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DE2259943A1 - HEATING PIPE - Google Patents

HEATING PIPE

Info

Publication number
DE2259943A1
DE2259943A1 DE19722259943 DE2259943A DE2259943A1 DE 2259943 A1 DE2259943 A1 DE 2259943A1 DE 19722259943 DE19722259943 DE 19722259943 DE 2259943 A DE2259943 A DE 2259943A DE 2259943 A1 DE2259943 A1 DE 2259943A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
dumbbell
oval
heating
cross
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19722259943
Other languages
German (de)
Inventor
Seigo Aramaki
Yuji Ohnishi
Nobuhiro Sakaguchi
Takehiko Sato
Katsuzo Sudo
Mitsuo Tani
Mie Yokkaichi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Mitsubishi Petrochemical Co Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of DE2259943A1 publication Critical patent/DE2259943A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/02Rigid pipes of metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/14Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
    • C10G9/18Apparatus
    • C10G9/20Tube furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/006Rigid pipes specially profiled
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/12Forms of water tubes, e.g. of varying cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Geometry (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA und MITSUBISHI PETROCHEMICAL COMPANY LTD.MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA and MITSUBISHI PETROCHEMICAL COMPANY LTD.

7. Dezember 1972 DA-10 235December 7, 1972 DA-10 235

Priorität: 7. Dezember 1971, Japan, Nr. 98 779/1971Priority: December 7, 1971, Japan, No. 98 779/1971

HeizrohrHeating pipe

Die Erfindung betrifft ein Heizrohr mit hanteiförmigem Querschnitt zur Verwendung als Heizeinrichtung für fließfähige Medien, d.h. für Flüssigkeiten und/oder Gase. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Erhitzereinrichtung, welche beispielsweise als thermische Zersetzungseinrichtung für Kohlenwasserstoffe, die normalerweise gasförmig oder flüssig sind, verwendet wird. Auf diese Weise werden petrochemische Materialien wie olefinische und aromatische Kohlenwasserstoffe erzeugt. Die Durchführung der thermischen Zersetzung in einem Rohr mit einem hantelartigen Querschnitt ergibt eine gesteigerte Kapazität der thermischen Zersetzung. Durch Verwendung einer solchen Heizeinrichtung zum thermischen Zersetzen kann die Reaktionszeit vermindert werden, die Ausbeute an Olefin gesteigert werden und der Anteil der Nebenprodukte gesenkt werden.The invention relates to a heating pipe with a dumbbell-shaped cross section for use as a heating device for flowable media, i.e. for liquids and / or gases. The invention relates in particular to a heater, which, for example, as a thermal decomposition device for Hydrocarbons, which are normally gaseous or liquid, is used. In this way they become petrochemical Produces materials such as olefinic and aromatic hydrocarbons. Performing the thermal decomposition in one Tube with a dumbbell-like cross-section gives an increased capacity for thermal decomposition. By using a With such a heating device for thermal decomposition, the reaction time can be reduced and the olefin yield can be increased and the proportion of by-products can be reduced.

30982 U/O 91730982 U / O 917

-2--2-

Es ist bereits bekannt, bei der thermischen Zersetzung ein Heizrohr zu verwenden, das eine ovale oder im allgemeinen ovale Querschnittsgestalt hat. Ein Beispiel ftferfür wird in der japanischen Patentschrift 585 3^9 (bekanntgemachte Unterlagen Nr. II281/1970) beschrieben.It is already known to use a heating tube, oval or in general, for thermal decomposition has an oval cross-sectional shape. An example of this is given in Japanese Patent Publication 585 3 ^ 9 (published documents No. II281 / 1970).

Die vorliegende Erfindung richtet sich nun auf die Verbesserung eines solchen bekannten Heizrohrs. Erfindungsgemäß werden verbesserte Effekte erzielt, indem als modifizierte Form der im allgemeinen ovalen Gestalt ein spezieller hantelartiger Querschnitt verwendet wird.The present invention is now directed to improving such a known heating pipe. Be according to the invention improved effects achieved by being a modified form of the Generally oval shape a special dumbbell-like cross-section is used.

Ein Heizrohr mit einem ovalen oder im allgemeinen ovalen Querschnitt, das für technische Zwecke vorgesehen ist, muß im allgemeinen eine relativ große Stärke besitzen oder es müssen geeignete Verstärkungsteile vorgesehen sein, damit es eine genügende Festigkeit erhält, um dem Innendruck in dem Rohr zu widerstehen. Daher sind die Herstellungskosten eines solchen Rohres erheblich erhöht.A heating pipe with an oval or generally oval cross-section, which is intended for technical purposes, must generally have a relatively large thickness or suitable reinforcement members must be provided so that there is a obtains sufficient strength to withstand the internal pressure in the pipe. Hence, the manufacturing cost of one is such Rohres increased considerably.

Durch die Erfindung wird nun ein Heizrohr mit einer querschnittsförmigen Querschnittsgestalt zur Verfügung gestellt, welches so ausgestaltet ist, daß die Festigkeitsverminderung der im allgemeinen oval geformten Heizrohre ausgeglichen wird und die Konstruktionsfestigkeit erheblich erhöht wird, sowie die Herstellungskosten des Heizrohrs vermindert werden.The invention now provides a heating tube with a cross-sectional shape Cross-sectional shape made available, which is designed so that the strength reduction the generally oval shaped heating tubes is compensated and the structural strength is increased significantly, as well the manufacturing cost of the heating pipe can be reduced.

Wenn das erfindungsgemäße Heizrohr als Einrichtung zum thermischen Zersetzen verwendet wird, dann soll es so angeordnet werden, daß sich das Rohr in Längsrichtung in einer Ebene in der Mitte eines thermischen Zersetzungsofens in der gleichen Weise wie ein herkömmliches Reaktionsrohr mit ovalem Querschnitt erstreckt und daß der Hauptdurchmesser den Heizeinrichtungen gegenüberliegt, welche an beiden Seiten des thermischen Zersetzungsofens angebracht sind. Eine solche Anordnung des Heiz- If the heating tube according to the invention as a device for thermal decomposition is used, then it should be arranged so that the tube is longitudinally in a plane in the center of a thermal decomposition furnace in the same way as a conventional reaction tube of oval cross section and that the major diameter is opposed to the heating devices attached to both sides of the thermal decomposition furnace. Such an arrangement of the heating

309824/0917309824/0917

rohres ist deswegen vorteilhaft, da, es die 'Strahlungswärme leicht und gleichmäßig von den ErhitzungSeinrichtungen an beiden Seiten des Ofens aufnimmt»pipe is advantageous because, it is the 'radiant heat easily and evenly from the heating devices takes on both sides of the stove »

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Heizrohr für fließfähige Medien, das dadurch ^kennzeichnet ist, daß es senfcreoht einen zur Längsachse des Rohrs hantelförmigen Querschnitt hat und den Bedingungen?The invention therefore relates to a heating pipe for flowable media, which is characterized in that it mustard crust a dumbbell-shaped cross-section to the longitudinal axis of the tube has and the conditions?

Io ran < a < 6o mm
5 mm < b < £ooo mm
Io ran <a <60 mm
5 mm <b <£ ooo mm

0 °

genügt, worin;suffices, in which;

a; den Krümmungsradius dir Innenoberfläehe -des Heizrohrs an Kreisteilen de.s hantelförmigeh Querschnitts,a; the radius of curvature dir inner surface -des Heating pipe on circular parts of the dumbbell-shaped Cross-section,

b: den Krümmungsradius der Innenoberfläche des Heizrohrs an einem engen Teil des hantelförmigen Querschnitts undb: the radius of curvature of the inner surface of the Heating tube on a narrow part of the dumbbell-shaped Cross-sectional and

ψ\ den Winkel zwischen einer Geraden, die einen Krümmungsmittelpunkt der Innenoberfläche an dem engen Teil und einen Mittelpunkt der Innenoberflache an einem der Kreisteile verbindet und einer Geraden,, die sich von dem Krümraungsmittel-' punkt der Innenoberfläche an dem engen Teil durch einen Mittelpunkt des engen Teils erstreckt, ψ \ the angle between a straight line which connects a center of curvature of the inner surface at the narrow part and a center of the inner surface at one of the circle parts and a straight line which extends from the center of curvature of the inner surface at the narrow part through a center of the narrow part,

bedeuten.mean.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. BAD ORIGINALThe invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. BATH ORIGINAL

■ 309-Ί 24/0917 ■ - 4 .■ 309-Ί 24/0917 ■ - 4.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: einen Querschnitt eines Heizrohrs, welches bislang als Einrichtung zur thermischen Zersetzung von Kohlenwasserstoffen verwendet wurde,Fig. 1: a cross section of a heating pipe, which was previously used as a device for thermal decomposition was used by hydrocarbons,

Fig. 2: einen Querschnitt eines weiteren Beispiels eines herkömmlichen Reaktionsrohres undFig. 2: a cross section of another example of a conventional reaction tube and

Fig. 3: einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Heizrohres. 3: a cross section of a heating pipe according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines herkömmlichen Heizrohrs, das einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Innendurchmesser d besitzt. Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Heizrohrs, welches einen ovalen Querschnlttmit einem größeren Innendurchmesser ^ und einem kleineren Innendurchmesser ,S besitzt.Fig. 1 shows an example of a conventional heating pipe, which has a circular cross-section with an inner diameter d. Fig. 2 shows another example of a conventional heating tube, which has an oval cross-section a larger inside diameter ^ and a smaller inside diameter, S.

Die Fig. 3 zeigt ein Heizrohr gemäß der vorliegenden Erfindung, das einen hanteiförmigen Querschnitt besitzt.Fig. 3 shows a heating tube according to the present invention, which has a dumbbell-shaped cross-section.

Es wird folgenden Bedingungen genügt:The following conditions are met:

Io mm < a < 6o mm 5 mm < b <C2ooo mm 0° < f < 6o°Io mm <a <6o mm 5 mm <b <C2ooo mm 0 ° <f <6o °

Darin bedeuten: ·The following mean:

a: den Krümmungsradius der Innenoberfläche Io des Heizrohrs an Kreisteilen 12 und 12 des hanteiförmigen Querschnitts, a: the radius of curvature of the inner surface Io of the heating tube at circle parts 12 and 12 of the dumbbell-shaped cross-section,

b: den Krümmungsradius der Innenoberfläche Io anb: the radius of curvature of the inner surface Io

3 O Π ? h / O 9 17 BAD ORIGINAL * 5 -3 O Π ? h / O 9 17 BAD ORIGINAL * 5 -

dem engen Teil 14, undthe narrow part 14, and

ψ\ den Winkel zwischen einer Geraden 16, die einen Krümmungsmittelpunkt O, der .Innenoberfläche Io an dem engen Teil 14 und einen Krümmungsmittelpunkt Op der Innenoberfläche Io an einem der Kreisteile 12 verbindet und einer Geraden 18, die.sich von dem Mittelpunkt O1 durch einen Mittelpunkt 0-, des engen Teils 14 erstreckt. ψ \ the angle between a straight line 16 which connects a center of curvature O, the inner surface Io at the narrow part 14 and a center of curvature Op of the inner surface Io at one of the circle parts 12 and a straight line 18 which extends from the center O 1 a center point 0, of the narrow part 14 extends.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.

Beispiel 1;Example 1;

Ein ovales Rohr gemäß Fig. 2 und ein hanteiförmiges Rohr gemäß Fig. 3 mit der gleichen Querschnittsfläche wurden hergestellt. In der Tabelle I sind die Formen und die Abmessungen dieser Rohre zusammengestellt.An oval tube according to FIG. 2 and a dumbbell-shaped tube according to FIG Fig. 3 with the same cross-sectional area were made. In Table I are the shapes and dimensions these tubes put together.

Tabelle I Vergleich der ReaktionsrohreTable I Comparison of the reaction tubes

Gestaltshape AbmessungenDimensions a
(mm)
a
(mm)
größerer
Durchmesser
1 (mm)
bigger
diameter
1 mm)
Querschnitts-
fläehe
(mm2)
Cross-sectional
flea
(mm 2 )
5,46 χ lo5 5.46 χ lo 5 Umfangs-
■ länge
(mm)
Circumferential
■ length
(mm)
DvalDval kleinerer Durch
messer
ε (mm)
smaller diameter
knife
ε (mm)
26,o26, o 12o12o 5,46 χ 1<? *5.46 χ 1 <? * AA. 2,97 xlo2 2.97 xlo 2
5o5o 26,826.8 b
(mm)
b
(mm)
99
(°)(°)
27,527.5 358,o358, o II.
hantei
förmig
hantei
shaped
55 28,228.2 157,7157.7 2,97 χ lo2 2.97 χ lo 2
IoIo 2b,72b, 7 91,191.1 1515th 29,229.2 57,957.9 2o2o 29,629.6 3ö,l3ö, l 2525th 25,o25, o 3o3o 15,015.0 - 6 -- 6 - 3535

3Q9 8 24/09 173Q9 8 24/09 17

Bei den ovalen und hanteiförmigen Reaktionsrphren mit den in Tabelle I angegebenen Gestalten und Abmessungen wurden die Beanspruchung und die Lebensdauer errechnet. Diese Werte sind in Tabelle II zusammengestellt. Bei dieser Errechnung hatten alle ovalen und hanteiförmigen Rohre die gleiche Stärke. Die Beanspruchung und die Lebensdauer des ovalen Rohres wurden als l,oo gesetzt. Bei dem Reaktionsrohr gemäß Tabelle I hatte die durch den Innendruck gebildete Beanspruchung ihren Maximalwert auf die Innenwand in der Zone A-A der Fig. 2, während die Temperatur der Wand des Reaktionsrohres an der Außenwand höher ist als an der Seitenwand, so daß die Lebensdauer des Reaktionsrohres ihren Minimalwert an der Außenwand 'in der Zone B-B hat. In Tabelle II ist daher die Beanspruchung an der Außenwand in der Zone B-B angegeben. Die Lebensdauer wurde aufgrund der Berechnung der Beanspruchung an der Außenwand in der Zone B-B des Reaktionsrohres bei folgenden Bedingungen der thermischen Zersetzung bestimmt: Gesamtlänge des Reaktionsrohres 55 «im, Menge des verarbeiteten Materials 4o T/h, Windung, Wasserdampfmenge 2,ο T/h Windung, Temperatur am Auslaß des thermischen Zersetzungsofens 82o C, Druck am Auslaß l,o atti und Kriechfestigkeit bei der Betriebstemperatur des Materials des Reaktionsrohres HK 4o.For the oval and dumbbell-shaped reaction tubes with the In the shapes and dimensions given in Table I, the stress and the service life were calculated. These values are summarized in Table II. In this calculation, all oval and dumbbell-shaped tubes were of the same thickness. The stress and the life of the oval pipe were set as l, oo. In the reaction tube according to Table I. the stress created by the internal pressure had its maximum value on the inner wall in zone A-A of FIG. 2, while the temperature of the wall of the reaction tube is higher on the outer wall than on the side wall, so that the service life of the reaction tube has its minimum value on the outer wall 'in zone B-B. In Table II, therefore, is the stress indicated on the outer wall in zone B-B. The service life was based on the calculation of the stress on the outer wall determined in zone B-B of the reaction tube under the following conditions of thermal decomposition: total length of the Reaction tube 55 "im, amount of processed material 4o T / h, Coil, water vapor quantity 2, ο T / h coil, temperature at the outlet of the thermal decomposition furnace 82o C, outlet pressure l, o atti and creep resistance at the operating temperature of the material of the reaction tube HK 4o.

Tabelle IITable II Beanspruchung und Lebensdauer des Reaktions-Stress and service life of the reaction

rohrespipe

Gestaltshape "'ξ
35°
"'ξ
35 °
BeanspruchungStress Lebensdauerlifespan
Ovaloval l.oool.ooo l.oool.ooo hantei
förmig
hantei
shaped
o,987
o,974
o,96l
o,947
o,933
o,919
o,9o4
o, 987
o, 974
o, 96l
o, 947
o, 933
o, 919
o, 9o4
I,o58
1,121
l,19o
1,267
1,351
1,445
l,55o
I, o58
1.121
l, 19o
1.267
1.351
1.445
l, 55o

309824/0917309824/0917

Aus Tabelle II wird ersichtlich, daß im Falle von hanteiförmigen Rohren, mit der gleichen Querschnittsfläche und der gleichen Umfangslänge wie bei dem ovalen Rohr bei der Steigerung des Winkels P die Beanspruchung'abnimmt und die Lebensdauer erhöht wird. Insbesondere wird, wenn bei dem hanteiförmigen Rohr SP - j55° ist, die Beanspruchung auf 9,6% des ovalen Rohres vermindert und die Lebensdauer wird auf das 1,56-fache des ovalen Rohres erhöht. Das bedeutet, daß durch Verwendung eines hanteiförmigen Rohres mit der gleichen Querschnittsfläche und der gleichen Umfangslänge wie bei dem ovalen Rohr die Lebensdauer im Vergleich zu dem ovalen Rohr gesteigert wird, so daß die Wandstärke des Rohres vermindert werden kann, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.From Table II it can be seen that in the case of dumbbell-shaped tubes with the same cross-sectional area and the same circumferential length as in the case of the oval tube, the stress decreases and the service life is increased as the angle P increases. In particular, when the dumbbell-shaped tube is SP - j55 °, the stress is reduced to 9.6% of the oval tube and the service life is increased to 1.56 times that of the oval tube. That is, by using a dumbbell-shaped pipe having the same cross-sectional area and circumferential length as the oval pipe, the service life is increased as compared with the oval pipe, so that the wall thickness of the pipe can be reduced, thereby lowering the manufacturing cost.

Beispiel 2; ' Example 2; '

In Tabelle III wird die Behandlungsmenge im hant elf ci-migen Rohr und dem ovalen Rohr mit der gleichen Lebensdauer wie im Beispiel 1 gezeigt. Bei diesem Beispiel wurde von einer gleichen Querschnittsfläche, Umfangslänge und Stärke des hanteiförmigen Rohres wie bei dem ovalen Rohr ausgegangen..In Table III, the treatment amount is eleven ci-migen Tube and the oval tube with the same service life as shown in Example 1. In this example, a the same cross-sectional area, circumferential length and thickness of the dumbbell-shaped tube as for the oval tube assumed.

Tabelle IIITable III BehandlungsmengeTreatment amount

Gestalt und
Abmessungen
Shape and
Dimensions
Ovales Rohr
S = 5o mm
1 = 12o mm
Oval tube
S = 50 mm
1 = 12o mm
Hanteiförmiges Rohr
a = 29,6 mm
b - 15,8 mm
Dumbbell-shaped tube
a = 29.6 mm
b - 15.8 mm
Menge des be
handelten Ma
terials
Amount of be
acted Ma
terials
4,6o T/h. Windung4.60 T / h. Twist I
'4,45 T/h Windung
I.
'' 4.45 T / h turn

Aus Tabelle III wird ersichtlich, daß die Materialbehandlungs-From Table III it can be seen that the material treatment

9**24/09 179 ** 24/09 17

geschwindigkeit von 4,oo T/h. Windung auf 4,45 T/n. Windung gesteigert werden kann, wenn man ein hantelförraiges Rohr mit der gleichen Querschnittsfläche und der gleichen Umfangslänge wie beim ovalen Rohr verwendet. Somit können die Herstellungskosten des thermischen Zersetzungsofens um etwa gesenkt werden.speed of 4, oo T / h. Winding to 4.45 T / n. Twist Can be increased if you have a dumbbell tube with the same cross-sectional area and the same circumferential length as used for the oval tube. Thus, the Manufacturing costs of the thermal decomposition furnace can be reduced by about.

Gemäß der Erfindung wird die Ausbeute erhöht, wenn anstelle des ovalen Rohres bei der gleichen Lebensdauer und der gleichen Materialbehandlungsgeschwindigkeit ein hanteiförmiges Rohr verwendet wird, so daß die Reaktionszeit vermindert wird. Das folgende Beispiel zeigt die erhältliche Ausbeutezunähme.According to the invention, the yield is increased if instead of the oval tube with the same service life and the same Material handling speed a dumbbell-shaped tube is used so that the reaction time is reduced. The following example shows the yield increase that can be obtained.

Beispiel 3iExample 3i

Es wurden folgende 2 Heizrohre verwendet:The following 2 heating pipes were used:

(1) Ein ovales Rohr gemäß Fig. 2 mit folgenden Abmessungen:(1) An oval tube according to Fig. 2 with the following dimensions:

S = 5o mm -S = 50 mm -

1 = 12o mm
Gesamtlänge = 6o m
1 = 12o mm
Total length = 6o m

(2) Ein hant eiförmig es Rohr gemäß Fig. J5 mit folgenden Abmessungen: (2) A dumbbell-shaped tube according to Fig. J5 with the following dimensions:

P - 35° P - 35 °

a = 19.6 mma = 19.6 mm

b = 15#8 ramb = 15 # 8 ram

Gesamtlänge = 55 m 'Total length = 55 m '

Die Querschnittsfläche und die Stärke sind gleich wie bei dem ovalen Rohr (1).The cross-sectional area and the thickness are the same as for the oval tube (1).

Das in Tabelle IV gezeigte Naphtha wurde thermisch in den beiden Heizrohren mit unterschiedlichen Längen zersetzt,The naphtha shown in Table IV was thermally decomposed in the two heating tubes of different lengths,

3098?/*/09173098? / * / 0917

■ - 9 -■ - 9 -

was unterschiedliche Reaktionszeiten ergibt:which results in different response times:

Tabelle IV Eigenschaften des Naphtha^ Table IV Properties of Naphtha ^

Spezifisches Gewicht (APl) 71,οSpecific weight (APl) 71, ο

ASTM Destillation (°C) x ASTM distillation (° C) x

IBP J>6,o IBP J> 6, o

5o Yol-fo 95,ο5o Yol-fo 95, ο

EP 17o,oEP 17o, o

Paraffine (VoI-#) 74, οParaffins (VoI- #) 74, ο

Olefine (VoI-#) Ι,οOlefins (VoI- #) Ι, ο

Naphthene (Vol-#) λ 17, οNaphthenes (Vol- #) λ 17, ο

Aromaten (Vol-#) .. 8,οAromatics (Vol- #) .. 8, ο

Schwefelgehalt (Gew.-%) o,o4Sulfur content (wt. %) O, o4

Das Naphtha wurde auf 6oo°C vorerhitzt und sodann mit Wasserdampf vermischt und in die zwei. Heizrohre eingeleitet. Die Zuführungsgeschwindigkeit des Naphthas betrug 4,o.T/h., während die Zufünrungsgeschwindigkeit des Wasserdampfes 2,ο T/h. betrug. Die.Temperatur am Auslaß des thermischen. Zersetzungsofens war wie folgt: The naphtha was preheated to 600 ° C. and then with steam mixed up and into the two. Heating pipes initiated. The feed rate of the naphtha was 4. o.T / h., while the feed rate of the water vapor 2, ο T / h. fraud. The temperature at the outlet of the thermal. Decomposition furnace was as follows:

(1) 82o°C beim ovalen Rohr(1) 82o ° C for the oval tube

(2) 8^o°C beim hanteiförmigen Rohr(2) 8 ^ o ° C for a dumbbell-shaped tube

Der Druck am Auslaß betrug l,o atü.The pressure at the outlet was 1.0 atm.

Bei Durchführung der thermischen Zersetzungsreaktibn bei den obigen Bedingungen wurden die in Tabelle V angegebenen Ausbeuten erzielt.When the thermal decomposition reactions were carried out under the above conditions, those shown in Table V became Yields achieved.

' 309 3 24/09 17'309 3 24/09 17

- Io- Io

Tabelle VTable V

Arten und charakteristische Eigenschaften der verwendeten Reaktionsrohre Types and characteristic properties of the reaction tubes used

ReaktionsrohrReaction tube ovales Rohroval tube hanteiförmiges Rohrdumbbell-shaped tube ArtArt S= 5o mm
1 = 12o mm
60 m
S = 50 mm
1 = 12o mm
60 m
= 35°
a = 29,0 mm
b = 15,8 mm
55 m
= 35 °
a = 29.0 mm
b = 15.8 mm
55 m
Gestalt
Gesamtlänge
shape
overall length
ZersetzungsbeäLn-
gungen
Decomposition
worked
4,o Tonnen/h4.0 tons / h 4,o Tonnen/h4.0 tons / h
Materialbehandlungs
geschwindigkeit
Material treatment
speed
2,o Tonnen/h2, o tons / h 2,o Tonnen/h2, o tons / h
Wasserdampf-Zuführungs
geschwindigkeit
Steam supply
speed
o,46 sek.o, 46 sec. o,4o sek.o, 4o sec.
Reaktionszeitreaction time 82o°C82o ° C 8300C830 0 C Zersetzungstemperatur ,Decomposition temperature, l,o atül, o atü l,o atül, o atü OfenauslaßtemperaturFurnace outlet temperature Ausbeuteyield l6,o Gew.-% l6, o wt -.% 15,7 Gew.-Sß15.7% sweetness by weight ObergasUpper gas 26,o "26, o " 27,o "27, o " ÄthylenEthylene 15,6 "15.6 " 16,2 "16.2 " P-PP-P 8,7 "8.7 " 9,o "9, o " B-BB-B 3,2 "3.2 " 3,o3, o EIiEEGG

Es wird ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Heizrohr im Vergleich zu einem herkömmlichen ovalen Rohr bei 'der entsprechenden Materialbehandlungs-Geschwindigkeit und Lebensdauer die Festigkeit erheblich erhöht wird,so daß die Reaktionszeit vermindert werden kann und die Zersetzungstemperatur gesteigert werden kann. Auf diese Weise wird die Olefinausbeute erhöht und die Menge der als Nebenprodukte anfallenden sekundären Pro-It can be seen that in the heating pipe according to the invention in comparison with a conventional oval pipe in 'the corresponding Material treatment speed and service life, the strength is significantly increased, so that the response time can be decreased and the decomposition temperature can be increased. In this way the olefin yield is increased and the amount of secondary products occurring as by-products

- 11 -- 11 -

309824/0917309824/0917

dukte wird vermindert.ducts is reduced.

- Patentanspruch -- claim -

- 12 -- 12 -

9^24/09179 ^ 24/0917

Claims (1)

-12- 22599A3-12- 22599A3 PatentanspruchClaim Heizrohr für fließfähige Medien, dadurch gekennzeichnet, daß es senkrecht einen zur Längsachse des Rohrs hanteiförmigen Querschnitt hat und den Bedingungen:Heating tube for flowable media, characterized in that it is a vertical one has a dumbbell-shaped cross-section to the longitudinal axis of the tube and the conditions: Io mm < a < 60 mm
5 ran <"b< 2ooo mm
0° < ψ < 6o°
Io mm <a <60 mm
5 ran <"b <2ooo mm
0 ° < ψ < 6o °
genügt, worin:suffices, in which: a: den Krümmungsradius der Innenoberfläche des Heizrohrs an Kreisteilen des hanteiförmigen Querschnitts, a: the radius of curvature of the inner surface of the heating pipe at parts of a circle of the dumbbell-shaped cross-section, b: den Krümmungsradius der Innenoberfläche des Heizrohrs an einem engen Teil des hantel*- förmigen Querschnitts undb: the radius of curvature of the inner surface of the heating pipe on a narrow part of the dumbbell * - shaped cross-section and ^ : den Winkel zwischen einer Geraden, d$e einen Krümmungsmittelpunkt der Innenoberfläche an dem engen Teil und einen Mittelpunkt der Jnnenober»» fläche an einem der Kreisteile verbindet und einer Geraden, die sich von dem Krüfpungamittelpunkt der Innenpberfläehe an dem engen Teil durch einen Mittelpunkt des engen Teiif erstreckt,^: the angle between a straight line, d $ e a center of curvature of the inner surface at the narrow part and a center of the jnnenober »» surface at one of the parts of the circle and a straight line that extends from the center of the Krüfpunga the inner surface through the narrow part extends a center of the narrow part, bedeuten.mean. 309^24/09309 ^ 24/09
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