利用单相的交流电流加热管道中的流体的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于加热流体的装置(110)。所述装置包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用单相的交流电流加热管道中的流体的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于加热管道中的流体的装置和方法。

技术介绍

[0002]这种装置原则上是已知的。例如文献WO 2015/197181 A1描述了一种用于加热流体的装置，该装置具有至少一个用于接收流体的可导电的管道，该文献还描述了与所述至少一个管道连接的至少一个电压源。所述至少一个电压源被设计用于，在至少一个管道中产生交流电流，该交流电流对至少一个管道进行加温，以加热流体。
[0003]然而，已知的用于加热管道中的流体的装置通常技术复杂或者仅能以高技术成本来实现。
[0004]文献FR 2 722 359 A1描述了，液体流过通道的均匀的中心孔，所述通道的壁厚沿轴向均匀地增大。在端部之间连接有电源。每单位长度的电阻加热随着厚度的增大而减弱，其中，所需的能量分布通过选择合适的尺寸来实现。
[0005]文献WO 2013/143435 A1描述了一种高频电加热材料管，其由导电材料制成的管体组成，该管体与至少一组加热设备相配合。加热设备布置在材料管体上，并且在外部与高频交流电源连接。加热设备包括至少两个导电部件。两个导电部件各自配设有导电环。导电环各自被推到材料管体上，并且分开地布置在左侧和右侧上。所述两个导电环各自与导线连接，两条导线的另一端部均各自与高频交流电源的不同电极连接，以便将高频电流传导至材料管体的表面并收集高频电流，使得高频交流电流在材料管体的表面上流动，并且温度快速升高，以便由于阻抗的存在而对材料管体的表面进行加温。/>[0006]在海下管道的
中，如在文献EP 3 579 659 A1中所描述的那样，已知海下直接电加热能量供给系统，用于提供电能以加热海下管道部段。该系统包括适于将直接电加热能量供给系统与电源耦合的输入装置，以及用于从输入装置接收电能并提供交流电流输出的变速海下驱动装置。
[0007]在油管的
中，如在文献GB 2 341 442 A中所描述的那样，已知一种管道加热系统，其包括绝热管道，其中管道的一部分用作加热元件。加热元件在限定加热元件的管道段的对置的两端处具有与相应的供应电缆和回流电缆的连接部，其中，绝热材料为加热元件提供电绝缘。

技术实现思路

[0008]因此本专利技术的目的是，提供一种用于加热流体的装置和方法，其至少在很大程度上避免了已知的装置和方法的缺点。特别地，所述装置和方法应当能在技术上简单地实现和实施并且也应当是经济的。特别地，所述装置和方法应当可用于加热引起绝热能力降低的流体，例如可用于裂解炉中的焦化。
[0009]所述目的通过具有独立权利要求的特征的装置来实现。本专利技术的优选配置尤其在相关的从属权利要求和从属权利要求的从属引用中说明。
[0010]在下文中，术语“带有”、“具有”、“包括”或“包含”或其任何语法变化被以非排他性的方式使用。相应地，这些术语既可以涉及在其中除了通过这些术语引入的特征之外不存在其他特征的情况，或者也可以涉及在其中存在一个或多个其他特征的情况。例如，表述“A带有B”、“A具有B”、“A包括B”或“A包含B”既可以涉及其中除了B之外在A中不存在另外的元件的情况(也就是说涉及在其中A仅由B组成的情况)，也可以涉及其中除了B之外在A中还存在一个或多个另外的元件、例如元件C、元件C和D或甚至更多的元件的情况。
[0011]还要指出的是，当术语“至少一个”和“一个或多个”以及这些术语的语法变化或类似的术语与一个或多个元件或特征相结合地使用并且旨在表达可以单倍或多倍地设置所述元件或特征时，这些术语通常仅使用一次，例如在首次引入所述特征或元件时使用。在后续再次提及所述特征或元件时，通常不再使用相应的术语“至少一个”或“一个或多个”，而不限制可以单倍或多倍地设置/提供所述特征或元件的可能性。
[0012]此外，在下文中，术语“优选”、“特别”、“例如”或类似的术语结合可选的特征使用，而不由此限制替代的实施方式。因此，通过这些术语介绍的特征是可选的特征，并且不意图通过这些特征限制权利要求且特别是独立权利要求的保护范围。因此，如本领域技术人员将认识到的，本专利技术还可以在采用另外的方案/配置的情况下实施。类似地，通过“在本专利技术的一个实施方式中”或通过“在本专利技术的一个实施例/示例中”所介绍的特征理解为可选特征，而不旨在借此限制替代方案/配置或限制独立权利要求的保护范围。此外，将由此介绍的特征与其他特征(不管是可选特征还是非可选特征)结合的所有可能性均旨在保持不受这些介绍性表述的限制。
[0013]在本专利技术的第一方面中，提出一种用于加热流体的装置。
[0014]在本专利技术的范围内，“流体”理解为气态和/或液态介质。流体例如可以从由以下组成的组中选择：水；蒸汽/水蒸汽；助燃空气；烃混合物；待裂解/裂化的烃。例如，流体可以是待热裂解/热裂化的烃、特别是待热裂解/热裂化的烃混合物。例如，流体可以是水或水蒸汽并且附加地包含待热裂解/热裂化的烃、特别是待热裂解/热裂化的烃混合物。流体例如可以是预热的待热裂解/热裂化的烃和水蒸气的混合物。还可想到其他流体。。
[0015]“加热流体”可以理解为如下过程，该过程导致流体的温度变化，特别是导致流体温度升高、例如以便对流体进行加温。例如，流体可通过加热被加温到预设的或预定的温度值。例如，流体可以被加热到在200℃至1200℃的范围内的温度。温度范围可以取决于应用。例如，流体可以被加热到在550℃至1100℃的范围内的温度。例如，流体可以被加热到在200℃至800℃、优选在400℃至700℃的范围内的温度。
[0016]该装置可以是设备的一部分。例如，该设备可以从由以下组成的组中选择：蒸汽裂解器/蒸汽裂化器；蒸汽重整器；烷烃脱氢设备；干式重整设备。例如，装置可设计成用于执行选自以下过程的至少一种过程：蒸汽裂解/蒸汽裂化；蒸汽重整；烷烃脱氢；干式重整。
[0017]该装置例如可以是蒸汽裂解器的一部分。“蒸汽裂解”可以理解为以下的过程，在该过程中，通过使长链烃例如石脑油、丙烷、丁烷和乙烷以及瓦斯油和蜡油在水蒸汽存在的情况下热裂解以转化为短链烃。在蒸汽裂解中可以生产氢、甲烷、乙烯和丙烯作为主要产物，除此之外还可以生产丁烯和热解汽油。蒸汽裂解器可设计成用于将流体加温到在550℃至1100℃的范围内的温度。
[0018]例如，该装置可以是重整炉的一部分。“蒸汽重整”可以理解为用于从水和含碳的
载能体(特别是烃，例如天然气、轻质汽油、甲醇、生物气或生物质)来制备氢和一氧化碳的过程。例如，可以将流体加温到在200℃至800℃、优选400℃至700℃的范围内的温度。
[0019]例如，该装置可以是烷烃脱氢设备的一部分。“烷烃脱氢”可以理解为通过使烷烃脱氢来制备烯烃的过程，例如使丁烷脱氢成丁烯(BDH)或使丙烷脱氢成丙烯(PDH)。烷烃脱氢设备可设计成用于将流体加温到在400℃至700℃的范围内的温度。
[0020]然而，还可想到其他温度和温度范围。
[0021]该装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于加热流体的装置(110)，所述装置包括：
‑
用于接收流体的至少一个能导电的管道(112)和/或至少一个能导电的管道区段(114)；和
‑
至少一个单相的交流电流源和/或至少一个单相的交流电压源(126)，每个管道(112)和/或每个管道区段(114)均各自分配有单相的交流电流源和/或单相的交流电压源(126)，所述单相的交流电流源和/或单相的交流电压源与相应的管道(112)和/或与相应的管道区段(114)连接，相应的单相的交流电流源和/或单相的交流电压源(126)被设计成能在相应的管道(112)中和/或在相应的管道区段(114)中产生电流，该电流通过在电流经过导电的管材料时产生的焦耳热对相应的管道(112)和/或相应的管道区段(114)进行加温，以加热流体，单相的交流电流源和/或单相的交流电压源(126)与管道(112)和/或管道区段(114)导电连接，使得所产生的交流电流通过馈入导体(128)流入到管道(112)和/或管道区段(114)中并且通过馈出导体(130)流回到交流电流源和/或交流电压源(126)，所述装置(110)包括多个管道(112)和/或管道区段(114)，所述管道(112)和/或管道区段(114)直通连接并因此形成用于接收流体的管系统，所述管道(112)和/或管道区段(114)以及相应的输入和输出的管道以引导流体的方式彼此连接，所述管道(112)和/或管道区段(114)以及所述输入和输出的管道(112)彼此电流隔离。2.根据前一项权利要求所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括L个管道(112)和/或管道区段(114)，其中，L是大于或等于2的自然数，所述管道(112)和/或管道区段(114)包括对称的管或不对称的管和/或对称的管和不对称的管的组合。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括绝缘体(124)，该绝缘体被设计成用于在相应的管道(112)和/或管道区段(114)与所述输入和输出的管道之间实现电流隔离，所述绝缘体(124)被设计成能确保流体自由流过。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(110)，其特征在于，一定数量的或所有的所述管道(112)和/或管道区段(112)串联和/或并联地配置。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括多个单相的交流电流源或单相的交流电压源(126)，所述单相的交流电流源和/或单相的交流电压源(126)配置成能够或不能够对至少一个电输出变量进行控制。6.根据前一项权利要求所述的装置(110)，其特征在于，所述装置(110)包括2个至N个馈入导体(128)和2个至N个馈出导体(130)，以用于将单相的交流电流源或单相的交流电压源(126)与相应的管道(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：林德有限公司，
类型：发明
国别省市：