[发明专利]用于管式裂解炉的集流管

说明书

技术领域

本发明涉及一种管式裂解炉，其具有用于从管式裂解炉排出热的 过程气体的集流管，如其经常应用在天然气裂解设备中用于制造合成 气。

背景技术

已知大量的用于间接加热可裂解介质的管式裂解炉，特别是为了 裂解碳氢化合物以获得合成气和/或氢气。在这种管式裂解炉中，在炉 腔中设置了大量的作为寄存器或者管束的反应管，在此这些反应管与 分布在炉底下方的集流管连接。DE 1 542 530 B或DE 10 2006 022898 示出一个这样的管式裂解炉。

此外如在DE 1 542 530 B或DE 10 2006 022898中所示，集流管 本身是多层式构成的，并且包含至少一个外部的金属制支承管，即所 谓的高压外套，该支承管通常情况下由一种可焊接的钢材料组成；以 及一个内置的隔离管，该隔离管通常情况下通过一种耐火的炉衬或者 一种耐火的混凝土构成。在DE 1 667 324B中示出一种如在工业中所 应用的三层管。最内层可以是一个金属制的内管，如在DE 1 542 530B 中为了反应管进入集流管中的通道区域已经建议的。这个内管用于保 护混凝土隔离层防止过程气体流的腐蚀。在集流管中温度的值约为 800℃到950℃。

在此隔离层的厚度或者隔离效果必须是这样选择的，即它一方面 通过使在外管或者支承管中的温度被限定为约200℃，从而保护外管 或者支承管的钢材料，并且另一方面使混凝土不过冷。通过混凝土中 由于热膨胀过程引起的负载，通常加大混凝土中的多孔性，这导致过 程气体从通常非气密地构成的金属内管流出。这种较小的气体流动也 称为蠕变流动，其可能将大量的热量传递至外部的支承管上，并且导 致局部过热。

发明内容

因此本发明的目的是，避免在集流管中的这种损害，并且提供一 种改良的具有集流管的管式裂解炉。

本发明实现一种管式裂解炉，其具有用于从管式裂解炉排出在过 程气体管中引导的热的过程气体的集流管，其中集流管在内部具有至 少一个由耐火的混凝土或者耐火的砌砖构成的隔离层，在外部具有一 个金属制外管的壁，并且集流管此外包括多个接管，管式裂解炉的过 程气体管能够通过这些接管与集流管连接，其中在所述接管的区域内 过程气体管至少部分在引导管内引导，并且每个与相应的过程气体管 连接的气体出口伸入集流管内，过程气体借助于所述气体出口在规定 的操作条件下被导入集流管，并且为了减小隔离层内部的蠕变流动， 至少一个气体出口构成为管弯头，所述管弯头以其出口孔指向集流管 的主流动方向。

业已令人意想不到地证明，借助于弯曲的出口和由此导致的流动 加速和均化以及相关联的集流管中的压力损失的降低，可以显著减小 隔离层内部的蠕变流动。通过所导致的减小的压力损失(这种压力损 失对于管式裂解炉的工作没有任何的优点)，减小了对于由于隔离层的 多孔性导致的蠕变流动的驱动力并且因此减小了传输至支承管的热 量。

在集流管的各种构造中可以规定，过程气体管终止在引导管中并 且气体出口为引导管的延长部，或者气体出口为过程气体管的延长部， 其中引导管具有基本上圆柱体形的形状。

在集流管的其它构造中可以规定：

气体出口的横截面朝向其端部缩小。由此在气体出口上达到较高 的气体速度；

气体出口的弯曲在30°至90°之间，气体出口的最外部的端部伸入 集流管内的深度至多为集流管的内径的40％；

在集流管内部安装一个金属制内管。

集流管应用在一个管式裂解炉中。在此通常使用大量的集流管， 它们共同构成一个集流系统。为了考虑到在集流系统的中心区域内以 及边缘区域上的不同的热影响，各单个集流管内的相应的气体出口也 可以构成为不同的，即不是全部构成为管弯头或具有不同构造的管弯 头。

附图说明

在图1中详细示出本发明的一个优选的实施方式，但是本发明不 限定于具体的实施形式。附图1示出按照本发明的集流管1和接管2 的一个区段，它们以剖面示出。

具体实施方式