PL204769B1

Method and ribbed tube for thermally cleaving hydrocarbons

Abstract

In a process to crack crude oil in the presence steam, super-heated gases pass through pipes with helical inner ribs which twist the rising gases, progressively forming a core zone with a primarily axial flow. The helical ribs impart a twist action at their outer margins. The gas speed is faster at the tub roots than at the rib tips. The ribs are set at an angle of 22.5-32.5[deg] w.r.t the pipe axis. The temperature varies within the pipe wall by less than 12[deg]C. The notional isothermal lines in the core are circular. The flow of twisting gases advances in the pipe at a speed of 1.8-2 m/s, representing 7-8% of the free cross sectional area. The ribs and their separation are symmetrical.

PL204769B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 7

Term

Term ended

Expired 8 May 2023, 3.4 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

22 claims: 17 independent, 5 dependent

  1. 1
    A ribbed tube, especially for the thermal cracking of hydrocarbons in the presence of steam, wherein the feed mixture is passed through externally heated tubes, the tubes having helically extending internal ribs, characterized in that the side surface angle of the fins is 16 ° to 25 °, the ribs extending at an angle of 20 ° to 40 ° to the axis of the tube. 1. Uż ebrowana rura, zwł aszcza do termicznego krakowania w ę glowodorów w obecnoś ci pary wodnej, w którym mieszankę wsadową przepuszcza się przez ogrzewane zewnętrznie rury, przy czym rury mają spiralnie biegnące żebra wewnętrzne, znamienna tym, że kąt powierzchni bocznej żeber wynosi 16° do 25°, przy czym żebra biegną pod kątem 20° do 40° w stosunku do osi rury.
  2. 4
    A ribbed pipe according to one of the claims A method as claimed in 1-3, characterized in that the ribs and valleys between the ribs are designed to be mirror-symmetrical in cross-section. 4. Uż ebrowana rura według jednego z zastrz. 1-3, znamienna tym, że ż ebra oraz doliny mi ędzy żebrami są skonstruowane tak, żeby były zwierciadlanie symetryczne w przekroju poprzecznym.
  3. 5
    A ribbed tube according to one of the claims A method according to any of the preceding claims, characterized in that the tops of the ribs and the valleys between the ribs merge into one another. 5. Uż ebrowana rura według jednego z zastrz. 1-4, znamienna tym, że wierzchołki żeber oraz doliny między żebrami przechodzą jedne w drugie.
  4. 6
    A ribbed tube according to one of the claims A method as claimed in 1-5, characterized in that the ribs and valleys between the ribs have the same radius of curvature. 6. Uż ebrowana rura wedł ug jednego z zastrz. 1-5, znamienna tym, ż e ż ebra i doliny mię dzy żebrami mają ten sam promień krzywizny.
  5. 7
    A ribbed pipe according to one of the claims A method according to any of the claims 1-6, characterized in that the ribs are layer-welded by welding, and the valleys between the ribs lie on a common circle. 7. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-6, znamienna tym, że żebra są natapiane warstwowo poprzez spawanie/zgrzewanie, a doliny między żebrami leżą na wspólnym okręgu. 8 A ribbed pipe according to one of the claims 1 to 7, characterized in that it comprises a total of 6 to 12 ribs. 8 Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-7, znamienna tym, że zawiera łącznie od 6 do 12 żeber.
  6. 8
    9. A ribbed pipe according to one of the claims The method of any of the preceding claims, characterized in that the hydraulic diameter of the finned tube is at least equal to that of the inner circle (Ri). 9. Uż ebrowana rura według jednego z zastrz. 1-8, znamienna tym, że średnica hydrauliczna użebrowanej rury jest co najmniej równa średnicy okręgu wewnętrznego (Ri).
  7. 9
    10. A ribbed pipe according to one of the claims 1-9, characterized in that the ratio of the quotients of the heat transfer coefficients QR/ Q0 to the pressure loss quotient ΔΡΚ/ ΔΡΟ in the water test it is 1.4 to 1.5, where R refers to a finned tube and O to a smooth tube. 10. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-9, znamienna tym, że stosunek ilorazów współczynników przejmowania ciepła QR/Q0 do ilorazu strat ciśnienia ΔΡΚ/ΔΡΟ podczas testu wodnego wynosi 1,4 do 1,5, gdzie R odnosi się do rury użebrowanej a O do rury gładkiej.
  8. 10
    11. A ribbed pipe according to one of the claims 1-1, characterized in that the radius of curvature (R) of the cross section of the rib is from 3.5 to 2Ο mm. 11. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-1Ο, znamienna tym, że promień krzywizny (R) przekroju poprzecznego żebra wynosi od 3,5 do 2Ο mm.
  9. 11
    12. A ribbed pipe according to one of the claims A plate according to any of the preceding claims, characterized in that the rib height (H) is 1.25 to 3 mm. 12. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-11, znamienna tym, że wysokość (H) żebra wynosi 1,25 do 3 mm.
  10. 12
    13. A ribbed pipe according to one of the claims A method according to any of the preceding claims, characterized in that the clearance cross-section for the perimeter (Up) of the profile is 85 to 95% of the area of ​​the circumferential circle (Fa). 13. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-12, znamienna tym, że przekrój poprzeczny prześwitu dla obwodu (Up) profilu wynosi od 85 do 95% pola powierzchni okręgu obwiedniowego (Fa).
  11. 13
    14. A ribbed pipe according to one of the claims The method according to 1-13, characterized in that the profile area (Fp) is 4Ο% to 5Ο% of the area of ​​the ring between the circumferential circle and the inner circle. 14. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-13, znamienna tym, że pole powierzchni profilu (Fp) wynosi 4Ο% do 5Ο% pola powierzchni pierścienia pomiędzy okręgiem obwiedniowym a okręgiem wewnętrznym.
  12. 14
    15. A ribbed pipe according to one of the claims 1-14 characterized in that the centrifugally cast tube comprises a nickel alloy containing Ο, 1 to Ο, 5% carbon, 2Ο to 35% chromium, 2Ο to 7Ο% nickel, up to 3% silicon, up to 1% niobium, to 5% tungsten and in any event up to Ο, 5% hafnium, titanium, rare earth elements, zirconium and not more than 6% aluminum. 15. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-14, znamienna tym, że w skład odlewanej odśrodkowo rury wchodzi stop niklu zawierający Ο,1 do Ο,5% węgla, 2Ο do 35% chromu, 2Ο do 7Ο% niklu, do 3% krzemu, do 1% niobu, do 5% wolframu i w każdym wypadku do Ο,5% hafnu, tytanu, pierwiastków ziem rzadkich, cyrkonu oraz nie więcej niż 6% glinu.
  13. 16
    17. A ribbed pipe according to one of the claims A tube as claimed in any one of claims 1 to 16, characterized in that it is formed of a centrifugally cast tube, the ends of which with ribs parallel to the axial direction are mutually rotated. 17. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że jest utworzona z odlewanej odśrodkowo rury, w której końce z równoległymi w stosunku do kierunku osiowego żebrami są obrócone względem siebie wzajemnie.
  14. 17
    18. A ribbed pipe according to one of the claims 1-16 characterized in that the inner profile is produced by deformation with a profiling tool. 18. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że profil wewnętrzny jest wytwarzany poprzez odkształcenie za pomocą narzędzia profilującego.
  15. 18
    19. A ribbed pipe according to one of the claims 1-16 characterized in that the inner profile is formed by fusing welded layers. 19. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że profil wewnętrzny jest utworzony za pomocą natapiania warstw spawanych/zgrzewanych.
  16. 19
    20. Użebrowana rura według jednego z zastrz. 1-16, znamienna tym, że profil wewnętrzny jest wytwarzany techniką elektrolitycznego usuwania materiału. twenty. A ribbed pipe according to one of the claims A material according to any of the claims 1-16, characterized in that the internal profile is produced by electrowinning.
  17. 20
    21. Use of a centrifugally cast tube to manufacture a finned tube according to any one of the preceding claims. 1 to 16. 21. Zastosowanie odlewanej odśrodkowo rury do wytwarzania użebrowanej rury według jednego z zastrz. 1 do 16.
Independent claims17