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Keywords:

  • propane pyrolysis;
  • ultrapyrolysis;
  • gas quenching;
  • transfer line exchangers;
  • modeling quench time

Abstract

Pyrolysis products from industrial cracking furnaces are commonly quenched indirectly in transfer line heat exchangers (TLX). To assess the performance of a TLX for a high severity furnace, a rigorous computer simulation of a TLX tube has been developed. The primary objective was to determine whether this method of indirect quenching can provide the extremely small quench times required for fast ultrapyrolysis reactions. Results indicate that extremely small quench times of approximately 10–15 ms can be achieved, typically dropping the temperature from 1100 to 900K. The model takes into account the effect of the thermal entrance region on heat transfer characteristics and can employ either a 10 equation molecular reaction scheme or an 80 equation radical reaction scheme for propane pyrolysis. The effects of adjusting the main process variables and of coke deposition on quenching performance are also discussed.

Les produits de pyrolyse des fours de craquage industriels sont habituellement trempés indirectement dans des échangeurs de chaleur en ligne (TLX). Une simulation rigoureuse par ordinateur d'une conduite du TLX a été mise au point afin d'évaluer la performance d'un TLX pour un four de haute sévérité. Le principal objectif était de déterminer si la méthode du trempage indirect peut fournir les temps de trempage extrěmement petits requis pour les réactions d'ultrapyrolyse rapides. Les résultats indiquent qu'il est possible d'obtenir des temps de trempage extrěmement petits d'environ 10–15 ms, en faisant chuter typiquement la température de 1100 à 900 K. Le modèle tient compte de l'effet de la région d'entrée thermique sur les caractéristiques de transfert de chaleur et peut utiliser soit un schéma de réaction moléculaire à 10 équations, soit un schéma de réaction radical à 80 équations pour la pyrolyse du propane. Les effets de l'ajustement des principales variables de procédé et de la déposition du coke sur la performance du trempage sont également analysés.