(57)【要約】【要  約】有機原材料の熱分解加熱のためのクラッキング炉は、加熱セクションと、少なくとも一つの対流セクションとを含む。一実施態様では、加熱セクションの対向する側面に沿って配置された第一および第二の対流セクションを含む。煙道ガスを対流セクションへ導入するための開口を、加熱セクションの頂部または底部に配置できる。別の実施態様では、炉は、加熱セクションから対流セクションへの煙道ガスの連通のための複数の通路を含む。通路は、加熱セクションの頂部または底部に配置できる。通路は、加熱室内の煙道ガスの再循環を防止することによって加熱セクションを通る、より均一な煙道ガス流を提供する。
2005522567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）上部と、下部と、長手方向軸線と、第一および第二の対向する横側面とを有する加熱室と、加熱室内に配置された複数の管状コイルと、複数の燃焼器とを含む、加熱セクションと、
ｂ）第一の対流セクションが加熱セクションの第一の横側面に沿って長手方向に延びており、第二の対流セクションが加熱セクションの第二の横側面に沿って長手方向に延びており、第一および第二の対流セクションのそれぞれが煙道ガスの通過を可能とするように加熱セクションと連通する開口を有する、加熱セクションに接続された第一および第二の対流セクションと、
を備えることを特徴とする、有機原材料の熱分解加熱のための炉。
【請求項２】
前記第一および第二の対流セクションの開口は、加熱セクションの上部と連通することを特徴とする請求項１記載の炉。
【請求項３】
前記第一および第二の対流セクションの開口は、加熱セクションの下部と連通することを特徴とする請求項１記載の炉。
【請求項４】
前記管状コイルは、平行した列に配置されており、各列は、加熱セクションの長手方向軸線に垂直な平面内に位置することを特徴とする請求項１記載の炉。
【請求項５】
ａ）加熱室と、加熱室内に配置された複数の管状コイルと、複数の燃焼器と、加熱室から炉の対流セクションへの煙道ガスの連通のための複数の通路とを含む、加熱セクションと、
ｂ）加熱セクションに接続された少なくとも一つの第一の対流セクションと、
を備える、有機原材料の熱分解加熱のための炉であって、
前記各通路は、煙道ガスを通路内に導入するための入口開口と、煙道ガスを対流セクション内へ導くための出口開口とを有することを特徴とする炉。
【請求項６】
前記加熱セクションは、上部と、下部と、長手方向軸線と、第一および第二の対向する横側面とを有することを特徴とする請求項５記載の炉。
【請求項７】
前記第一の対流セクションは、加熱セクションの第一および第二の対向する横側面の一方に沿って長手方向に延びていることを特徴とする請求項６記載の炉。
【請求項８】
前記複数の管状コイルは、平行した列に配置されており、各列は、加熱セクションの長手方向軸線に垂直な平面内に位置することを特徴とする請求項７記載の炉。
【請求項９】
前記通路は、互いに平行して配置されており、加熱セクションに対して横方向に延びていることを特徴とする請求項６記載の炉。
【請求項１０】
前記通路への入口開口は、相対的により広い部分と、相対的に狭い部分とを有することを特徴とする請求項５記載の炉。
【請求項１１】
前記通路の入口開口の相対的に狭い部分は、通路の入口開口の相対的により広い部分と通路の出口開口との間に位置することを特徴とする請求項１０記載の炉。
【請求項１２】
前記通路は、加熱セクションの頂部に配置されていることを特徴とする請求項６記載の炉。
【請求項１３】
前記通路は、加熱セクションの底部に配置されていることを特徴とする請求項６記載の炉。
【請求項１４】
前記第一の対流セクションとは反対側の加熱セクションの第一および第二の横側面の他方に沿って長手方向に延びている第二の対流セクションをさらに備えることを特徴とする請求項７記載の炉。
【請求項１５】
少なくともいくつかの燃焼器が、加熱セクションの上部に配置されていることを特徴とする請求項６記載の炉。
【請求項１６】
前記通路は、加熱セクションの底部に配置されていることを特徴とする請求項１５記載の炉。
【請求項１７】
前記第一の対流セクションとは反対側の加熱セクションの第一および第二の横側面の他方に沿って長手方向に延びている第二の対流セクションをさらに備えることを特徴とする請求項１６記載の炉。
【請求項１８】
少なくともいくつかの燃焼器が、加熱セクションの下部に配置されていることを特徴とする請求項６記載の炉。
【請求項１９】
前記通路は、加熱セクションの底部に配置されていることを特徴とする請求項１８記載の炉。
【請求項２０】
前記第一の対流セクションとは反対側の加熱セクションの第一および第二の横側面の他方に沿って長手方向に延びている第二の対流セクションをさらに備えることを特徴とする請求項１９記載の炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッキング炉に関し、より詳細には、石油炭化水素などの有機原材料の熱的クラッキング用の管状炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
オレフィンを生成するための石油炭化水素の熱分解加熱用の炉が、当業技術内で知られている。通常の石油原材料としては、例えば、エタン、プロパン、およびナフサが挙げられる。通常の生成物としては、エチレン、プロピレン、ブタジエン、および他の炭化水素が挙げられる。
【０００３】
図１Ａは、一般的なクラッキング炉構成を例示する。クラッキング炉１０は、加熱セクション１１と、対流セクション１２とを含み、対流セクション１２は、以下に述べる理由で加熱セクション１１から偏位している。燃焼器１３が、加熱セクションの放射室１８の床上に配置されている。
【０００４】
一つまたは複数の管状コイル１４が、加熱セクション１１内に配置されている。原材料は、コイルの管１４ａを通って流れ、クラッキング温度（通常、９５０℃から１２００℃）において熱分解を受け、飽和炭化水素が、クラッキングされてオレフィンと水素を生成する。管を通る原材料の流量は、反応温度における所望の滞留時間を与えるように調節される。クラッキングが所望の程度まで進行した後では、反応の継続によって望ましくない副生成物が生成され得るので反応を停止させるために放射室から出てくる気体の流れを抑えるのが重要となる。放射室１８から出てくる気体の流れは、熱交換器１５を通過して反応が抑えられる。これらの熱交換器は、一般に放射室１８の頂部に配置され、それによって、対流セクション１２は、偏位している必要がある。加熱セクション１１は、通常約２０メートルの長さＬと、約３．５メートルの幅Ｗと、約１３．５メートルの高さＨとを有する。管状コイル１４は、一般に、対流セクション１２の垂直軸線と長さ方向軸線により規定される平面に並行な平面内に配置される。対流セクション１２は、一般に、炉の煙道ガスを大気に排出するための煙突である。対流セクション１２は、通常、供給物が煙道ガスにより予熱される熱回収のための一つまたは複数のセクション１６と、窒素酸化物および硫黄酸化物などの汚染物質の放出を低減する煙突ガス処理のためのセクションとを含んでいる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エチレン製造プラントの最近の傾向は、より大型で、より強力に燃焼するクラッキング路になってきた。一般的な加熱器の容量は、１００，０００メートルトン毎年から１８０，０００メートルトン毎年に増加してきた。少なくとも２５０，０００メートルトン毎年に容量を増加させるのが望ましい。炉の容量増加を達成するためには、コイル長さを増加させ、それによって、放射室の高さを増加させることができる。あるいは、コイル数を増加させ、それによって、放射室の高さを増加させることができる。しかしながら、これらの変更のどちらも望ましいものではない。放射室の高さが増加すると、コイルを均一に加熱するのが、より困難となる。対流セクションの管の長さが、放射室の長さを制限する。放射室が、かなり長くなると、放射室から対流セクション内への煙道ガス流に対流セクションの問題が生じる。
【０００６】
ＥＰ０，５１９，２３０は、管状コイルから成る垂直管が複数の平行した列に配置されている熱分解加熱器を開示しており、各列は、対流セクションの長手軸線を通る平面に垂直な平面内に配置されている。すなわち、コイルは、図１Ａに図示されているような従来のコイル配置から９０°に配置されている。この配置は、炉の容量増加に関して大きな利点を与えることができるとはいえ、このような配置を容易にするために炉の構成に改良をさらに行うことができる。
【０００７】
管状コイルが炉の長手軸線に垂直なＥＰ０，５１９，２３０などに記載されている相対的に広い炉においては、煙道ガスは、放射室内で再循環を受けることができる。図１Ｂをここで参照すると、加熱セクション５１と、対流セクション５２と、燃焼器５４とを備える炉５０が示されている。煙道ガス流は、矢印Ａ、Ｂ、およびＣにより例示されている。煙道ガス流ＡおよびＢは、対流セクション５２に通じる入口開口５３に直接流れる傾向があるとはいえ、煙道ガスの渦Ｃは、特に室の対流セクションへの入口５３から最も離れた側にでデッドスペースが生じる傾向にある場所に形成され得る。これらの渦によって、加熱の不調和が生じる。放射室全体に亘る均一な加熱は、一様な生成物を生成しかつプロセス制御を容易にするために重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここでは有機原材料の熱分解加熱のための炉が提供される。一実施態様においては、炉は、（ａ）上部と、下部と、長手方向軸線と、第一および第二の対向する横側面とを有する加熱室と、加熱室内に配置された複数の管状コイルと、複数の燃焼器とを含む、加熱セクションと、（ｂ）第一の対流セクションが加熱セクションの第一の横側面に沿って長手方向に延びており、第二の対流セクションが加熱セクションの第二の横側面に沿って長手方向に延びており、第一および第二の対流セクションのそれぞれが煙道ガスの通過を可能とするように加熱セクションと連通する開口を有する、加熱セクションに接続された第一および第二の対流セクションと、を備える。さらに、炉は、加熱室から炉の対流セクションへの煙道ガスの連通のための複数の通路を備えることもでき、各通路は、煙道ガスを通路内に導入するための入口開口と、煙道ガスを対流セクション内へ導くための出口開口とを有する。
【０００９】
本発明はここでは、煙道ガスの再循環を低減することにより炉の加熱セクションを通る煙道ガスのより均一な流れを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
さまざまな実施態様がここでは、図面を参照して説明される。
【００１１】
ここに記載される本発明は、炉の放射加熱セクションから対流セクションへの煙道ガスの連通のために構成された複数の通路と、一つよりむしろ二つの対流セクションとのうちのいずれか一方または両方を炉内に組み込むことによって、クラッキング炉内の管状コイルへのより均一な熱伝達および均一な煙道ガス流を提供する。本発明は、従来の炉を使用できるが、炉の長手軸線に対して横方向の平面内にコイル配置を有する炉に対して、特に有利である。そのような炉は、より広く、炉の放射加熱セクション内の再循環煙道ガスのデッドゾーンの発生を受け易い。
【００１２】
図２および図３をここで参照すると、有機原材料の熱分解のためのクラッキング炉１００が例示されている。通常の原材料としては、例えば、エタン、プロパン、ナフサ、または他の炭化水素が挙げられる。原材料の熱分解的加熱によって、不飽和化合物（すなわち、エチレン、プロピレン、その他などのオレフィン）が生成される。炉１００は、加熱セクション１１０と、第一および第二の対流セクションそれぞれ１２１および１２２とを含む。第一の対流セクション１２１は、加熱セクション１１０の第一の横側面１１１に沿って延びており、第二の対流セクション１２２は、加熱セクション１１０の第二の横側面１１２に沿って延びている。加熱セクション１１０は、内部で複数の管状コイル１３０が平行した列に配置されている内部放射加熱室１１４を含む。加熱セクション１１０は、さらに、炉の長手方向延長線を規定する長手軸線Ｘと、上部および下部それぞれ１１０ａおよび１１０ｂとを含む。燃焼器１４０が、好ましくは、列になって配置され、管状コイル１３０の列の間に、また、管状コイルと炉側壁の間に位置する。図２および図３に例示される実施態様では、燃焼器は、加熱セクションの下部１１０ｂに位置し、第一および第二の対流セクション１２１および１２２は、加熱セクションの上部において対向する横側面１１１と１１２それぞれに接続されている。すなわち、開口１２３および１２４が、加熱室１１４から第一および第二の対流セクション１２１および１２２への煙道ガスの連通を可能としており、加熱セクション１１０の上部１１０ａに位置する。燃焼器による燃料の燃焼から生じる煙道ガスは、加熱セクション１１０内で上方へ流れ、その後、対流セクション１２１および１２２を通って排出される。しかしながら、図８に概略が例示されかつ以下に説明される代替の配列においては、燃焼器は、加熱室の上部に配置でき、対流セクションは、加熱セクションの下部に接続できる。
【００１３】
管状コイルは、各列内に一つまたは複数のコイルを有する平行した複数の列に配置できる。各列は、長手方向軸線Ｘに垂直な平面内に位置する。
【００１４】
一例として図２および図３に示すように、各列内の管１３２は、熱分解される炭化水素の各供給物の流れのために二つの通路を提供するように配置される。より詳細には、複数の管１３２は、一つの列内では、管１３２の内径より大きな内径を有する垂直管１３４に接続された水平方向マニホールド１３３に接続されている。管１３２の上端は、炭化水素供給物（または他の有機供給物）を管１３２に提供するための入口マニホールド１３１に接続されており、管１３４の頂部は、熱分解流出物を受け取るため、かつ、さらなる熱分解反応が生じるのを抑制するのに十分低い冷却温度に冷却するための伝達ライン交換器１３５に接続される。従って、示されるように、熱分解される供給物は、管１３２の頂部内へ導入され、管１３２を通ってマニホールド１３３内へと下方に流れ、その後、伝達ライン交換器１３５内への導入のために管１３４を通って上方へ流れる。熱分解される供給物は、対流セクション１２１および１２２内に配置された対流管１３６内で予熱でき、予熱された供給物は、マニホールド１３１を通って管１３２内へ導入される。
【００１５】
従って、例えば、垂直管の単一の列を、各組が一つのコイルを形成する二組の管に分割できる。各コイルは、第一の経路を提供するいくつかの管１３２から構成され、これらの管１３２のそれぞれは、第二の経路を提供する単一の管１３４にマニホールド１３３を通して接続される。
【００１６】
二つの経路のコイルが、例示の目的で記載されているが、コイル配置は、所望に応じて、単一の経路から２、３、４、またはそれを上回る経路の複数の経路配置まで任意の数の経路を含むことができる。
【００１７】
二つの対流セクションを用いることで、デッドスペースが低減されることによって、煙道ガスの再循環の可能性が低減されるとともに、加熱セクション全体に亘る、より均一な煙道ガスの流れが提供される。一つの代わりに二つの対流セクションを有することで、任意の燃焼器から対流セクションまでの最大距離が、半分に低減される。さらに、各対流セクション内へ進む煙道ガスの体積が半分に低減される。これら二つの効果の組み合わせによって、放射室内で優先的な煙道ガス流経路を生成する傾向が大幅に低減される。
【００１８】
さらなる利点は、対流セクションそれ自体の高さおよび幅を大幅に低減できることである。ここに記載されるコイル配置を用いることで、炉の容量が増加されるが、対流管の長さは、低減される。十分な冷却容量を維持するために、対流セクションは、単一の対流セクションが使用される場合、高さおよび幅の両方とも増加される必要があるであろう。これらの両方の増加は、非常に高価なものとなる。幅の増加は、より長くかつより厚い管の支持物を意味する。長さの増加は、付加的な負荷に耐えるためのより多くの台と構造用鋼とを意味する。しかしながら、一つではなく二つの対流セクションが使用される場合は、それぞれは、組み合わされた二つのより小さな対流セクションと同じ冷却容量を有する単一の対流セクションに比較して、より小さな高さと幅とを有するであろう。
【００１９】
図４、図５、および図６をここで参照すると、クラッキング炉２００は、加熱セクション２１０と、加熱セクション２１０の横側面２１１に沿って延びている少なくとも一つの対流セクション２２０とを含む。加熱セクション２１０は、内部で複数の管状コイル２３０が平行した列に配置されている内部放射加熱室２１４を含む。加熱セクション２１０は、さらに、炉の長手方向延長線を規定する長手軸線Ｘと、上部および下部それぞれ２１０ａおよび２１０ｂとを含む。燃焼器２４０が、好ましくは、列になって配置され、管状コイル１３０の列の間に、また、管状コイルと炉側壁の間に位置する。図４〜図７に例示される実施態様２００では、燃焼器は、加熱セクションの下部２１０ｂに位置する。対流セクション２２０は、加熱セクションの上部２１０ａにおいて横側面２１１に接続されている。すなわち、開口２２３が、加熱室２１４から対流セクション２２０への煙道ガスの連通を可能としており、加熱セクション２１０の上部２１０ａに位置する。燃焼器による燃料の燃焼から生じる煙道ガスは、加熱セクション２１０内で上方へ流れ、その後、対流セクション２２０を通って排出される。しかしながら、図８〜図１０に概略例示される代替の配置においては、以下に説明するように、燃焼器は、加熱室の上部に配置でき、対流セクションは、加熱室の下部に接続できる。
【００２０】
管状コイルは、各列内に一つまたは複数のコイルを有する複数の平行した列に配置される。各列は、長手方向軸線Ｘに垂直な平面内に位置する。
【００２１】
例示の目的で図６に示すように、各列内の管２３２は、熱分解される炭化水素の各供給物の流れのために二つの通路を提供するように配置される。より詳細には、各列内の複数の管２３２は、管２３２より大きな内径を有する垂直管２３４に接続された水平マニホールド２３３に接続されている。管２３２の上端は、炭化水素供給物を管２３２に提供するための入口マニホールド２３１に接続されており、管２３４の頂部は、熱分解流出物を受け取るためかつさらなる熱分解反応が生じるのを抑制するのに十分低い冷却温度に冷却するための伝達ライン交換器２３５に接続される。従って、示されるように、熱分解される炭化水素は、管２３２の頂部内へ導入され、管２３２を通ってマニホールド２３３内へと下方に流れ、その後、伝達ライン交換器２３５内への導入のために管２３４を通って上方へ流れる。先に説明した図３に例示される実施態様１００と同様な仕方で、熱分解される供給物は、対流セクション２２０内に配置された対流管内で予熱でき、予熱された供給物は、入口マニホールド２３１を通って管２３２内へ導入される。
【００２２】
従って、例えば、垂直管の単一の列を、各組が一つのコイルを形成する二組の管に分割できる。各コイルは、第一の経路を提供するいくつかの管２３２から構成され、これらの管２３２のそれぞれは、第二の経路を提供する単一の管２３４にマニホールド２３３を通して接続される。
【００２３】
上述したように、単一の経路または複数の経路配置を含む任意のコイル配置が、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００２４】
好ましい実施態様では、炉は、放射加熱室２１４から対流セクション２２０への煙道ガスの連通のために構成された複数の通路を含む。通路２５０は、放射加熱室２１４内の再循環を抑えながら、煙道ガスの均一な流れを促進する。通路２５０は、互いに平行しており、煙道ガスを横方向に対流セクション２２０内へと導くように横方向に配置される。実施態様２００では、通路２５０は、加熱セクション２１０の上部２１０ａに配置される。管状コイル２３０は、各通路２５０を通って配置される。各通路は、少なくとも部分的に通路を画成しかつ囲むハウジング２５１を有する。各通路２５０は、一端において、出口開口２２３により対流セクション２２０と連通する。通路２５０の底部は、相対的に広い部分２５３ａと相対的に狭い部分２５３ｂとを含むように構成された入口開口２５３を有する。狭い部分２５３ｂは、通路の床を形成する板２５２ａと板２５２ｂとの間の隙間によって画成される。
【００２５】
図７を参照すると、入口開口の相対的に広い部分２５３ａは、寸法Ｌ１とＤ１によって画定される。入口開口の相対的に狭い部分２５３ｂは、寸法Ｌ２とＤ２によって画定される。部分２５３ａと２５３ｂの相対的な大きさは、放射加熱室２１４内で任意の所望の種類の煙道ガス流を生成するように選択できる。任意の適切な寸法を選択でき、一例として、比Ｌ１／Ｌ２は、０．８から１．２、好ましくは、０．９から１．１の範囲とすることができ、また、比Ｄ１／Ｄ２は、１．１から１０、好ましくは、１．５から４、より好ましくは２から３の範囲とすることができるとはいえ、これらの比以外の寸法も選択できる。見てわかるように、Ｄ１は、Ｄ２より大きく、Ｄ１を通して、より多くのガス流を導く傾向がある。入口開口２５３の相対的により広い部分２５３ａは、より狭い部分２５３ｂが配置されるよりも出口開口２２３から離れて配置されているので、煙道ガス流は、対流セクションからいっそう離れて加熱室の隅の方へ偏る。トンネルおよび入口開口’の寸法は、対流セクションから最も離れた燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失が、対流セクションに最も近い燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失に等しくなるように、選択される。単一の対流システムではトンネル開口は、対流セクションと反対の一端において、より広くなる。二重対流システムではトンネル開口は、炉の中間において、より広くなる。これによって、煙道ガスは、対流セクションへの最短経路を取るのが阻止され、そうでなければ生じるであろう放射セクション内の再循環煙道ガスのデッドゾーンが解消される。従って、加熱セクション２１０を通る全体の煙道ガス流は、より均一になり、局所的な高温部分または低温部分が同時に低減される。
【００２６】
実施態様２００は、一つの対流セクション２２０と共に例示されているとはいえ、代替として、炉２００が、対流セクション２２０の側面とは反対の加熱セクション２１０の側面に沿って延びている第２の対流セクションを含むこともできることは、容易に理解されるであろう。
【００２７】
一例として図８、図９および図１０をここで参照すると、有機原材料の熱分解のためのクラッキング炉３００が例示されている。炉３００は、加熱セクション３１０と、第一および第二の対流セクションそれぞれ３２１および３２２とを含む。第一の対流セクション３２１は、加熱セクション３１０の第一の横側面３２１に沿って延びており、第二の対流セクション３１１は、加熱セクション３１０の第二の横側面３１２に沿って延びている。加熱セクション３１０は、内部で複数の管状コイル３３０が平行した列に配置されている内部放射加熱室３１４を含む。加熱セクション３１０は、さらに、炉の長手方向延長線を規定する長手軸線Ｘと、上部および下部それぞれ３１０ａおよび３１０ｂとを含む。燃焼器３４０が、好ましくは、列になって配置され、管状コイル３３０の列の間に位置する。炉３００においては、燃焼器は、加熱セクションの上部３１０ａに位置し、第一および第二の対流セクション３２１および３２２は、加熱セクションの下部３１０ｂにおいて対向する横側面３１１と３１２それぞれに接続されている。すなわち、開口３２３および３２４が、通路３５０から第一および第二の対流セクション３２１および３２２への煙道ガスの連通を可能としており、加熱セクション３１０の下部３１０ｂに位置する。燃焼器による燃料の燃焼から生じる煙道ガスは、加熱セクション３１０内で下方へ流れ、その後、加熱セクション３１０の底部において通路３５０を通り、その後、対流セクション３２３および３２４を通って対流セクション３２１および３２２それぞれの中へと排出される。
【００２８】
管状コイル３３０は、各列内に一つまたは複数のコイルを有する平行した複数の列に配置される。各列は、長手方向軸線Ｘに垂直な平面内に位置する。
【００２９】
図８に示すように、各列内の管３３２は、熱分解される炭化水素の各供給物の流れのために二つの通路を提供するように配置される。より詳細には、複数の管３３２は、一つの列内では、管３３２より大きな内径を有する垂直管３３４に接続された水平方向マニホールド３３３に接続されている。管３３２の上端は、炭化水素供給物（または他の有機供給物）を管３３２に提供するための入口マニホールド３３１に接続されており、管３３４の頂部は、熱分解流出物を受け取るためかつさらなる熱分解反応が生じるのを抑制するのに十分低い冷却温度に冷却するための伝達ライン交換器３３５に接続される。従って、示されるように、熱分解される炭化水素は、管３３２の頂部内へ導入され、管３３２を通ってマニホールド３３３内へと下方に流れ、その後、伝達ライン交換器３３５内への導入のために管３３４を通って上方へ流れる。先に説明した図３に例示される実施態様１００と同様な仕方で、熱分解される供給物は、対流セクション３２１および３２２内に配置された対流管内で予熱でき、予熱された供給物は、マニホールド３３１を通って管３３２内へ導入される。
【００３０】
従って、例えば、垂直管の単一の列を、各組が一つのコイルを形成する二組の管に分割できる。各コイルは、第一の経路を提供するいくつかの管３３２から構成され、これらの管３３２のそれぞれは、第二の経路を提供する単一の管３３４にマニホールド１３３を通して接続される。
【００３１】
上述したように、単一の経路または複数の経路配置を含む任意のコイル配置が、本発明の範囲内にあるものと考えられる。
【００３２】
好ましい実施態様では、炉３００は、放射加熱室３１４から対流セクション３２１および３２２への煙道ガスの連通のために構成された複数の通路３５０を含む。通路３５０は、放射室内の煙道ガスの均一な流れを促進して、管状コイル３３０内の均一かつ一貫した熱分解を提供する。通路３５０は、互いに平行しており、煙道ガスを横方向に対流セクション３２１および３２２内へと導くように横方向に配置される。実施態様３００では、通路は、加熱セクション３１０の下部３１０ｂに配置される。通路３５０は、樋３６０によって分離かつ離間される。管状コイル３３０の底部は、樋を通って配置され、ブラケット、支柱、または当業者に知られている任意の他の適切な支持の手段によって所定位置に取り付けることができる。各通路３５０は、少なくとも部分的に通路を画成しかつ囲むハウジング３５１を有する。通路は、各端において、開口３２３および３２４それぞれにより対流セクション３２１および３２２のうちの一方と連通する。図８から図１０に示した実施態様には二つの対流セクションが含まれているとはいえ、炉３００が、一つの対流セクションだけで随意に構成できることは、留意する必要がある。
【００３３】
通路３５０のハウジング３５１は、側壁３５２を含む。各側壁は、放射室３１４から通路内への煙道ガスの通過を可能とする一つまたは複数の開口３５５を含む。開口３５５は、任意の形状または寸法とすることができる。図９から理解できるように、好ましい開口３５５は、細長いスロットから成る。スロットは、任意の適切な大きさとすることができ、また代替として、その全長に沿って同じ大きさとすることもでき、あるいは、ある位置で他の位置より広くすることもできる。図９に示すように、スロット３５５は、幅Ｄ３を有する相対的に狭い部分３５５ａと、幅Ｄ４を有する相対的に広い部分３５５ｂとを含む。３５５ａと３５５ｂの相対的な寸法は、加熱室３１４内に任意の所望の種類の煙道ガス流を生成するように選択できる。任意の適切な寸法を選択でき、一例として、比Ｄ４／Ｄ３は、１．１から１０、好ましくは、１．５から４、より好ましくは２から３の範囲とすることができるとはいえ、これらの比以外の寸法も選択できる。
【００３４】
Ｄ４は、Ｄ３より大きく、Ｄ４を通して、より多くのガス流を導く傾向がある。好ましくは、より狭い部分３５５ａは、対流セクションへと続く開口３２３または３２４に、より近くなっている。炉３００などの二つの対流セクションの実施態様では、単一のスロット３５５が、通路の各側壁に沿って延びることができ、各スロットは、二つの狭いセクション３５５ａの間の広い中間セクション３５５ｂを有しており、狭いセクション３５５ａは、開口３２３および３２４の極めて近くに近接しており、広いセクション３５５ｂは、加熱室３１４の中間の極めて近くに近接している。トンネルおよび入口開口の寸法は、対流セクションから最も離れた燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失が、対流セクションに最も近い燃焼器からの煙道ガスの集められた圧力損失に等しくなるように、選択される。単一の対流システムではトンネル開口は、対流セクションと反対の一端において、より広くなる。二重対流システムではトンネル開口は、炉の中間において、より広くなる。これによって、煙道ガスは、対流セクションへの最短経路を取るのが阻止され、そうでなければ生じるであろう放射セクション内のデッドゾーンが解消される。また、煙道ガスは、通路３５０を分離する樋３６０内に位置するコイルの底部を通って引き込まれ、それによって、加熱の効率が向上する。
【００３５】
上述した説明は、多くの詳細を含むとはいえ、これらの詳細は、本発明の範囲の限定としてではなく、本発明の好ましい実施態様の単なる例示として解釈すべきである。当業者は、添付の請求項により規定される本発明の範囲および精神の中で他の多くの可能性を構想するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】従来型の炉の概略図である。
【図１Ｂ】従来型の炉の概略図である。
【図２】第一および第二の対流セクションを有する本発明のクラッキング炉の実施態様を例示する切欠斜視図である。
【図３】図２に示される炉の実施態様の正立正面図である。
【図４】加熱セクションから炉の対流セクションへの煙道ガスの連通のための通路を加熱セクションの上部に有する本発明の別の実施態様を示す斜視図である。
【図５】通路の側面図である。
【図６】図４に示される炉の実施態様の一部正立正面図である。
【図７】通路の平面図である。
【図８】加熱セクションの底部に通路を有する本発明の別の実施態様の正立正面図である。
【図９】図８に示される炉の通路の斜視図である。
【図１０】図８に示される炉の側面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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