یك راكتور لوله ای برای تولید الفینهای سبك با قابلیت موج دار كردن سطح داخلی لوله راكتور كراكینگ حرارتی هیدروكربنها با موج سینوسی به منظور كاهش تشكیل كك و افزایش شدت انتقال حرارت

خلاصه اختراع :

الفینهای سبك كه آجربنای صنایع پلیمری می باشند از طریق شكست حرارتی هیدروكربنهای پارافینی در داخل راكتور كراكینگ حرارتی كه معمولا از یك لوله به قطر حدود 3الی 6 اینچ و به طول 30 الی 100 متر كه درون یك كوره گاز سوز قرار دارد تولید می شوند.به علت بالا بودن دمای واكنش 800-900 درجه سانتیگراد. یكی از محصولات نا خواسته كه در اثر تجزیه محصولات دراثر حرارت تولید می شود كك می باشد.(كك یك تركیب هیدروكربنی كم هیدروژن می باشد) كك علاوه بر كاهش محصول موجب افزایش مصرف انرژی به علت عملكرد نظیر عایق در مسیرانتقال حرارت ,باعث تخریب لوله راكتور در اثر اختلاف در ضریب انقباظ وانبساط با فلز می شود. كارهای زیادی جهت كاهش تولید كك صورت گرفته كه شامل استفاده از مواد شیمیایی افزودنی, وغیره می باشد ولی تشكیل كك همچنان مشكل اصلی این صنعت است. برای تشكیل كك 2مكانیزم از سوی محققین معرفی شده است, كه یكی تشكیل كك كاتالیزوری و دیگری كك پیرولیزی است ,همانگونه كه گفته شد واكنش كراكینگ در دمای بالا صورت می گیرد وبرای تحمل این دما ازفلزات مقاوم د ر برابرحرارت مانند كروم و نیكل استفاده می شود این فلزات ؛ خصوصا نیكل دارای خاصیت كاتالیزوری جهت تشكیل كك است.برای جلوگیری از واكنش كاتالیزوری معمولا یا از مواد شیمیایی نظیر DMDS (دی متیل دی سولفاید) ویا از پوششهای سرامیكی استفاده می شود ولی برای جلوگیری از تشكیل كك پیرولیزی از روشهای بهبود انتقال حرارت و همچنین كنترل زمان ماند راكتور استفاده می شود. یكی از مكانیزمهای تشكیل كك پیرولیزی كندانس شدن تركیبات سنگین روی جداره لوله وتبدیل آنها به كك است. این مكانیزم دقیقا مانند مكانیزم رسوب گذاری درون مبدلهای حرارتی است.تركیبات هیدروكربن سنگین كندانس شده دارای جریان خزشی هستند ودراثر افزایش زمان ماند به كك تبدیل می شوند. معمولا درون مبدلهای حرارتی كه دارای سیالات رسوب گذار هستند استفاده از سطوح موج دار موجب ایجاد تلاطم در سطح مجاور سیال شده واز تشكیل رسوب جلوگیری می كنند, درون راكتورهای حرارتی تا كنون از سطوح موج دار استفاده نشده است.نتایج شبیه سازی نشان می دهد كه استفاده از این سطوح علاوه بر بهبود انتقال حرارت موجب افزایش راندمان تولید محصول مطلوب می گردد.