165830. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szénhidrogének krakkolására
165830 3 4 A találmány tárgya tehát olyan berendezés, amfely mentes az említett hátrányoktól. A találmánnyal sikerül ezeket a hátrányokat kiküszöbölni, mivel a C összekötőcsövet elhagyjuk, a gázokat aB, és B2 hevítőcsövekből külön vezetjük a belépési gázkamrába, a felfelé meghosszabbított csövek a belépési gázkamrába nyílnak, a gázkamra holttérkitöltővel van ellátva, amivel kiküszöböljük a káros visszakeveredést, biztosítjuk a gázáramok egyenletes eloszlását az egyes hűtőcsövek között, és csökkentjük a gázok tartózkodási idejét a gázkamrában, a gázkamrában vízszintes, lépcsőzetes fenékrész van kialakítva (a lépcsőzetes rész a kamrának a gázok áramlási irányára merőleges keresztmetszete legalább 10, előnyösen 30-60%-át foglalja el), ily módon a hevítőcsövekből a gázzal elragadott kokszszemcséket összegyűjti és felhalmozza, és így kiküszöböli a hűtőcsövek belépő részének koksszal való eltömődését, vagy a koksz esetleges visszajutását a hevítőcsövekbe. Ezekkel a jellemzőkkel a találmány szerinti berendezés alkalmassá válik olefinek nagy hozammal való élőállítására. A találmány fenti és egyéb céljai, jellemzői és előnyei jobban megérthetők a mellékelt rajzokon bemutatott előnyös megvalósítás ismertetése alapján. A rajzokon: Az 1. és 2.(1) és (II) ábrák a hűtő és a hűtő és hevítőcsövek közötti csatlakozások vázlatos képét mutatják a hagyományos szénhidrogén krakkoló készülékben. A 3. ábra a hűtő és a krakkolócsövek csatlakozásának metszeti képe a találmány egyik megvalósításában. A 4.(1) és (II) ábrák a találmány szerinti hűtő különféle lépcsőzetes fenékkiképzéseinek részleges metszetét mutatják. A 3. ábrára hivatkozva olyan elrendezést mutatunk be, amelyben az 1 krakk-kemencében felhevített 2 krakkgázok a kemencéből a 3 hevítőcsöveken keresztül (ezek krakkolócsöveknek is nevezhetők) a 4 hűtőbe áramolnak. A 4 hűtő alsó részén van az 5, 6 burkolatok, 7-hőszigetelés stb. által határolt belépési 8 gázkamra. A 8 gázkamrához csatlakoznak a 10 csövek, ezek átmérője fokozatosan nő a kilépés irányában, és a 9 hüvelyekkel külön-külön vannak alátámasztva. A 10 csövek a kilépési végükön 11 csőkarimákkal vannak ellátva a 3 hűtőcsövek 12 csőkarimáival való összekötésük céljára. Ezek a bemutatott megvalósításban két áramlási utat alkotnak. Az 5, 6 burkolatokkal határolt 13A és 13B terek a hűtő központi tengelyére nézve koncentrikus kör vagy elliptikus gyűrű alakúak. A belépési 8 gázkamrát határoló 5 burkolat egyik része a vízszintes lépcsőzetes 14 fenékrész. A belépési 8 gázkamra közepén 15 holttérkitöltő van. Mint már említettük, a lépcsőzetes 14 fenékrész felülete a 8 kamrának a gázok áramlási irányára merőlegesen mért felülete legalább 10%-át teszi ki. A fent leírt szerkezetben a 2 krakkgázok a felfelé bővülő 10 csöveken, a 13A és 13B téren és a belépési 8 gázkamrán keresztül áramlanak a 16 hűtőcsövekbe. A gázokat ezután a 17 köpenyben áramló hűtőközeggel lehűtjük. Bár a 3. ábrán bemutatott megvalósításnál a lépcsőzetes 14 fenékrész vízszintesen van kialakítva, általában lehetséges olyan vízszintes lépcsőt alkalmazni, amely a vízszintessel 0 szöget zár be, és/vagy egy negatív szöggel kifelé hajlik, feltéve, hogy a lépcső felülete lehetőséget nyújt a szilárd koksz biztos 5 lerakódására. így a jelen találmány a fent leírt szerkezettel olefinek előállítása terén a következő előnyöket nyújtja: Először, az eddig alkalmazott egyesítő csőkötés 10 elhagyása kiküszöböli a gázáramok egyesülése okozta nyomásesést, csökkenti a nyomásesést a 3 hevítőcsövek kilépése és a 4 hűtő között, és nagy mértékben megrövidíti a távolságot ezek között, ennélfogva csökken a tartózkodási idő, és így kiküszöbölhetők a 15 nemkívánatos másodlagos reakciók. Másodszor, a gázok nyomásesése a belépési 8 gázkamrába való belépés előtt jelentősen csökken, mivel a gázok áramlási sebessége csak a felfelé meghosszabbított és a belépési gázkamrához csatla-20 kozó 10 csövekben csökken. Habár a 10 csövekhez hasonló csöveket a 2.(1) ábrán bemutatott hagyományos berendezés A hevítőjében is alkalmaznak, az az elrendezés hátrányos, mert a tölcsér alakú csöveken való keresztülhaladás után a gázok tartózkodási ideje 25 hosszú, és nem hűthetők le gyorsan. Harmadszor, a jelen találmány szerinti belépési gázkamra szerkezete olyan, hogy a krakkgázok sebessége a kamra terében megfelelő értékre csökkenthető. Ezenkívül a 15 holttérkitöltő bármilyen megfelelő 30 alakú lehet, hogy biztosítsa a gázáram egyenletes elosztását az egyes 16 hűtőcsövekbe. Negyedszer, a belépési 8 gázkamrának a gázok áramlási irányára merőleges keresztmetszete legalább 10, előnyösen 30—60%-át kitevő vízszintes lépcsőze-35 tes 14 fenékrész lehetővé teszi, hogy a hevítőcsövekből kihordott kokszszemcsék a gázáramból kiváljanak, és a gázáramba való visszakeveredés helyett a lépcsőzetes részben lerakódva összegyűjthetők legyenek. Ezzel kiküszöbölhető az a szokásos jelenség, 40 hogy a koksz a 16 hűtőcsövek belépési részét részben eltömi, aminek a gázutak eltömődése és a kokszszemcsék lehullása, majd a 3 hevítőcsövekbe való visszaáramlása a következménye. A lerakódott koksz a berendezés rendszeres karbantartása során eltávolít-45 ható. Még további előnyt jelent az összekötőcső elhagyása az így elért nagyobb mechanikai szilárdság révén. A szokványos szerkezeteknél számos probléma adódik az összekötőcső termikus igénybevétele miatt. így 50 például az öntvényből készült csőkötések termikus feszültségek hatására könnyen eltörnek. A találmány szerinti megoldásnál ilyen probléma nincs, és az ilyen öntvény kiküszöbölésével a berendezés gyártási költsége csökken. 55 A következőkben összehasonlítjuk az olefinek előállítására szolgáló, találmány szerinti készüléket egy hagyományos készülékkel. Az eredményeket az 1. táblázat tartalmazza. A hagyományos eljárásban, ahogy az a táblázat A 60 oszlopában látható, a krakk-kemence kilépésénél beálló gyors nyomásnövekedés vagy a hűtőcsövek kilépésénél a kokszlerakódás okozta nyomásnövekedés a hevítőcsövekben károsan befolyásolja a krakkgázok hozamát. Ezenkívül a hőátadó csövekben a koksz-65 képződés fokozódása és ezzel összefüggően a reaktor-2
