TW387933B - Pyrolysis furnace with an internally finned u-shaped radiant coil - Google Patents

Description

經濟部中夾作??-><.Ju工消资合竹社卬欠 Α7 Η7 五、發明説明（1 ) 發明領域= 本發明係有關加熱程序流體所用的火加熱器’如程序 加熱器。更特定言之，其係有關一種包括至少一輻射段類 型的火加熱器，於整輻射段中，流經其中所製管子的程序 流體係經，較佳者燃燒器所提供的輻射能，予以間接地加 熱者•本發明方法和設備特別頗適合有利地用於常態下爲 液體或常態下的氣體的芳族及/或脂族烴進料例如乙烯、 丙烯、石油精或氣油之熱解以產生乙烯和其它副產物例如 乙炔、丙烯、丁二烯等。因此之故，本發明要就烴熱解範 瞜，特別是蒸汽裂解產生乙烯方面予以說明與闌釋。 發明背景 二 蒸汽裂解爲製造輕質烯烴k如乙烯、舍烯與丁二烯之 主要商業方法•乙烯、丙烯、Λ丁二烯爲製造高體積聚合 物型物質與商業重要性化學中間體所用的基本組合元件化 學品、對這些基本元件石油化學品的需求於可見的未來預 期會繼續成長。於蒸汽裂解所製產物中，乙烯具有最高的 需求，且其分離純化後最爲需花费者•所以對於乙烯的產 率或選擇率之改良有其最高需要。蒸汽裂解包括典型地在 管型火加熱器內進行的熱裂解反應。短滯留時間和低烴分 壓有利反應器對乙烯的選擇率·使用包括乙烷到真空氣油 的烴進料，且該反應係在烴蒸汽存在中進行的。真中所涉 及的複雜反應與管狀反應器已在公開文獻與眾多專利地詳 盡地討論過》 表紙张疋度適用中國因家代嗥（CNS) Λ4化枯（210χ297*λΜ (1¾尤閱ΐί卄而之注念亨項存功*:'5本Ώ ) •裝. 訂 Α7 Η7 五、發明説明（2 ) 烴的蒸汽裂解典型地係經由將進料以經蒸氣化或實質 蒸汽化形式，與實質量的烴蒸汽混合供給到裂解爐內的裂 解線圈內而促成的•傅統上係將反應混合物通過許多平行 的線圈或管子，彼等係通過裂解爐的對流段於其中熱燃燒 氣體提高進料與稀蒸汽的溫度*每一線圈或管子則再通過 該裂解爐的辐射段，其中有眾多燃燒器供給將反應物帶到 所欲反應溫度與促成所欲反應所需之熱》 所有蒸汽裂解程序組態的主要考慮都是焦碳的形成。 當烴進料受到蒸汽裂解爐中遍及的加熱狀況時，會傾向於 在形成裂解線圈的管狀元件所具側壁上形成焦碳沈積層。 彼等焦碳沈積層會干擾熱通過管壁到反應物流的流通，導 致較高的管金屬溫度，最後達到管治金學的限制。此外焦 碳沈稹層會干擾反應混合物的''流通而因減值橫斷面面積導 致較高的壓力率。 ~ 經濟部中央样it-AJn工消开合竹=|1印裝 改良對乙烯的選擇率之最佳方法經發現爲減線圈體 積同時保持熱输送表面積。此點可經由用有比大直徑管更 大的表面對體稹比之眾多較小直徑管更換大直徑蛇形線圈 而完成。該等管典型地具有高達約7. 6厘米（3吋）， 通常爲約3.0厘米至6.4厘米（1.2至2.5吋） 之內徑β 對於短滯留時間的需求導致使用較短的線圈·於歷年 來，其典型長度已從4 5米（1 5 0呎）減短到2 0米一 2 7米（6 0 — 9 0呎）且更近時至9米-1 2米（3 0 -40呎）。隨著線圈長度的減短，就需要減少管子的直

表紙张尺度適用中國因家朽:隼（CNS ) Λ4ϋ#· ( 2丨) I A7 H7 五、發明説明（3 ) 徑以期減低熱通量因而減低管金屬溫度》現行裂解線圈通 常是用高合金（2 5 % C r，3 5 % N i ，加上添加劑） 奧斯田鐵不銹鋼所構成，且係以在1 0 3 0 — 1 1 5 Ot (1 9 0 0 — 2 1 0 0T)範圍內的最高管金屬溫度操作 的。 雖則在裂解爐設計有明顯的改革，不過該方法仍受限 於其會製造副產物焦碳而沈積在線圈內部之事實。焦碳具 有作爲絕緣體之作用，因而會增高線圈的金羼溫度》當管 金靥溫度達到材料的最大能力時，就需要停止生產並將爐 子內的焦碳去除•此舉通常係經由將包括空氣和蒸汽的混 合物以高溫通過該等線圈。焦碳即經由燃燒和侵蝕/剝落 之組合淸除掉。工業中也有將用’避免用到空氣的除焦碳技 術。於此種情況中，焦碳主要~是經由侵蝕>剝落與氣化而 脫除。不論所用除焦碳技術爲Si，某些剝落焦碳會呈大粒 子形式》隨著管子直徑的減小，大焦碳粒子可能在除焦碳 之前或之中堵塞住線圈。除焦碳一般霽要12_48小時 ，決定於包括下列之各項因素：爐子設計，要裂解的焦料 *除焦碳前之操作時間，及所採用的裂解嚴重性。 減低管金靥溫度（因而焦碳化速率，或另外使得可以 使用較短滯留時間的線圈）係業界中廣泛尋求者。某些設 計師求助於多重入口腳線圈以減低在出口管上的熱通量（ 如：EP 〇 3 0 5 7 9 9 A1)*其他人則嘗試 經由添加小濃度的特殊元素於反應器進料中以防止在管子 內部形成絕緣性焦碳層。 表紙張尺度適用中國國家楞率（CNS ) Λ4叱掊（2丨0'〆297公釔）· 6 _ 五、發明説明（4 ) 對於高放熱性裂解反應的熱输送可用熟悉的方程式Q =ϋ χΑ χΔΤ來表出。熱輸送係數，U爲管子內部的氣 體速度之函數。較高的速度會增加U，因而減低所需的 △T(溫度差値），由是減低相對於某一程序流體溫度的 管金屬溫度。不過，隨著速度增高，壓力降增高，因而增 髙線圈內的平均烴分壓。到最後，壓力效應會凌駕減低滯 留時間的效應，且更增加速度而減低反應器對乙烯的選擇 率•此代表對U的最大實用値。 整體面積（A )可經由使用多重小直徑管子而增加。 這種趙勢已爲工業所追求，導致有內部直徑2 . 5厘米-3 . 8厘米（1 . 0 — 1 · 5吋）的管子之反應器。因爲 製造限制，此値代表最低實用直徑，且低於這種直徑時， 焦碳在管子內蓄積之效應會變#過份》 增加內部表面積以改良熱無送的一般原理係一般熱輸 送技藝中所熟知者。不過，將此原理應用到非常意溫焦碳 化用途如蒸汽裂解係困難者· 雖然如此，這種改良熱输送以減低蒸汽裂解爐中的管 金饜溫度之方法已有幾種方式提出。一例子（U S 4，342，242)爲使用一經特殊設計的長形***體 插置於圜形管截面中。此種***體具有一中心體與向外伸 展的葉，該葉係接觸線圈的內部。於這種特種揭示內容中 ，該***體僅位於爐內整體管狀線圈的一部份。另一例子 (G B 9 6 9，7 9 6 )利用內部圖化的通道或翅以增 加內部面稹。其內部輪廓係平滑者以避免應力集中及流動 木紙乐尺度適用中國國家栉準（.CNS )六4圯沾（2丨0/2«^,>犮> .7- A1 Η 7 五、發明説明（5 ) 干擾。於此揭示中所述的特殊管子造成通過輻射段的4通 道且具有相當大的9 . 5 2 5厘米（3 . 7 5吋）之內徑 〇 ρ 這種內部通道或有翅管輪廓的諸種變異已在商業上應 用於特殊線圈設計中。一篇在American Institute .of Chemical Engineers Meeting 提出的論文（T. A. Wells 在 1988 AlChE Spring National Meeting, New Orleans, Louisiana, March 6-10 1988 提出的 “ Specialty Furnace Design Steam Reformers and Steam Crackers ”）揭.示一種在 單一管通道設計中使用的伸展型內部表面管。其較長管的 入口腳管（EP 0 305 799 A1)及此設計 訂 的一篇文獻資料，稱爲S R Τ’ V者（Energy Progress Vol. 8, No. 3，p. 160-168, Sept. _1988 )皆利角內部伸展的表 面。於後述兩情況中，其商業Λ途係基於約2 . 5〜3 . 線 經濟部中央作嗥工消费合竹社卬¾ 8厘米（1.0—1.5吋）內徑的管子且其中i具有圓 化內部通道或翅的管子段只作成通過爐子輻射段的單一通 道。另一篇文獻資料（“ USC Super U Pyrolysis Concept ” by David J. Brown, John R. Brewer and Colin P.係 Bowen 在 the AlChE Spring National Meeting in Orlando, Florida, March 1990提出的）提出有關输入腳上加裝內部翅的管子 之數據。此文獻推論出在出口腳上加裝翅係有益者，不過 其未提及需要何種操作或設計參數才能成功地證實或促成 出口腳上的翅之使用。 無論如何，到目前爲止的伸展型內部表面設計都尙未 表紙汍尺度適用中國囡象疗準{ CNS > ( 210X297公疗）.Q . 經濟部中央橾準5?M-X消费合竹杜卬袈 A7 H7 五、發明説明（6 ) 證明在典型地用U型管製成的兩通道線圈中之可行性。這 類兩通道型線圈典型地具有15米一 27米（50-90 吸）之總長度，其內徑係在3 . 8厘米一 6. 4厘米（ 1 . 5 — 2 . 5吋）範圃內。兩通道可以短到爲13米（ 4 0呎）。一項問題在於製成長得足以形成完整U型管的 內部有翅管之能力尙未存在。 內部有翅管剛好可用爲U型管的入口半部，如E P 0 305 799 A)中所述者，其只在對爐子的入 口管-而非出口部使用內部翅，釘或嵌體。該文獻揭示出 裝在出口管的嵌體預期會在熱解中形成的焦碳生長核。不 過，最高的管金屬溫度係在靠近出口端處發生的，所以加 翅管的有利效應不應用於最需之處。將加翅管應用到線圈 的出口腳係可能者，不過其會i來危險，赤即，來自入口 腳的焦碳塊可能破裂鬆散且著於有翅段的起始處。最後 ，工業傳統智慧推測彎曲的加翅管段易於被來自_圈入口 腳剝落的焦碳所堵塞· 從已知的蒸汽裂解爐中熱输送缺陷之觀點來看，有需 要一種手段來增加管子內部的熱输送以減少焦碳化現象， 減低管金饜溫度及改良乙烯選擇率•特別者，有高度需要 具有一種2通道線圈或U型管設計，於其中使用某種增加 內部表面積之工具以降低沿其整個長度的管金屬溫度》 發明槪述 本發明係有關用以加熱程序流體之火加熱器*其可提 各紙乐尺度適用中國因家行:準（CNS ) Λ4圯祜（2丨0X) ，9- ("尤"c背而之注办卞巧本資) •11 A7 _____ 157 五、發明説明（7 ) 供增加的內部熱输送表面以減低U型管入口與出口的管金 屬溫度且同時不易被焦碳所堵塞《該火加熱器包括一輻射 段封套，其內配置著眾多U型管：一入口以將該程序流體 導到該U型管內：諸燃燒器用以將U型管的外部表面暴露 於輻射段；一出口用以冷卻和收集來自U型管的程序流體 ，其中該U型管係經由將一或多個管形段連接而形成的； 及該U型管的至少一出口腳上加裝著內部槪沿縱軸的翅》 於另一實施例中該ϋ型管的整個長度都裝有該內部槪沿縱 軸的翅。 圖式 本發明的這些和其它特點，；部份和優點都可由下面的 圖式，說明與所附申請專利範_圍獲得更佳十解，圈1代表 顯示出典型內部配置的蒸汽裂病爐之立體圈。圖2顯示出 單一U型爐管。圖3顯示出有翅U型爐管的橫斷面》 丰要元件對照表 經濟部中央忭準局工消资合竹杜卬焚 9 進料流，9 入口管線，10 對流段， 12 輻射段入口分布器，14 U型管， 16 輻射段封套，20 入口腳，21 彎曲部份， 22 出口腳，26 出口頭器，27 驟冷變換器， 2 8 燃燒器，5 0 外管直徑，5 2 翅高， 5 4 翅根，5 6 翅尖，5 8 翅底半徑， 6 0 翅尖半徑* 6 2 內徑 -10-

本紙張尺度適汛中囷囷家栉率（CNS ) ( 210X2M公TT A7 H7 五、發明説明（8 ) 發明之詳細說明 、：. 本發明述及一種用以加熱程序流體的火加熱器。更特 別者，本發明係有關一種加熱程序流體的火加熱器，其中 該程序流體易於因加熱所發生的化學反應而形成焦碳。本 發明的一特殊實施例爲在石油化學工業中製造烯烴所用的 蒸汽裂解爐。 訂 參看圖1，進料流9經由一或多條入口管線9進入對 流段1 0 ,於該處其較佳者被熱燃燒氣體預加熱到約 8 0 0°F至1 5 0 0°F之溫度後才進入輻射段入口分布器 12，其中該氣體較佳者係在約1 500T至約2400 °F之溫度。經預熱的進料即從該‘箱射段入口分布器2進入 U型管14(後文稱之爲11管_)，其係位於該輻射段封套 1 6，於技藝中也稱爲輻射箱/之內部。 —線 Γ 該輻射段封套16典型地襯裡著熱絕緣耐火#料以保 住熱能量》 經濟部中央栉苹局幻工消资合竹权卬製 該輻射段封套包括眾多U管。U管末端係連接到一或 多個進料入口分布器1 2而將程序流體導到U管內，該U 管末端稱爲入口腳2 0。每一 U管的相反端2 2稱爲出口 腳，其係連接到出口頭器2 6以收集經加熱且發生熱裂解 反應的程序流體•離開U管出口腳的程序流體所具溫度典 型者爲約1 3 0 0T至約2 0 0 0°F ·從此處起將程序流 體通到驟冷交換器2 7，其將程序流體冷卻以停止熱裂解 反應》於另一未在圖1中繪出的實施例中，每一U管的出 本紙張尺度適用中國S家栉隼（CNS > Λ4叱格（210/2<#7.:,>穿> -11 - A7 137 五、發明説明（9 ) 口腳係直接連接到一個別的聚冷交換器以冷卻該程序流體 。每一個別驟冷交換器的出口再連接到一出口頭器。彼等 配置在技藝中稱爲密閉偶合輸送線交換器•於又另一實施 例中，未在個1中繪出者，每一U管的出口腳係連接到一 驟冷點使該程序流體直接地接觸經蒸發以冷卻該程序流體 的驟冷液體。 經濟部中央伟隼局只工消f合竹ίι卬鉍 爲本發明目的，U管係經成型爲頗像字母“U”者， 如圖2所示以兩次元觀看所呈現者。一明確的特性爲該U 管可有效地完成2次通過該輻射封套。該U管包括一入口 腳，一出口腳，及一曲線或彎曲部分2 1，其係連接該入 口腳2 0與該出口腳2 2者。於其它實施例中，該出口腳 可包括一或多個分枝部份》於又萁它實施例中骸入口腳 2 0可包括一枝以上的支管。-在技藝中已知有多種方式來 安排眾多U管於一輻射封套內諳於此技者可考慮空間安 排，燃燒器位置，入口頭器位置與出口工具，以i在選擇 配置中對U管本身的熱應力》於某些配置中每一個別U管 係處於單一平面內。於其它配置中U管係從平面彎曲。所 有彼等配置皆是爲本發明目的對ϋ管所構思者* 該輻射段封套包含眾多燃燒器2 8使U型管的外表面 暴露於輻射熱。有廣多種技藝中已知的燃燒器類別可以使 用，包括天然氣燃燒器或預混合燃燒器•最近的設計另外 使用一種煙道氣循環技術以基於環境理由減少ΝΟχ的形成 。燃燒空氣來源可來自周圍空氣，預熱空氣或來自氣體渦 輪機的排氣。 •12-

本紙ft尺度適用中國园家枕準（CNS > Λ4»% ( 2丨公H A7 H7 五、發明説明（10 ) U管的總長度較佳者爲2 0米—2 7米（6 0 — 9 0 呎）。由於難以將內部有翅管製成合意的20米一27米 (6 0 — 9 0呎）長度，因此需要將兩段以至少一中間熔 接予以連接起來V如US 4，827，074中所述者 ，中間熔接係已知的加速焦碳沈稹之潛在來源。於一較佳 實施例中，係經由用位於U管所含曲線部份的底部處之一 中間熔接且將該U管安排或使該熔接處免於被連鄰管所直 接輻射而減少U管內的這種潛在性焦碳沈積。於另一實施 例中，可用絕緣材料包熔接部位包裝著。 該內部有翅管可以經由使用熟知的冷彎，或熱誘導彎 由技術予以彎曲到U管底部所需的半徑。 不論該管U管係經由連接南受段或更多管段所形成或 係以一件式形成者，較佳者，^有翅1}管於整個長度都裝 有內部槪沿縱軸翅。另一實施#0係只在出口腳加裝翅。於 又另一實施例中係在U管曲線部份與出口腳中裝翅。 圖3顯示出有翅U管的橫斷面圖》外管徑5 0係在 1 . 75吋至4 . 5吋（44厘米至11 · 4厘米），較 佳者2 . 0至3 . 0吋（5厘米至7 . 6厘米）範圍內》 翅高5 2係經定義爲在翅根（fin root ) 5 4的底部與翅尖 5 6的預部之間的距離，其爲在約0 . 0 5吋至約0 . 4 吋（0 · 13厘米至1厘米），較佳者〇 . 1吋至 0.25吋（0.25厘米至0.65厘米）範圍內。環 繞該管內部周圍的翅數爲8至2 4，較佳者爲1 0至1 8 。翅根半徑5 8和翅尖半徑6 0係在約〇 · 〇 5至約 各紙乐尺度適用中國國家榡準（CNS ) ( 210X 297公1ΓΤ -?»?先閲· 讀1r而之注恋肀項 訂 線 Γ -13- A7 __H7 五、發明説明（11 ) 0 . 45吋（0 . 13厘米至1 . 2厘米），較佳者在 0 . 1吋至0 . 2吋（0 . 25厘米至0 . 5厘米）範圍 內·於一實施例中，翅根半徑與翅尖半徑係相等者。經定 義爲穿過管中心從翅根到翅根的距離之內部直徑口係在約 1.25吋至3.0吋（3·2厘米至7.6厘米），較 佳者1.5至2.5吋（3·8厘米至6.4厘米），更 佳者2 . 0吋至2 . 5吋（5厘米至6 . 4厘米）範圍內 。爲提供改良的熱輸送，不具過份的壓力降且亦不易堵塞 所需的翅高對內徑比例較佳者係在0 . 05至0 . 20， 更佳者0 . 07至0 . 14之範圍內。 槪沿縱軸的组可爲沿U管長度直型地或螺旋者，類似 於槍管內的來福線者•後述縱軸'翅配置也稱爲螺旋縱軸翅 〇 在需要一段以上的段來形歲1；型管之情況中，該翅較 佳者係在每一連接處都對正以減低焦碳粒子陷在^緣之可 能性、 實施例 進行一試驗程式以測定所預見的限制是否可克服，及 增加內部表面積的優點可否應用於U管蒸汽裂解逋設計上 〇 ' 將2 2支內部有翅U管安裝在商業蒸汽裂解爐的四分 之一圖周內（guadrant )(共8 8支U管）β爐進料爲從 天燃氣分離設施回收到的市售乙烷（9 8%乙烷）。因此 本纸張尺度適用中國’國家枵準{ CNS ) /\4圯格{ 2丨~_ 14· A7 Η 7 五、發明説明（12) ，爐中的大部份U管係保持呈傅統圖形截面管，而四分之 -的管具有本發明的直型縱軸翅。此舉可以提供有翅管相 對於傳統圓形截面（裸）管之直接性能比較。圖3可用來 說明在有翅管試驗象限內的U管所含翅配置。U管的外徑 50爲2.75吋eU管的內徑62爲2.0吋。其中有 12翅•翅高52爲0 . 16吋。翅根半徑5.8與翅尖半 徑60兩者皆爲0.16吋。翅高對內徑的比例爲 0.08· 由於難以將內部有翅管製成合意的6 5呎（2 0米） 長度，因此需要一中間熔接。此中間熔接係放置在每一管 的底部，其在該處係經遮蔽而未受到連鄰管的直接輻射。 在此連接處的翅皆經對正。 U線圈的彎曲部份不易被~堵住，如先if技藝已推測者 。於12個月的試驗程式中未赛察到突然的壓力降增加。 該內部有翅管可減低管金靥溫度。該試驗線圈比在該 完全相同蒸汽裂解鱸內的傳統圓形截面（裡）管，在完全 相同的進料下，以遠較爲慢的速率形成焦碳沈積。 Ρ -裝 ,ιτ 線 經濟部中央榡嗥局只工消费合竹·Η卬鉍 本紙張尺度適用中國因家#準（CNS ) /\4化枋（210Χ ?97公) . 15-

At _____ B7 五、發明説明（13 ) 表1 壓力降

(輻射入口一輻射出 線上曰數 △ P ，R 0.5 裸（俥統）管 0.28 有翅管 0.28 2.5 0 . 4 3 0 . 3 6 4.5 0 · 5 2 0 . 3 8 8 0 . 7 5 0 . 3 8 11 0 . 8 3 0 . 3 8 15 0 . 90 0 . 4 0 2 1 1 . 4 8 0 . 5 0 經濟部中央样?V-^H工消费合：C：杜印袈 表1顯示出u管線圈的壓力降if線上日數，亦即自上次除 焦碳後的日數，之相關結果·壓力降愈高，所形成的焦碳 厚度愈大。該表係將裸（傳統）管與有翅管相比較。如從 數據可看出者，於試驗過程中，裸管的壓力降增加明顯地 比有翅管較爲多，顯示裸管內有較大的焦碳厚度。此外， 有翅管的明顯較低壓力降淸楚地顯示在試驗期間沒有發生 堵塞。 -16- 本紙张尺度適用中國园家枕年（CNS ) Λ4丨（210x297公V〉 Α~ι

_ _____ IP 五、發明説明（14 > 表2 i管金ϋ溫度）

棒上日.，歉 管金臑溫度，°C 裸（傳統）管 有翅管 0.5 1 0 1 6 1 0 0 4 2.5 1 0 3 1 1 0 0 3 4.5 1 0 3 7 1 0 0 7 8 1 0 4 8 1 0 16 11 1 0 5 0 1 0 2 2 15 1 0 4 1 1 0 18 2 1 10 5 6 1 0 2 8 Average 1 0 4 0 1 0 14 表2顯示出用紅外線高溫計測得之最夫管金屬溫度與 上線日數之關係 '如稍早所述著，降低最大管金屬溫度具 有關鍵重要性。於整個實驗過程中，有翅管的管-屬溫度 相對於傳統（裸）管皆明顯地較爲低，平均較低約2 6 t (4 7 T )。 經濟部中央怍準幻工消费合竹粍卬焚 此外，內部有翅管除焦碳所需時間比傳統圓形截面管 遠較爲少。對於乙烷裂解，傳統（裸）管需要8 — 1 0小 時來除焦碳而有翅管只需4 - 5小時。 在不希望受限於特定操作理論之下，依本發明所述構 成的有翅U管顯然可提供在每一翅所在處的焦碳層之破裂 ®使得在除焦碳程序中小焦碳塊特別易於從管內部剝落或 破裂掉。此點具有相對於傳統裸管而言的兩項極重要且意 1纸伕尺度適用中囷因家枚隼（CNS ) A4R诂（210X2V·；:云~~. ~ ： 經濟部中央伟涞局Μ工消f合竹杜卬5< A7 117 五、發明説明（15〉 料外的效應。首先，其使得除焦碳程序需要較短時間由是 使爐子更早進入完全生產性操作，因而提供給操作者明顯 的經濟效益。第二，該破裂區有利於只形成相當小的焦碳 粒子，其經發現不會堵塞或封阻諸管，即使是在1 . 2至 2.5吋範圍內的相當小直徑管且即使是對於2過程U管 的"U”形彎曲或曲線段亦然。 操作本發明有內部加翅U管的爐子之較佳手段爲使焦 碳層蓄積不會過度，以期有利於小焦碳粒子的剝落。較佳 者，平均焦碳厚度不超過翅高的約1.5倍。在正操作中 的熱解爐內所含焦碳厚度可由諳於此技者從對爐子的操作 數據與進料所具裂解特性的知識予以估計。焦碳厚度係基 於測得之管金屬溫度變化値（profiles )，測得的辐射封套 內部管子之壓力降，已知或測·得的焦碳密i和導熱係數而 計算的。諳於此技者可以將上誕測得之參數用於熟知的流 體流動與熱傳方程式中以估計操作爐中的焦碳厚i並據以 安排除焦碳操作之時程<* 雖然本發明已參照某些較佳實施例予以顯著詳細地說 明過，不過仍有其它可能的實施例。所以，本發明旨意與 範圍絕不可受限於本文所含諸較佳實施例的說明。 冬纸伕尺度適用中國囡家枕率（CNS ) Λ4圯枯（2丨OX2V7公17 -^^1 I 格1軋^-背而之注^#項-^^-1>:*'本|=0 訂 —線 Γ

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 附件2A:第87109252號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 8年8月修正 1 . 一種用以加熱程序流體的加熱器，其包括： —輻射封套工具（16)，其中裝有眾海雨i甬p管子 (14)，該管子包括： (a )至少一入口腳（2 0 )，其與下列呈流動溝通 (b) 至少一出口腳（22)及 (c) 一曲線管狀工具（21)，用以提供在該入口 腳（2 0 )與出口腳（2 2 )之間的流動溝通， 其中每一出口腳裝著內部槪沿縱軸的翅； 一種將該程序流體導到該入口腳（2 0 )之工具（ 12)； 一種將該兩通程管（1 4 )的外表面暴露於熱下之工 具（2 8 ); —出口工具用以冷卻（27)與收集（26)來自出 口腳（2 1 )的程序流體。 2 .如申請專利範圍第1項之加熱器，其中該入口腳 更加裝著內部槪沿縱軸的翅。 3 .如申請專利範圍第1項之加熱器，其中該提供在 該入口腳與出口腳之間的流動溝通之曲線管狀工具更加裝 著內部槪沿縱軸的翅。_ 4 .如申請專利範圍第2項之加熱器，其中該提供在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n I— I n 1· M· · d— n (請先閲請背面之'注意事項再填寫本頁) 訂· .線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   六、申請專利範圍 附件2A:第87109252號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 8年8月修正 1 . 一種用以加熱程序流體的加熱器，其包括： —輻射封套工具（16)，其中裝有眾海雨i甬p管子 (14)，該管子包括： (a )至少一入口腳（2 0 )，其與下列呈流動溝通 (b) 至少一出口腳（22)及 (c) 一曲線管狀工具（21)，用以提供在該入口 腳（2 0 )與出口腳（2 2 )之間的流動溝通， 其中每一出口腳裝著內部槪沿縱軸的翅； 一種將該程序流體導到該入口腳（2 0 )之工具（ 12)； 一種將該兩通程管（1 4 )的外表面暴露於熱下之工 具（2 8 ); —出口工具用以冷卻（27)與收集（26)來自出 口腳（2 1 )的程序流體。 2 .如申請專利範圍第1項之加熱器，其中該入口腳 更加裝著內部槪沿縱軸的翅。 3 .如申請專利範圍第1項之加熱器，其中該提供在 該入口腳與出口腳之間的流動溝通之曲線管狀工具更加裝 著內部槪沿縱軸的翅。_ 4 .如申請專利範圍第2項之加熱器，其中該提供在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n I— I n 1· M· · d— n (請先閲請背面之'注意事項再填寫本頁) 訂· .線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該入口腳與該出口腳之間的流動溝通之曲線管狀工具更加 裝著內部槪沿縱軸的翅。 5 · —種加熱程序流體的加熱器，其包括： —輻射段封套;E具（16) ’其內轉有眾多U管（ 14)， 一入口工具（1 2 )用以將該程_流體導到該U管內 > 一工具（2 8)，用以將該U管的|外部表面暴露到輻― 射熱， I 一出口工具用以冷卻（2 7)與制集（26)來自每 一U管的程序流體， 其中整個長度知該U管皆裝有內部槪沿縱軸的翅。 6 . —種製造烯烴的方法，其包括： '將烴進料預熱， 將經預熱的進料導到眾多輻射線圈（1 4 )內， 利用眾多燃燒器（2 8 )加熱該等輻射線圈（1 4 ) 以促使該烴進料發生熱裂解， 收集來自該輻射線圈（1 4 )的經裂解烴進料， 將該經裂解烴進料冷卻， 從該經裂解烴進料回到至少一種烯烴， 其中每一該輻射線圈包括： (a )至少一入口腳（2 0 )，其與下列呈流動溝通 » (b )至少一出口腳（2 2 )，與 |1!|_訂|-------線 1 (請先閲填膂面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -2 - A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 (C )—曲線管狀工具（2 0 )，用以提供在該入口 腳與出口腳之間的流動溝通， 其中每一入口腳都裝有內部槪沿縱軸的翅。 7 .如申請專利範圔第6項之方法，其中該入口腳更 裝有內部槪沿縱軸的翅。 8 .如申請專利範圍第6項之方法，其中該提供在該 入口腳與該出口腳之間的流動溝通被用的曲線管狀工具更 裝有內部槪沿縱軸的翅。 9 .如申請專利範圍第7項之方法，其中該提供在該 入口腳與該出口腳之間的流動溝通所甩的曲線管狀工具更 裝有內部槪沿縱軸的翅。 10種製造烯烴的方法，其包括： 將烴進料預熱， 將經預熱的進料導到眾多輻射線圈（1 4 )內， 用眾多燃燒器（2 8 )加熱該輻射線圈以促使該烴進 料發生熱裂解， 收集來自該輻射線圏（1 4 )的徑裂解烴進料， 冷卻該經裂解的烴進料， 從該經裂解烴進料收集至少一種烯烴， 將該輻射線圈（1 4 )內固熱裂解反應所蓄積的焦碳 淸除掉，其中該輻射線圈包括一入口腳（2 0 )與一·出口 腳（2 2) ’兩者連接形成一U形，且都裝有內部槪沿縱 軸的翅且其中該輻射線圈除焦碳程序係在其中蓄積的焦碳 厚度超過一足以在除焦碳步驟中促使大焦碳粒子從管子表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1111--11111 Ί · -----— I 訂 ---I (請先«琳笫面L注意事項再填寫本頁) 線 · A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 面剝落並堵塞下游輻射線圈段的厚度之前就開始進行。 11.如申請專利範圍第10項之方法I其中該除焦 碳程序係在平均焦碳厚度超過該翅所具高度的1.5倍之 前開始進行的。 1 2 .—種對用以加熱程序流體的火加熱器，其中在 該火加熱器內部的輻射段封套內裝有眾多U管（14)， 其包括一入口頭器（1 2 )用以將該程序流體導到該等U 管內，且其包括眾多燃燒器（2 8 )用以將該等U管（ 1 4 )的外表面暴露於輻射熱，其中該改良處包括在整個 長度的該等U管（14)內加裝內部槪沿縱軸的翅。 1 3.如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該U管的內徑爲3.2厘米至7.6厘米 〇 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之加熱器，其中該U 管的內徑爲3.8厘米至6.4厘米》 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之加熱器，其中該u 管的內徑爲5厘米至6. 4厘米。 1 6 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該U管具有一固定的直徑。 1 7 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該等U管裝有8至2 4條沿該U管內圓周 間隔配置的槪沿縱軸之翅。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之加熱器，其中該等 U管裝有1 〇至1 8條沿該等U管內部圓周間隔配置的槪 (請先閲諫背面之注意事項再填寫本頁) -. i 訂---------線 Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • 4 - 387933 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 沿縱軸之翅。 1 9 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器’其中該等U管係經由將兩或更多管狀段連接而 形成的。 2 〇 .如申請專利範圍第1 9項之加熱器，其中該等 翅基本上在每一連接處都是對正的》 2 1 .如申請專利範圍第i至5及第} 2項中任—項 之加熱器’其中該U管係用兩管狀段與單一連接段經由將 該兩管狀段熔接在一起而形成的且其中該熔接處係實質地 與直接輻射熱隔離的。 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之加熱器，其中該單 一連接段基本上係在該U管的底部作成的。 2 3 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中各該U管的總長度爲1 3米至2 7米。 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之加熱器，其中各該 U管的總長度爲1 5米至2 7米。 2 5 ·如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該翅高對內徑的比例係在〇.05至 0 . 2 0範圍內。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項之加熱器，其中該翅 高對內徑的比例爲0 . 0 7至0 . 1 4。 2 7 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該內部槪沿縱軸的翅具有0 . 1 3厘米至 1厘米之翅高。 請 先· 閱 讀· 背- 面 之* 注 項 頁I 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 3 3 91ι 3L A8B8C8D8 六、申請專利範圍 2 8 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該內部槪沿縱軸的翅具有在0 . 1 3厘至 0 . 6 5厘米範圍內之翅尖半徑。 2 9 .如申請專利範圍第1至5及第1 2項中任一項 之加熱器，其中該內部槪沿縱軸的翅具有幾乎相等半徑的 翅根與翅尖。 i-11，訂-i線 Γ (請先閱价絷面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6-