Трубчатая печь для разложенияуглеводородного сырья

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советских Сециаинстнческнх Ресвубинк(22) Заявлено 16,02,79 (21) 2740641/23-26с присоединением заявки йо(51)М, Ки,С 10 С 9/20 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт газа АН Украинской ССР(54) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГОСЫРЬЯ Изобретение относится к производству низших олефинов путем термической переработки углеводородного сырья а именно к трубчатым печам.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является трубчатая печь для разложения углеводородного сырья, включающая соединенные последовательно змеевик для предварительного нагрева сырья, камеру смешения с тангенциальным патрубком для подачи пара и реакционный змеевик 13Недостатком этой печи является большое суммарное время пребывания сьрья в змеевике для предваритель-. ного нагрева в камере смешения, вследствие чего процесс коксообразовйния проходит достаточно интенсивно, что снижает выход целевого продукта.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и снижение коксообраэования.Укаэанная цель достигается тем, что в трубчатой печи для разложения углеводородного сырья, включающей соединенные последовательно змеевик для предварительного нагрева сырья,камеру смешения с тангенциальнымпатрубком для подачи пара и реакционный змеевик, на выходном концезмеевика предварительного нагреварасположено сопло и камера смешенияимеет кольцевой выступ, расположенный перед соплом и выполненный ввиде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями.На фиг. 1 схематически изображена трубчатая печь для разложенияуглеводородного сырья; на фиг.2узелна фиг.1,Трубчатая печь для разложения15 углеводородного сырья включаетсоединенные последовательНо змеевик1 для предварительного нагрева сырья,камеру 2 смешения с тангенциальнымпатрубком 3 для подачи пара и реак 20 ционный змеевик 4, реакционную 5 иподогревательную б камеры, образованные боковыми внутренними и внешними стенами 7, торцовыми стенами 8,потолочными 9 и подовыми 10 перекрытиями. На боковых стенах 7 установлены радиационные горелки 11, Вверхней части печи на потолочныхперекрытиях 9 установлена конвективная камера 12, образованная боковыми30 13 и торцовыми 14 стенами, в кото 837980рой размещены пароперегреватель 15,конвективный змеевик 16 и водянойэкономайэер 17, расположенные последовательно по высоте конвективнойкамеры 12. Камера смешения имеет кольцевой выступ 18, расположенный передсоплом 19 и выполненный в виде двухусеченных конусов соединенных меньшими основаниями. 20 Пиролиэная печь работает следующим образом,Жидкое сырье (бензин или гаэойль)поступает под давлением, равнымкритическому для данной смеси углеводородов,в конвективный змеевик 16,где подогревается эа счет тепла отходящих дымовых газов до 100-120 ОС.Затем сырье направляется в змеевик1 для предварительного нагрева сырья,в котором подогревается до критической температуры с помощью тепла,излучаемого радиационными горелками11. Сырье при подогреве все времянаходится в жидком состоянии (давление критическое, а температура нижекритической). Скорость всех химических превращений вследствие этого пренебрежительно мала, а скорость подогрева относительно велика (времяподогрева около 0,5 с), Поэтому степень конверсии сырья на выходе из30змеевика 1 для предварительного нагрева практически равна нулю. На выходеиз змеевика 1 сырье дросселируетсядо давления 3-4 атм, проходя черезсопло 19. В камеру 2 смешения танген- Зциально подают перегретый до 900 Сводяной пар, который, проходя покольцевому пространству, образованному выходным соплом 19 и кольцевым выступом 18 смешивается со струей испаряющегося сырья. Благодаря 40дросселированию сырья и смешениюего с перегретым водяным паром оно фмгновенно испаряется и температурапарогазовой смеси резко возрастаетна 150-250 С. Далее парогазовая смесь 45с этой температурой, которая лишь на20-50 ОС ниже температуры началаинтенсивного разложения, поступает вреакционный змеевик 4, где разлагается за счет тепла, излучаемого ра- удиационными горелками 11. Пирогазпоступает в эакалочное устройство(не показано), Химически очищенная вода под давлением 50 атм и стемпературой 40-50 С поступает вводяной экономайэер 17, где подогревайтся до температуры насыщения,соответствующей давлению поЛучаемого пара в закалочно-испарительном аппарате. Затем водяной пар поступает в пароперегреватель 15, перегревается до 900 С и подается посредоством патрубка 3 на смешение с сырьем в камеру 2 смешения, Дымовые газы, полученные при сгорании топливного газа в радиационных горелках 11 с температурой 1100 С, поступают в . конвективную камеру 12, где, проходя последовательно пароперегреватель 15, конвективный змеевик 16 и водяной экономайэер 17, отдают тепло соответственно на перегрев пара, подогрев сырья и нагрев воды и с температурой 200-300 С после чего дымососом .(не показано) выбрасывается в атмосферуСнабжение выходного конца змеевика для предварительного нагрева соплом и камеры смешения кольцевым выступом, расположенным перед соплом и выполненным в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, позволяет резко уменьшить процесс коксообразования и увеличить выход этилена за счет мгновенного испарения сырья, склонного к коксообразованию, и интенсивного смешения его паров с перегретым водяным паром.Предлагаемая трубчатая печь позволяет повысить выход этилена на 3,2 мас. и увеличить продолжительность ее непрерывной работы.Формула изобретЕнияТрубчатая печь для разложенияуглеводородного сырья, включающаясоединенные последовательно змеевик .для предварительного нагрева сырья,камеру смешения с тангенциальнымпатрубком для подачи пара, и реакционный змеевик, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта иснижения коксообразования, выходнойконец эжевика для предварительногонагрева снабжен соплом, и камера смешения имеет кольцевой выступ,расположенный перед соплом и выполненный в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниямиеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидЬтельство СССРМ 633892, кл, С 10 6 9/16, 1972.