,04631
Cl 1=-0,26550
-0,2>Pl>-0,3
310<P2<315
200<P3<1500 значение
Pl*IDAqvl2+P2*IDAqVl+P3=-0,3*(60)2+310*60+200=17,720, и с использованием максимальных значений для P1, P2 и Р3 для левого члена уравнения получается
PlWqvl2+P2Wqvl+P3=-0,2*(60)2+315*60+1500=19,680
Для правого члена уравнения
Cl+C2*ITTI+C3*VD+C4*IDAqvl +(ITTI-C5)*(VD-C6)*C7 +(ITTI-C5)*(IDAqvl-C8)*C9 +(VD-C6)*(IDAqvl-C8)*C10 +(IDAqvl-C8)*(IDAqvl-C8)*Cll получается при подстановке |ТТ|=1,3 и |DAqvl=60
1946,066+302,378* 1,3+-2,178*VD+266,002*60 +(1,3-1,954)*(VD-50,495)*-2,004 +(1,3-1,954)*(60-79,732)*-1,041 +(VD-50,495)*(60-79,732)*0,04631 +(60-79,732)*(60-79,732)*-0,26550, тогда
18162,4329-1,7812VD и с VD=NT/Nref* 100=Ντ/18* 100=5,5556Ντ получается
18162,4329-9,8954ΝΤ
Чтобы гарантировать, что труба обеспечивает соответствующие изобретению преимущества, значение NT должно выбираться так, чтобы выполнялось отношение
19,680>18162,4329-9,8954Ντ и отношение
18162,4329-9,8954ΝΤ>17,720.
Оба отношения выполнялись бы при
1<ΝΤ<44,71.
Поскольку найденное таким образом значение NT является большим, чем получается рассчитанная до сих пор величина Nref, то даже при нанесении максимально возможного числа желобков (Nref=18) с такой глубиной выемки всегда еще может достигаться соответствующее изобретению преимущество. Тем самым пользователь в этом примере исполнения может свободно оснащать трубу максимально возможным числом желобков без утраты преимуществ изобретения.
С найденным таким образом значением NT можно итеративно определить радиус r1 трубы, и тем самым внутренний диаметр Di (=2r1) трубы по формуле (1), так как
- 18 036486
Адф.=2827,43 мм2
Таким образом, могут быть определены все необходимые параметры для изготовления трубы, которая обеспечивает преимущества изобретения.

Claims (12)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Труба для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы, причем труба (1) простирается вдоль продольной оси (А) и имеет число NT желобков (2), сформированных во внутренней поверхности трубы (1), спиралеобразно проходящих вокруг продольной оси (А) вдоль внутренней поверхности, внутренняя поверхность, в которой были сформированы желобки (2), в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (А) имеет диаметр Di и радиус r1=Di/2, желобки (2) в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (А) в своем дне (4) желобков, соответственно, имеют форму дуги окружности, и дуга окружности имеет радиус r2, желобки (2), соответственно, имеют глубину ТТ желобков, которая соответствует кратчайшему расстоянию в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (А) между окружностью с диаметром Di, в которой находится внутренняя поверхность, и ее срединная точка находится на продольной оси (А), и самой отдаленной от продольной оси (А) точкой дна (4) желобка (2), отличающаяся тем, что численное значение PAqyl эквивалентного диаметра и число NT желобков (2) и численное значение |ТТ| измеренной в мм глубины ТТ желобков (2) удовлетворяют отношению
    Pl*|DAqV|2+P2*|DAqV|+P3
    Cl+C2*|TT|+C3*VD+C4*|DAqV| +(|TT|-C5)*(VD-C6)*C7 +(|TT|-C5)*(|DAqv|-C8)*C9 с константами
    01946,066
    C2=302,378
    C3=-2,178
    C4=266,002
    C5=l,954
    C6=50,495
    0-2,004
    C8=79,732
    C9=-l,041
    -0,2>Pl>-0,3 310<P2<315 200<P3<1500, причем плотность VD желобков, которая описывает отношение желобков NT трубы по отношению к контрольному числу Nref максимально возможных наносимых на внутреннюю поверхность трубы с равным эквивалентным диаметром желобков с глубиной желобков ТТ=1,3 мм в процентах, получается из следующего отношения:
    VD=NT/Nref*100 и контрольное число Nref представляет наибольшее натуральное число, которое удовлетворяет отношению
    причем
    - 19 036486 s = 2-
  2. 2 |r2| \TT\ - |7T|2 h = —τι—;—;—j-----1 b2 = 2 |r2| arc sin и для которого имеется значение rNref, и причем при обратном обращении к рассчитанному по вы.Α.Δ А ·· шеуказанному значению для Aqv выполняется следующее отношение, согласно чему Ал‘·' также
    - 20 036486
    без нарушения дополнительных условий
    - 21 036486
    и причем эквивалентный диаметр ^Aqv получается из отношения DMv-2rAqv
    2. Труба для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы, причем труба (1) простирается вдоль продольной оси (А) и имеет число NT желобков (2), сформированных во внутренней поверхности трубы (1), спиралеобразно проходящих вокруг продольной оси (А) вдоль внутренней поверхности, внутренняя поверхность, в которой были сформированы желобки (2), в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (А) имеет диаметр Di и радиус r1=Di/2, желобки (2) в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (А) в своем дне (4) желобков соответственно имеют форму дуги окружности, и дуга окружности имеет радиус r2, желобки (2) соответственно имеют глубину ТТ желобков, которая соответствует кратчайшему расстоянию в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси (А) между окружностью с диаметром Di, в которой находится внутренняя поверхность, и ее срединная точка находится на продольной оси (А), и самой отдаленной от продольной оси (А) точкой дна (4) желобка (2), отличающаяся тем, что численное значение ^Ачу| эквивалентного диаметра ^Aqv и число NT желобков (2) и численное значение |ТТ| измеренной в мм глубины ТТ желобков (2) удовлетворяют отношению
    Pl*|DAqV|2+P2*|DAqV|+P3
    Cl+C2*|TT|+C3*VD+C4*|DAqV| +(|TT|-C5)*(VD-C6)*C7 +(|TT|-C5)*(|DAqv|-C8)*C9 +(VD-C6)*(|DAqv|-C8)*C10 +(|DAqV|-C8)*(|DAqV|-C8)*Cll с константами
    0=1946,066
    С2=302,378
    СЗ=-2,178
    С4=266,002
    С5=1,954
    С6=50,495
    С7=-2,004
    С8=79,732
    С9—1,041 00=0,04631 01=-0,26550 -0,2>Р1>-0,3 310<Р2<315 200<РЗ<1500, причем плотность VD желобков, которая описывает отношение желобков NT трубы в отношении к контрольному числу Nref максимально возможных наносимых на внутреннюю поверхность трубы с равным эквивалентным диаметром ^Aqv желобков с глубиной желобков ТТ=1,3 мм в процентах, получается из следующего отношения:
    VD=NT/Nref*l 00 и контрольное число Nref представляет наибольшее натуральное число, которое удовлетворяет отношению
    - 22 036486 причем
    2- |г2| \ТТ\ - |7Т|2
    Л =-----71----i-----i----i-------------1
    2 |r2| \ТТ\ - \ТТ\ и для которого имеется значение rNref, и причем при обратном обращении к рассчитанному по выА -Α-Ά шеуказанному значению для Aqv исполняется следующее отношение, согласно чему ч' также
    - 23 036486
    без нарушения дополнительных условий
    - 24 036486
    Юдс|У 2ГаС|Х __ , . Daqv _ ___ _ _ . .
    и причем эквивалентный диаметр 4 получается из отношения
  3. 3. Труба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность трубы имеет цилиндрическую форму, и в этой внутренней поверхности с цилиндрической формой сформированы желобки так, что между желобками остаются участки внутренней поверхности, которые образуют участки цилиндра.
  4. 4. Труба по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что в поперечном сечении перпендикулярно продольной оси занимающий находящийся между двумя желобками участок внутренней поверхности сегмент дуги окружности на окружности внутренней поверхности составляет величину, которая является большей, чем 1% занимающего у устья желобка по меньшей мере один из этих участков внутренней ограничивающей желобки поверхности сегмента дуги окружности на окружности внутренней поверхности.
  5. 5. Труба по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что диаметр Di внутренней поверхности, в которой были сформированы желобки (2), находится в диапазоне от 15 до 280 мм.
  6. 6. Труба по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что глубина ТТ желобков находится в диапазоне от 0,1 до 10 мм.
  7. 7. Труба по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что число NT желобков (2) обусловливает плотность желобков, которая находится в диапазоне от 1 до 347%.
  8. 8. Труба по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что желобки (2) проходят под углом от 20 до 40°, предпочтительно от 22,5 до 32,5° относительно продольной оси (А).
  9. 9. Труба по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что труба представляет собой полученную центробежным литьем трубу или изготовлена из полученной центробежным литьем трубы нанесением желобков в полученной центробежным литьем трубе.
  10. 10. Труба по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что труба содержит железо-хромо-никелевый сплав с высокой устойчивостью к окислению и науглероживанию, усталостной прочностью и с высоким пределом ползучести из от 0,05 до 0,6% углерода, от 20 до 50% хрома, от 5 до 40% железа, от 2 до 6% алюминия, до 2% кремния, до 2% марганца, до 1,5% ниобия, до 1,5% тантала, до 6,0% вольфрама, до 1,0% титана, до 1,0% циркония, до 0,5% иттрия, до 0,5% церия, до 0,5% молибдена, до 0,1% азота, остальное никель и обусловленные процессом выплавки примеси, в частности, состоит из такого сплава.
  11. 11. Устройство для термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из упомянутых нагреваемых труб является трубой по одному из пп.1-10.
  12. 12. Применение трубы по одному из пп.1-10 в качестве трубы для устройства термического разложения углеводородов в присутствии пара, при котором обрабатываемая смесь пропускается через нагреваемые снаружи трубы.
EA201992399A 2017-04-07 2018-04-04 Труба и устройство для термического разложения углеводородов EA036486B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17000601.9A EP3384981B1 (de) 2017-04-07 2017-04-07 Rohr und vorrichtung zum thermischen spalten von kohlenwasserstoffen
PCT/EP2018/058615 WO2018185167A1 (de) 2017-04-07 2018-04-04 Rohr und vorrichtung zum thermischen spalten von kohlenwasserstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201992399A1 EA201992399A1 (ru) 2020-02-28
EA036486B1 true EA036486B1 (ru) 2020-11-16

Family

ID=58536710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201992399A EA036486B1 (ru) 2017-04-07 2018-04-04 Труба и устройство для термического разложения углеводородов

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP3384981B1 (ru)
DK (1) DK3384981T3 (ru)
EA (1) EA036486B1 (ru)
FI (1) FI3384981T3 (ru)
LT (1) LT3384981T (ru)
PT (1) PT3384981T (ru)
RS (1) RS65367B1 (ru)
SI (1) SI3384981T1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115742121B (zh) * 2022-11-21 2024-06-07 南通利泰化工设备有限公司 一种防腐管道内衬打压成型装置

Citations (18)

* 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
FR2410238A1 (fr) * 1977-11-25 1979-06-22 Tokyo Shibaura Electric Co Tube d'echange de chaleur
EP0218545A2 (de) * 1985-10-09 1987-04-15 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Kristallisationsvorrichtung und deren Verwendung
US5016460A (en) * 1989-12-22 1991-05-21 Inco Alloys International, Inc. Durable method for producing finned tubing
US5409675A (en) * 1994-04-22 1995-04-25 Narayanan; Swami Hydrocarbon pyrolysis reactor with reduced pressure drop and increased olefin yield and selectivity
WO1998056872A1 (en) * 1997-06-10 1998-12-17 Exxon Chemical Patents Inc. Pyrolysis furnace with an internally finned u-shaped radiant coil
JPH11199876A (ja) * 1998-01-16 1999-07-27 Kubota Corp コーキング減少性能を有するエチレン製造用熱分解管
EP0980729A1 (en) * 1998-08-20 2000-02-23 DONCASTERS plc Centrifugally cast tubes, method and apparatus of making same
WO2002042510A1 (en) * 2000-11-24 2002-05-30 Sandvik Ab Cylindrical tube for industrial chemical installations
US20030019533A1 (en) * 2001-07-27 2003-01-30 Manoir Industries, Inc. Centrifugally-cast tube and related method and apparatus for making same
DE10233961A1 (de) * 2002-07-25 2004-02-12 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Edelstahlwerk Kaiserau Verfahren zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen
US20040147794A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Brown David J. Process for cracking hydrocarbons using improved furnace reactor tubes
EP1515075A2 (en) * 2003-09-15 2005-03-16 Huntington Alloys Corporation Composite tube for ethylene pyrolysis furnace and methods of manufacture and joining same
US20050131263A1 (en) * 2002-07-25 2005-06-16 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg, Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons
DE202004016252U1 (de) * 2004-08-12 2005-12-22 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Verbundrohr und eine Anlage zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen in Anwesenheit von Dampf
WO2008033193A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Quench exchanger with extended surface on process side
US20140060586A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Ineos Olefins & Polymers Usa Medium pressure steam intervention in an olefin cracking furnace decoke procedure
US20140257001A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis Furnace Tube Joint

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3001181B2 (ja) 1994-07-11 2000-01-24 株式会社クボタ エチレン製造用反応管
DE19523280C2 (de) 1995-06-27 2002-12-05 Gfm Gmbh Steyr Schmiedemaschine zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken
DE102008051014A1 (de) 2008-10-13 2010-04-22 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg Nickel-Chrom-Legierung

Patent Citations (18)

* 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
FR2410238A1 (fr) * 1977-11-25 1979-06-22 Tokyo Shibaura Electric Co Tube d'echange de chaleur
EP0218545A2 (de) * 1985-10-09 1987-04-15 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Kristallisationsvorrichtung und deren Verwendung
US5016460A (en) * 1989-12-22 1991-05-21 Inco Alloys International, Inc. Durable method for producing finned tubing
US5409675A (en) * 1994-04-22 1995-04-25 Narayanan; Swami Hydrocarbon pyrolysis reactor with reduced pressure drop and increased olefin yield and selectivity
WO1998056872A1 (en) * 1997-06-10 1998-12-17 Exxon Chemical Patents Inc. Pyrolysis furnace with an internally finned u-shaped radiant coil
JPH11199876A (ja) * 1998-01-16 1999-07-27 Kubota Corp コーキング減少性能を有するエチレン製造用熱分解管
EP0980729A1 (en) * 1998-08-20 2000-02-23 DONCASTERS plc Centrifugally cast tubes, method and apparatus of making same
WO2002042510A1 (en) * 2000-11-24 2002-05-30 Sandvik Ab Cylindrical tube for industrial chemical installations
US20030019533A1 (en) * 2001-07-27 2003-01-30 Manoir Industries, Inc. Centrifugally-cast tube and related method and apparatus for making same
DE10233961A1 (de) * 2002-07-25 2004-02-12 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Edelstahlwerk Kaiserau Verfahren zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen
US20050131263A1 (en) * 2002-07-25 2005-06-16 Schmidt + Clemens Gmbh + Co. Kg, Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons
US20040147794A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Brown David J. Process for cracking hydrocarbons using improved furnace reactor tubes
EP1515075A2 (en) * 2003-09-15 2005-03-16 Huntington Alloys Corporation Composite tube for ethylene pyrolysis furnace and methods of manufacture and joining same
DE202004016252U1 (de) * 2004-08-12 2005-12-22 Schmidt + Clemens Gmbh & Co. Kg Verbundrohr und eine Anlage zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen in Anwesenheit von Dampf
WO2008033193A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Quench exchanger with extended surface on process side
US20140060586A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Ineos Olefins & Polymers Usa Medium pressure steam intervention in an olefin cracking furnace decoke procedure
US20140257001A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis Furnace Tube Joint

Also Published As

Publication number Publication date
EA201992399A1 (ru) 2020-02-28
FI3384981T3 (en) 2024-04-04
EP3384981B1 (de) 2024-03-06
PT3384981T (pt) 2024-04-09
SI3384981T1 (sl) 2024-05-31
EP3384981A1 (de) 2018-10-10
LT3384981T (lt) 2024-04-25
DK3384981T3 (da) 2024-04-08
RS65367B1 (sr) 2024-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IL166229A (en) Process and polygonal pipe for thermal hatching of hydrocarbons
US20050131263A1 (en) Process and finned tube for the thermal cracking of hydrocarbons
US10632521B2 (en) Method for producing a rifled tube
EA036486B1 (ru) Труба и устройство для термического разложения углеводородов
CN110709159B (zh) 用于热裂解烃的管和装置
CA2774979C (en) Flow enhancement devices for ethylene cracking coils
BR112019020958B1 (pt) Tubo para craqueamento térmico de hidrocarbonetos na presença de vapor, aparelho e uso
DE102017003409B4 (de) Rohr und Vorrichtung zum thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen
CN110878218A (zh) 一种加热延迟焦化原料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KZ KG TJ TM