SA93140003B1 - التكسير الحراري thermal cracking - Google Patents

Abstract

الملخص: تكسير بدون بخار وغير حفزي للهيدروكربونات hydrocarbons في مناطق تفاعل كل منها لها سطوح تسخن من الخارج وتكون نسبة السطح المسخن إلي الحجم أعلى من ٣ سم-1 حيث وعند تلك النسبة يكون التدفق خلال كل منطقة تفاعل تدفق صفحي بشكل أساسي essentially laminar.

Description

الإ التكسير الحراري ‎Thermal Cracking‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع: يتعلق هذا الاختراع بالتكسير الحراري ‎cthermal cracking‏ وبصفة خاصسة يتعلق بالتكسير الحراري للهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ والمعروف أنه يتم تكسير الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ المحتوية على ذرتين كربون أو أكثر؛ مثل الإيشان . ‎ethane ©‏ والبروبان ‎propane‏ والبيوتان ‎butane‏ وغاز البترول المسيل ‎LPG‏ والفنتا ‎naphtha‏ بصفة ‎dale‏ لانتاج أوليفينات وذلك بتمرير خليك من الهيدركربون والبخار في أنابيب لا تحتوي على حشوة داخلية ‎internal packing‏ وتسخينها ‎J‏ درجة حرارة عالية في فرن مع عدم وجود عامل حفاز ‎catalyst‏ ويكون لهذه الأنابيب نموذجيا قطر داخلي من ‎Yo‏ ملم إلي ‎٠٠١‏ ملم أو أكثرء ويمرر خليط خام التغذية ‎feedstock‏ ‎٠‏ /البخار خلال هذه الأنابيب بمعدل سرعة تدفق مرتفع حتى يكون التدفق داخل الأنابيب مضربا بشدة ‎extremely turbulent‏ لتحقيق انتقال جيد للحرارة. ونموذجيا يكون معدل التدفق مماثلا لرقم رينولدز ‎Reynolds‏ من مقدار ‎90000٠‏ أو أعلى ‎٠‏ ‏الوصف العام للاختراع: ‎Vo‏ يساعد وجود البخار على نقل الحرارة من جدران الفرن إلي الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ ¢ فتكون درجة حرارة جدران الأنابيب المتلامسة مع تيار التشغيل : ‎process stream‏ نموذجيا أعلى من درجة حرارة الغاز بمعدل ‎٠٠١‏ م أو أكثرء كما أن البخار يخفض من تكوين ‎and‏ الكوك ‎Coke‏ ويعمل كمخفف لإنقاص الضغط الجزئي حيث يتحسن تفاعل التكسير للاوليفينات بالضغوط الجزئية المنخفضة ‎Ye‏ للهيدروكربون ‎vhydrocarbon‏ ويستخدم نموذجيا من © إلي ‎١,5‏ طن من البخار لكل طن من خام تغذية الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ كما يكون ضغط المخرج ‎outlet‏ ‎pressure‏ نموذجيا أقل من ©*,؟ بار مطلق ؛ مثلا في المدي من ‎١١7‏ إلي ‎7,١‏ بار مطلق ‎vbar abs‏ ًا

Cy ‏إذ أن‎ ٠ ‏ولكن استخدام البخار يعتبر غير فعال حراريا ويفرض مشاكل بيئية‎ ‏البخار لا يكون خاملا بالكامل في ظروف استخدامه هذه لأن دفق جهاز التكسير‎ ‏من مركبات عضوية مشتملة على‎ ALB ‏على نسبة‎ Bale ‏يحتوي‎ Cracker effluent acetaldehyde ‏مقثل الاسيتثالد مايه‎ organic oxygenated compounds ‏الأكسجين‎ ‏وأحماض كربوكسيلية وفينولات ناتجة عن تفاعل البخار مع‎ acetone ‏والاسيتون‎ © ‏وبعد تفاعل التكسير يبرد غاز الدفق لتكثيف البخار‎ ٠ hydrocarbon ‏الهيدروكربون‎ ‏وعلى الرغم‎ ٠ ‏ونتيجة لذلك يمر البعض من تلك المركبات في الطبقة المائية السائلة‎ ‏تلك‎ Jia ‏لتكوين المزيد من البخار فإن وجود‎ recycled ‏من أن معظم الماء يعاد تدويره‎ ‏مثل النشادر إلي الماء‎ basic materials ‏المركبات يفرض ضرورة إضافة مواد قاعدية‎ purge ‏بعض الماء كمنظف‎ bled off ‏وكذلك يتم استتزاف نزف‎ ٠ ‏ا للحد من التأكل‎ ٠ ‏لتجنب تكون مكونات غير مرغوبة ونموذجيا يلزم معالجة ذلك الماء المنظف الذي‎ ‏من الماء المكثف قبل التخلص منه لتجنب المشاكل‎ 96٠١0 ‏تصل كميته إلي نسبة حوالي‎ ٠ ‏البيئية‎

‎Ye‏ تكون أنابيب جهاز التكسير ‎The Cracker‏ عادة مصنوعة من الصلب المحتوي على نسبة من النيكل لتكون له الخواص الميكانيكية المطلوبة في درجات الحرارة التي تتعرض لها تلك الأنابيب ‎٠‏ هذا ويحفز النيكل وبعض من مكونات الصلب الأخرى إلي حد ما تفاعل الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ مع البخار كما يحفز تفككها إلي ‎and‏ كوك ‎coke‏ الذي يلتصق ‎adheres‏ بأسطح الأنابيب مما يخفض من انتقال ‎Yo‏ الحرارة؛ وللتخفيف ‎alleviate‏ من هذه المشاكل يبدو طبيعيا إضافة بعض مركبات الكبريت التي تخفض من النشاط الحفزي للنيكل بالعمل كمسمم كمثبط للحفاز ‎catalyst‏ ‎poison‏ إلي خام التغذية ‎٠‏ على أنه يلزم بعد ذلك إزالة مركبات الكبريت من دفق غاز العملية ‎٠ effluent process gas‏ وغالبا يتم ذلك بواسطة جهاز ‎Jue‏ الغاز ‎scrubber‏ ‏حيث يتلامس غاز العملية بمحلول كاوي مائي ‎aqueous caustic solution‏ ويلاحظ

‎Yo‏ كذلك أن التخلص من الدفق الكاوي الناتج يوجد أيضا مشاكل بيئية؛

‎ARR

Pa ‏تبين لنا أنه يمكن التغلب على هذه المشاكل بإجراء تفاعل التكسير في غياب‎ ‏جوهري للبخار ؛ وحتى يمكن إتمام تفاعل التكسير بصورة مقبولة يلزم إجراء‎ ٠ ‏تعديلات مختلفة على عملية التكسير‎ hydrocarbons ‏بناء على ذلك فإننا نقدم طريقة لتكسير الهيدروكربونات‎ o ‏الخالية جوهريا من البخار‎ hydrocarbon ‏مشتملة على تمرير خام تغذية الهيدروكربون‎ ‏عبر منطقة تفاعل خالية من المواد الحفازة ومسخنة من الخارج لها نسبة سطح مسخن‎ ‏من ؟ سم ' ؛ وعند نسبة كتلك يكون دفق خام التغذية خلال منطقة‎ ef ‏إلي الحجم‎ ٠يرهوج ‏التفاعل تدفقا صفحيا بشكل‎

‎٠‏ الوصف التفصيلي للاختراع:- تجري هذه العملية في الغياب الجوهري للبخار ‎١‏ على الرغم من عدم استبعادنا لوجود كميات صغيرة من البخار تصلا مثلا إلي ‎0٠‏ جزء بالوزن من البخار لكل جزء بالوزن من خام تغذية الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ المفضل أن يحتوي تيار المواد المتفاعلة ‎reactants stream‏ على أقل من 6,65 جزء بالوزن من ‎Jad 5‏ لكل جزء بالوزن من خام تغذية الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ ‏يمكن إجراء التفاعل عند ضغوط جزئية للهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ لتلك المستخدمة تقليديا . ويمكن اختياريا استخدام مادة تخفيف مخفف ‎Je diluent‏ الهيدروجين أو الميثان ؛ ولكن من الممكن؛ فهو المفضل غالبا ؛ أن يتم تكسير خام ‎Yo‏ تغذية الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ في غياب المخفف ‎sale‏ التخفيف ‎٠‏ ‏تكون درجة حرارة التفاعل نموذجيا ضمن الحدود المستخدمة تقليديا لتكسير الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ والمفضل تسخين منطقة التفاعل ‎reaction zone‏ إلسي درجة حرارة في المدي من 0٠70١-<١٠٠7م‏ ؛ وبخاصة من 60-1700 م. ‎Yo‏

Coe

من أجل إمكانية إجراء تفاعل التكسير بفاعلية ولتحقيق الانتقال الجيد للحرارة؛ يجري التفاعل بمرور الغاز بصورة صفحيه ‎laminar fashion‏ جوهريا خلال منطقة تفاعل لها نسبة سطح مسخن إلي الحجم عالية وباستخدام مفاعل ‎tubular ass‏ ‎reactor‏ ؛ إي ‎Cus‏ يتم إجراء عملية التكسير في أنابيب تكون نسبة السطح إلي الحجم 0 في المفاعل الأنبوبي ؛/ق حيث ق تدل على القطر الداخلي للأنبوب. كما ذكر ‎Sel‏ ‏تجري عملية التكسير تقليديا في أنابيب ذات قطر داخلي من ‎Yo‏ ملم إلي ‎٠٠١‏ ملم؛ وفي هذه الأنابيب تكون نسبة السطح إلي الحجم في المدى من ‎nf‏ -1,1 سم . ولكن في هذا الاختراع تكون نسبة السطح إلي الحجم المستخدم ‎Jef‏ كثتيرا ؛ مثلا أعلى من ¥ سم ' ؛ والمفضل في المدى من ‎Ta Yam‏ وكنتيجة لزيادة نسبة ‎٠‏ السطح ‎(J‏ الحجم ‎pally‏ الفرق في درجة الحرارة بين سطح المفاعل والغاز المار به. كذلك يكون معدل الدفق بحيث يجعل التدفق تدفقا صفحيا جوهرياء إي يكون له رقم

رينولدز أقل من حوالي ‎Yoon‏ ‏نتيجة لصغر نسبة البخار أو عدم وجوده بالمرة فإنه يكون مهما تخفيض تكون ‎Ne‏ فحم الكوك إلي الحد الأدنى ‏ وحيث أن النيكل والفلزات الأخرى تحفز تكون فحم الكوك ؛ فإنه من المفضل أن تكون سطوح المفاعل المعرضة للغاز الذي يجري تكسيره خاملة ¢ إي لا يكون لها إي نشاط حفزي لتفاعلات الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ في درجة حرارة التفاعل. ويمكن أن يتحقق ذلك ببناء المفاعل من مادة خاملة حفزيا ‎Jia‏ السليكا ‎Silica‏ أو كربيد السليكون ‎«Silicon Carbide‏ أو من ‎cl 38 Ys‏ مثل النحاس الذي لا يكون له نشاط حفزي ‎catalytic activity‏ في ‎ag ll‏ المستخدمة أو بعمل غلاف طلاء غير مسامي ‎non-porous coating‏ من ‎J Aa‏ تلك المواد على مادة بناء مناسبة مثل الفولاز الصلب ‎steal‏ لكن حتى الآن لم يكون التغليف الطلاء بمواد خاملة ‎Jie‏ السليكا ناجحا كثيرا بسبب الأثر الحاك ‎abrasive‏ ‎lal effect‏ الغاز العنيفة المضطربة ‎turbulent‏ والتطاير الكبير للسليكا في صورة ‎Yo‏ بخار في درجات الحرارة العالية. أما في هذا الاختراع فإن التدفق الصفحي ‎laminar‏ ‎flow‏ وعدم وجود البخار يجعل من مثل تلك الأغلفة الطلاءات ملائمة ممكنة ‎feasible‏

ِ ae ‏إلي تيار‎ coking inhibitor ‏وبدلا من ذلك يمكن إضافة مادة مثبطة لتكوين فحم الكوك‎ and ‏المواد المتفاعلة المغذي للمفاعل حيث في غياب البخار يمكن إبقاء مثبطات تكوين‎ ٠ ‏الكوك بفاعلية أكثر على سطوح المفاعل‎

0 في هذا الاختراع يكون للمفاعل أسطح تسخن من الخارج؛ إي بواسطة وسيط تسخين ناقل ‎heating medium‏ يمر بمنطقة التسخين ‎heating zone‏ بجوار منطقة التفاعل وتفصل عن منطقة التفاعل بجدار رقيق نسبياء ويمكن أن يكون وسيط التسخين نتاج احتراق وقود مناسب. أو بدلا من ذلك يمكن أن يكون منطقة التسخين غلاف ‎coating‏ من حفاز احتراق على أسطحها ويمرر خليط الوقود/الهواء في منطقة

‎٠‏ التسخين حتى يتم إنتاج جزء على الأقل من الحرارة بالاحتراق الحادث في منطقة التسخين. وكبديل يمكن أن يكون وسط التسخين عبارة عن هيليوم ‎helium‏ ساخن من نظام تبريد مفاعل نووي٠‏

‏وللحصول على إنتاج مفيد فإنه من المفضل وجود عدد من مناطق التفاعل

‎honey comb ‏على التوازي؛ فمثلا يمكن أن يكون المفاعل على هيئة قرص عسل‎ Vo

‏حتى تكون ممرات قرص العسل عبارة عن مناطق تفاعل ومناطق تسخين على نحو متبادل والذي يمر خلال وسيط التسخين ‎٠‏

‏بدلا من ذلك؛ بل ومن المفضل أن يكون المفاعل على هيئة تجميعة ‎form of‏

‎can assembly Yo‏ مثلا عبارة عن رفوف متراصة من الألواح ‎stack‏ المتوازية؛ ويتم

‏مرور خام تغذية الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ ووسيط التسخين على التوالي عبر

‏الفراغات المتعاقبة ‎alternate spaces‏ بين الألواح. وبذلك يمر الهيدروكربون

‎hydrocarbon‏ بين زوج من الألواح بينما تمر وسيلة التسخين عبر الفراغ على جانبي

‏ذلك الزوج من الألواح. وبذلك تستخدم ألواح لها حفاز احتراق على أحد جانبيها

‎YO‏ وتوضع مع السطوح المطلية بالحفاز وجها لوجه كمنطقة تسخين تحمل حفاز احتراق

‏ويمرر خليط الوقود/الهواء عبر الفراغات بين السطوح المتواجهة المطلية بالحفناز

لا حتى يتم إنتاج جزء على الأقل من الحرارة بالاحتراق الحفزي ‎catalytic combustion‏ الذي يحدث على تلك السطوح وتنتقل الحرارة من خلال الألواح إلي خام تغذية الهيدروكربون ‎hydrocarbon‏ المار بين الفارغات الموجودة بين سطوح الألواح الخالية من حفاز الاحتراق ‎٠‏

° وحيثما تستخدم ألواح تحمل حفاز احتراق فإنه يكون من المفضل وضع الغلاف الطلاء الحفاز على السطوح الملائمة بعد تشكيل تجميعة من الألواح

«assembly of the plates ‏للحصول على نسبة أعلى من سطح مسخن إلي الحجم للمنطقة التي يحدث بها‎ ٠١ ‏تفاعل التكسير في مثل ذلك المفاعل ذي الألواح ؛ من المفضل أن تكون الألواح التي‎ ‏متباعدة عن بعضها‎ hydrocarbon ‏تحد المنطقة التي يمر بها خام تغذية الهيدروكربون‎ ‏البعض بمسافة ١-#ملم حيث توفر هذه المسافة نسبة سطح إلي الحجم قدرها من‎ ‏حوالي ؛-70سم ' ويمكن أن تكون المسافة بين الألواح التي تحدد الفراغات التي يمر‎ ‏بها وسيط التسخين متماثلة ولكن ليست بالضرورة مماثلة للمسافة بين الألواح التي يمر‎ ٠5 vhydrocarbon ‏من خلالها خام تغذية الهيدروكربون‎ ‏أو‎ co- currently ‏يمكن أن يتدفق وسيط التسخين على شكل تيار مصاحب‎ ‏لتدفق خام تغذية‎ transversely ‏أو بشكل مستعرض‎ outer-currently ‏تيار معاكس‎ ‏الهيدروكربون 170:028:000. ولكن متطلبات الحرارة اللازمة لتفاعل التكسير تجعل‎ . ٠ ‏تدفق التيار المصاحب هو المفضل. على الرغم من أن تدفق وسيط التسخين في اتجاه‎ ‏قد يسهل بناء المفاعل إلا أنه‎ hydrocarbon ‏تغذية الهيدروكربون‎ ala ‏مستعرض لتدفق‎ ‏بسبب مشاكل حيث أن أحد جانبي تجميعة المفاعل سيميل لآن أكثر سخونة من الجانب‎ ٠ ‏الآخر‎

A

‏شرح مختصر للرسومات‎ plate ‏توضح الرسومات المرافقة أحد أشكال تكوين المفاعل ذي الألواح‎ ‏للاستخدام بهذا الاختراع ¢ حيث:‎ 0: spacers ‏عبارة عن مسقط رأسي لتجميعة ألواح ومباعدات‎ : ١ ‏شكل‎ ‏عبارة عن مسقط أفقي للوح واحد والمباعدات الخاصة به‎ : fy Ka ٠ ‏شكل "ب : عبارة عن مسقط أفقي للوح المجاور التالي للوح ومباعدة من‎ ‏والمباعدات الخاصة به ؛‎ oY ‏شكل‎ ‎؛٠١ ‏بالإشارة إلي الأشكال؛ يتم تجميع المفاعل من عدد من الألواح المستطيلة‎ ‏بين الألواح المتجاورة وكل مباعد له‎ ١١ ‏كل لوح له أركان مقطوعة؛ ومباعدات‎ ٠ ‏مماثلات على التوالي لطول وعرض الألواح حتى الأركان‎ ١“ ‏و‎ ١١ climbs ‏طرفان‎ ‏و‎ ١١ ‏يصل الطرفين‎ ١4 integral member ‏المقطوعة وللمباعد أيضا عضو مكمل‎

AY

١١ ‏ب يوضعان بحيث يمتد مباعد واحد‎ ١١ ‏أ ؛‎ ١١ ‏يرتبط بكل لوح مباعدان‎ Yo ‏أ على طول الحافتين المتجاورتين للوح وبعرض الركن المقطوع المشمول ؛ بينما‎ ‏ب على طول الحافتين المقابلتين للوح وبعرض الركن المقابل.‎ ١١ ‏يمتد المباعد الآخر‎ ‏وبذلك يكوّن كل لوح مع زوج المباعدات الخاص به تكوينا على شكل صينية حيو‎ ‏مع فجوات عند زوج من الأركان المتقابلة. وتوضع المباعدات‎ like structure ‏المرتبطة باللوح المجاور التالي بحيث تحدث فجوات عند الزوج الآخر من الأركان‎ ٠ ‏غير موضحة بالرسم بأركان التجميعة‎ conduit means ‏المتقابلة للوح. وترفق قنوات‎ ‏عبر التكوين الشبيه بالصينية لأحد‎ diagonally ‏لتمكن من تدفق المواد المتفاعلة قطريا‎ ‏المواد المتفاعلة عند أحد الأركان لمجري مخرج‎ inlet duct ‏الألواح من مجري مدخل‎ ‏المنتج عند الركن المقابل قطريا ؛ وتمكن من تدفق وسيط التسخين قطريا عبر‎ ‏التكوينات الشبيهة بالصينية للألواح المجاورة فوق وأسفل ذلك اللوح من قناة مدخل‎ Yo

وسيط تسخين عند ركن آخر للتجميعة إلي قناة مخرج وسيط التسخين عند الركن المقابل قطريا ‎٠‏ ‏يفضل أن تكون الألواح, وبالتالي منطقة التفاعل ومنطقة التسخين»؛ ذات شكل مستطيل مطول؛ أكثر من كونها ذات شكل مربع؛ مع وضع مداخل ‎inlets‏ ومخارج ‎outlets ©‏ لبناء ‎sale‏ التفاعل ووسيط التسخين عند الأركان المتقابلة قطريا لمنطقة كل منهما وأن تكون المداخل عند الأركان المجاورة لأحد الضلعين القصيرين للمستطيل. وبذلك تكون قناتا المداخل عند الركنين المجاورين للحافتين الأقصر للمستطيلين وكما هو موضح بشكل ؟ أ يتدفق بذلك وسيط التسخين في اتجاه السهم ‎١١‏ أ بينما يتدفق تيار المواد المتفاعلة ‎sale‏ على شكل تيار مشترك في الاتجاه الموضح بالسهم المنقط ‎١١ 0٠‏ ب على الجانب الآخر من اللوح. وبنفس الطريقة؛ بالرجوع إلي شكل ‎١‏ ب؛ يتدفق تيار المواد المتفاعلة في اتجاه السهم ‎VT‏ ب بينما يتدفق وسيط التسخين في اتجاه السهم المنقط ‎١١‏ أ على الجانب الآخر ‎vos‏ ‏لا يلزم بالضرورة لحام ‎welded‏ الألواح والمباعدات المفردة أو صهرها معا. ‎V0‏ وبذلك يمكن مسك قمط ‎clamped‏ أجزاء التجميعة ‎bes‏ بإحكام مع قنوات المداخل والمخارج واحتوائها في ‎enclosed eles‏ يتم شحنه بغاز مناسب ‎Jie‏ غاز الميشان بضغط يعلو ‎SE‏ ضغط التفاعل. حيث سيمر الغاز المضغوط عبر إي من ممرات التسرب ‎leakage baths‏ إلي منطقة التفاعل أو منطقة التسخين المعنية وبذلك يصبح جزءا من المواد المتفاعلة في تلك المنطقة. وسوف يحدث ترسب لفحم الكوك ‎coke‏ ‎deposition ٠‏ تدريجيا في ممرات التسرب تلك وبذلك يقل التسرب إلي أدنى ‎van‏ ‏على من أن وجود الكبريت في خام التغذية ليس ضارا ‎deleterious‏ بالتفاعل إلا أنه من المفضل أن يكون خام التغذية خاليا من الكبريت أو مركباته؛ وبهذه الطريقة لا تكون هناك ‎dala‏ لعميلة الغسل ‎48S scrubbing operation‏ لإزالة الكبريت. لهذا ‎YO‏ السبب يفضل استخدام خام تغذية مثل الايثان أو البروبان أو البيوتان أو غاز البترول المسيل 176 أو الرافينات ‎raffinates‏ من نتاج المواد العطرية ‎production of‏ ye ‏عموما فإنها تحتوي على‎ naphtha feed stocks ‏خامات تغذية النفثا‎ Wl .aromatics ‏كمية هامة من الكبريت ولكن يمكن استخدامها 13 أشتمل التصنيع على خطوة لإزالة‎ + desulphurization step ‏الكبريت‎ ‏مشبعة بها ذرتين‎ hydrocarbons ‏يحتوي خام التغذية على هيدروكربونات‎ ‏كربون أو أكثر ؛ لكنها يمكن أن تحتوي على نسبة من الهيدروكربونات‎ ‏غير المشبعة. كما يمكن أن يحتوي خام التغذية أيضا على هيدروجين‎ hydrocarbons «diluent ‏أو ميثان أو كليهما كمادة مخفقه‎ ‎٠١‏ يجب إدراك إمكانية حدوث التكوين لبعض من فحم الكوك كما هو الحال في عمليات التكسير التقليدية. لكن يمكن إزالة فحم الكوك كما هو الحال في الطرق التقليدية بأساليب ‎(Jie‏ إزالة الفحم بالبخار ‎steam de-coking‏ عند درجات حرارة أعلى أو الحرق بغاز يحتوي على الأكسجين. ويفضل الأسلوب الأخير عندما تكون مناطق التفاعل مغلفة بمادة مثل السليكا التي يكون لها قابلية تطاير معتبرة في البخار ‎٠‏ ‎Vo ‏يحقق هذا الاختراع مزايا ‎ane‏ فهو لم يتغلب فقط على المشاكل البيئية المذكورة أعلاه ولكنه أيضا بإلغاءه ‎avoidance‏ بخار المعالجة ‎fer‏ من عمل وفورات كبيرة في النفقات؛ كما أن إلغاءه لجهاز الغسل بالكاوي ‎caustic scrubber‏ عند استخدام خامات تغذية خالية من الكبريت؛ يحقق أيضا المزيد من الوفر في النفقات. كذلك أيضا ‎Viale) ‏يحقق الاختراع وفرا في الطاقة بإبطال الحاجة إلي توليد بخار‎ ٠ ‏توضح الأمثلة التالية هذا الاختراع حيث استخدم في كل مثال أنبوب سليكا بطول 7 م وقطر داخلي ؟ملم. ولذلك تكون نسبة السطح إلي الحجم حوالي ‎7١‏ سم وسخن الأنبوب في فرن له درجات حرارة متجانسة جوهريا. ولم يجري تسخين مسبق لخامات التغذية التي كانت جميعها خالية من البخار والكبريت. وكان الضغط ‎٠,66 ‏بار مطلق وكان هبوط الضغط خلال المفاعل أقل من‎ ١,4 ‏عند مخرج المفاعل‎ Yo

One ‏بار وكان معدل الدفق بحيث كان رقم رينولدز حوالي‎

-١١-

YJ a / ‏جم‎ Af ‏ضبطت درجة حرارة الفرن على 8980" م ومرر دفق ايثان بمعدل‎ ‏وحلل عند‎ de yu ‏المنتج‎ quenched ‏ساعة خلال الأنبوب لمدة ساعتين. وتم تبريد‎ ‏فترات مختلفة أثناء التجربة. ويوضح الجدول أدناه تحليلا نموذجيا للمنتج. وبعد‎ ‏وحرق فحم الكوك المترسب في الهواء وتم قياس ثاني أكسيد‎ Jeli ‏ساعتين أنهي‎ 0 ‏الكربون المنبعث الذي أظهر قيامه أنه قد ترسب 10 ملغم من فحم الكوك خلال فترة‎ ‏أن المفاعل يمككه‎ extrapolation ‏الساعتين مدة التفاعل. ويوضح التقدير الاستقرائي‎ ‏المقطع‎ ali ‏أيام في هذه الظروف قبل أن‎ A ‏لمدة‎ online ‏الاستمرار في العمل‎ ٠ ‏بسبب تكون فحم الكوك‎ 96٠١0 ‏المستعرض للأنبوب بنسبة‎ ٠١

Yo Aa ‏جم/ساعة ودرجة حرارة فرن‎ VA ‏باستخدام تغذية بروبان بمعدل‎ ١ ‏أعيد مثال‎ ‏إ:‎ ١١ ‏كانت كمية فحم الكوك المترسبة في ساعتين‎ ١ ‏ملام م. وكما هو الحال في مثال‎ ٠ ‏ملغم‎ ‎yo ‎Yo A / ‏جم‎ AY ‏م ومعدل تغذية‎ AES ‏باستخدام درجة حرارة فرن‎ ١ ‏أعيد مثال‎ 4 ‏سائل بمتوسط وزن جريئي‎ hydrocarbon ‏ساعة من خام تغذية هيدروكربون‎ ‏وتركيبة وزن تقريبي:‎ ١ 9677 ‏بارافينات عادية‎ n-paraffins 905 ‏بارافينات ايسومرية‎ 1- paraffins %¢ ‏بارافينات حلقية‎ cyclo- paraffins %Y ‏مواد عطرية‎ aromatics

Yo

أوقف التفاعل بعد ساعة واحدة حددت بعدها كمية فحم الكوك المترسبة كما في المثال ‎.١‏ حيث أتضح ترسب ‎١١‏ ملغم من فحم الكوك خلال فترة بقاء التفاعل لمدة ساعة. ويوضح التقدير الاستقرائي أمكان بقاء المفاعل في العمل لمدة حوالي ثلاثة أيام ونصف في هذه الظروف قبل أن ينقص المقطع المستعرض للأنبوب بنسبة ‎70٠0 0‏ بسبب تكون فحم الكوك ‎٠‏ ‎Jr‏ ‏تركيب المنتج النسبة المئوية بالوزن ‎٠١‏ مثال ‎١‏ مثال ‎Y‏ مثال ؟ ا - هيدروجين ‎hydrogen‏ تا اا كي ميثان ‎methane‏ متا 1 لم١‏ ايثين ‎Y 0,0Y 7,05 ©0797 ٠ ethene‏ ‎Vo‏ ايثان ‎ethane‏ ا د ‎£,Y1‏ ‏بروبين ‎propene‏ و ‎١ ٠٠/٠‏ بروبان ‎LY) propane‏ 4م لي بيوتادايين ‎Y, ey VA butadiene‏ )8,£ ‎al als‏ 5 ل ‎AY Y,01 ', £0 C4‏ ‎٠‏ > بنزين ‎Vo benzene‏ تن ‎7,٠‏ ‏ريث 248 ‎ay Y V1 ١ , Yo fuel oil‏ ًا مواد أخرى 8 ‎ee‏ 7

Claims (1)

1. عناصر الحماية ‎١‏ ١-طريقة‏ لتكسير هيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ تتضمن إمرار شحنة خام تغذية ‎feed stock‏ تحتوي على هيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ ‏7 مشبعة تحتوي على ذرتي كربون ‎carbon‏ وتلك الشحنة تكون خالية تماما ¢ من بخار الماء خلال منطقة التفاعل خالية من أي عامل حفاز ‎catalyst-‏ ‎free reaction zone °‏ مسخنة خارجيا إلي درجة حرارة تتراوح ما بين ‎Yoo 1‏ درجة إلي ‎٠‏ درجة مثوية . لها نسبة سطح ساخن إلى حجمه ل تصل إلى أعلى من “ سم ' عند معدل معين بحيث يكون التدفق خلال ‎A‏ منطقة التفاعل ‎reaction zone‏ على شكل طبقي ‎laminar‏ له رقم رينولد ‎reynolds No. 3‏ أقل من ‎.٠٠١‏ ‎١‏ "- طريقة كما ذكر في عنصر الحماية ‎١‏ ؛ وفيها يحتوي تيار المواد المتفاعلة ‎reactants‏ المارة خلال منطقة التفاعل على هيدروجين ‎hydrogen ¥‏ أو ميثان ‎methane‏ كمادة تخفيف ‎«adiluent‏ ‎١‏ "- طريقة ‎LS‏ ذكر في عنصر الحماية ‎١‏ ؛ وفيها أسطح منطقة التفاعل ل المعرضة للغاز الخاضع للتكسير لا تبدي فعليا أي نشاط حفزي ‎catalytic activity‏ لتفاعلات الهيدروكربونات ‎hydrocarbons‏ عند درجة $ حرارة التفاعل ‎٠‏ ‎١‏ ؛- طريقة كما ذكر في عنصر الحماية ‎oF‏ وفيها يتم تركيب أسطح ‎Y‏ منطقة التفاعل المعرضة للغاز الخاضع للتكسير من سلليكا ‎silica‏ أو 3 كاربيد السيليكون ‎silicon carbide‏ أو النحاس ‎«copper‏ أو يكون لها 31 غلاف غير ‎non-porous coating cela‏ »

   TV ¢

   ‎١ _‏ _ ‎١‏ - طريقة كما ذكر في عنصر الحماية ‎١‏ ؛ وفيها يتم تسخين منطقة ‎Y‏ التفاعل بواسطة امرار وسيط تسخين ‎heating medium‏ خلال منطقة 1 التسخين منفصلا عن منطقة التفاعل بجدار رقيق ‎٠‏ ‎١‏ >- طريقة كما ذكر في عنصر الحماية © وحيث يكون لمنطقة التفاعل ‎Y‏ طلاء أو غلاف ‎coating‏ من حفاز احتراق ‎combustion catalyst‏ على 1 أسطحها ويمرر مخلوط وقود/هواء خلال منطقة التسخين حتى ينتج جزء ¢ على الأقل من الحرارة بواسطة الاحتراق الناجم في منطقة التسخين ؛ ‎o‏ ‎١‏ "- طريقة كما ذكر في عنصر الحماية ١؛‏ وفيها يعد على التوازي عديد ‎Y‏ من مناطق التفاعل ‎٠‏ ‎١‏ 4- طريقة كما ذكر في عنصر الحماية 7؛ وفيها تزود مناطق التفاعل ومناطق التسخين على التبادل بالفراغات بين الألواح المتجاورة من ¥ تجميعة الألواح المتوازية المنفصلة عن بعضها بواسطة مباعدات ‎Spacers ¢‏ * ‎١‏ - طريقة كما ذكر في عنصر الحماية ‎A‏ وفيها نجد أن الألواح؛ ‎Y‏ وبالتالي مناطق التفاعل ومناطق التسخين تكون ذات شكل مستطيل 1 ممدود ‎elongated‏ بمداخل ومخارج لتيار مادة التفاعل ووسيط تسخين 3 موضوع عند الأركان المتقابلة قطريا ‎diagonally‏ والخاصة بالمناطق 0 الخاصة بهاء وتكون المداخل في الأركان المجاورة لأحد الجوانب 1 الأقصر من المستطيل ‎٠‏

   م ‎١‏ _ ‎-٠ ١‏ طريقة كما ذكر في عنصر الحماية ‎A‏ وفيها يمسك التجميعة ‎the‏ ‎assembly‏ أو التركيب سويا مع أنابيب 5 المداخل والمخارج وتحاط ¥ بوعاء يشحن إليه غاز ضغطه أعلى من ضغط التفاعل ‎٠‏ ‎TY ¢‏