延缓裂解炉管结焦和渗碳的涂层开发与工业考核（一）

减少裂解过程中结焦的关键是延缓催化结焦的形成,没有涂层的裂解炉管,其表面形成的氧化铬在裂解气氛中不能稳定存在,其延缓催化结焦能力很有限。开发了一种在裂解炉管内表面形成稳定的、具有抑制催化结焦和渗碳能力的涂层系统,并对其氧化性能、抑制结焦能力和抗渗碳能力进行了实验室研究。结果表明,涂层的恒温氧化动力学符合抛物线规律,氧化速率约为HK40钢的1／4;渗碳速率约为KHR45A钢渗碳速率的1／90;结焦速率约为KHR45A钢结焦速率的1／5—1／7。工业考核结果表明,涂层具有明显的延缓结焦和降低炉管外表面温度的效果,延长清焦周期21％以上,提高装置的处理能力约9％,大幅延长炉管的使用寿命,具有明显的节约原料、节约能源和增加产量的效果。     

乙烯裂解炉的结焦及其抑制措施

介绍了烃类在裂解炉中裂解的结焦机理及影响结焦的因素,国内外乙烯裂解过程中裂解炉管结焦抑制技术的进展．包括炉管表面涂层技术、最新结焦抑制剂和新型炉管等的应用。     

蒸汽裂解炉管表面抑制结焦技术研究进展

介绍了蒸汽裂解过程中抑制炉管结焦的主要技术(3D反应器技术、结焦抑制剂技术和炉管表面技术),着重综述了近十年来国内外蒸汽裂解炉管表面抑制结焦技术的研究进展,包括合金炉管材质技术、陶瓷炉管技术、炉管表面预处理技术以及炉管涂层技术的工业应用。对各炉管表面技术所面对的主要挑战进行了总结,并提出了合金炉管技术、陶瓷炉管技术、炉管表面预处理技术以及炉管涂层技术未来的发展方向。     

原位涂层抑制结焦技术在燕山乙烯裂解炉上的应用

介绍了原位涂层抑制结焦技术在中国石化北京燕山分公司化工一厂乙烯装置新区60 kt/a乙烯SRT-Ⅳ-HC型裂解炉上的应用情况,应用结果表明:原位涂层技术抑制裂解炉辐射段炉管结焦效果明显,裂解炉运行周期大幅延长,SRT-Ⅳ-HC型裂解炉石脑油裂解运行周期超过230 d。     

乙烯裂解炉屏障涂层和催化涂层技术进展

介绍了国内外乙烯裂解过程中屏障涂层和催化涂层的技术进展及其应用。屏障涂层作为一道惰性阻隔层,能够阻隔物料与炉管内表面的铁、镍元素接触,避免催化结焦和炉管渗碳。催化涂层除了能抑制催化结焦外,还能自动去除沉积在炉管内壁的焦炭,是一种双功能涂层。目前国内外针对屏障涂层技术的研究较为广泛;因催化涂层的应用能够实现无清焦操作,近年来逐渐引起业内关注。催化涂层实现工业应用的难点在于如何降低碳氧化物的生成量,使其控制在可接受范围。     

原位涂层技术在茂名乙烯裂解炉上的应用

介绍了茂名石化1号乙烯装置H-115裂解炉应用原位涂层技术后的运行情况。运行结果表明:原位涂层抑制裂解炉辐射段炉管结焦效果明显,在抑制辐射段炉管结焦的同时,对于提升裂解炉的投油量、降低急冷锅炉出口温度等产生了积极作用,延长了裂解炉的运行周期。在石脑油工况下,H-115裂解炉在高深度、高负荷裂解条件下的运行周期达到110 d,运行效果良好。采用原位涂层技术改造后,急冷锅炉出口温度在运行末期和初期的温差由24℃降至10℃。     

裂解炉轻烃适应性改造措施及应用

某公司裂解炉原设计原料单一,运行周期偏短,经过多年运行,辐射炉管表面渗碳严重,已达到使用寿命。通过对该裂解炉辐射管结构进行改造,降低炉管热强度,减少结焦,并在对流段增设模块,增加换热面积,降低排烟温度,达到既能裂解石脑油又能裂解轻烃原料,延长裂解炉运行周期,提高热效率的目的。     

Cr/W/稀土氧化物涂层的抑制结焦性能

急冷锅炉(TLE)是乙烯热裂解装置的重要设备,在运行中急冷锅炉炉管内壁会有结焦现象,降低急冷锅炉传热系数并增加炉管压力降,严重影响传热效果,需要进行周期性清焦.为了能够有效地抑制结焦,在炉管内壁表面上制备了一层Cr/W/稀土Re_xO_y惰性涂层,借助乙烯裂解结焦模拟装置、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等设备从试样结焦表面形貌特征和结焦量等方面对所开发的涂层进行了抑焦性能研究.实验结果表明,无涂层试样表面存在催化焦和颗粒状焦,结焦严重;而涂层试样抑焦效果明显,表面不存在催化结焦,且焦层与涂层表面黏附性差结合较弱容易脱落,其结焦抑制率可达79.1%.     

Si/Ce化学气相共沉积制备抗结焦涂层的研究

对Si/Ce化学气相共沉积在裂解炉管内表面制备抗结焦涂层进行了研究。通过EDS、SEM、XRD对硅沉积涂层和硅铈共沉积涂层进行表征,发现Ce的加入可以减少沉积过程中C元素在涂层中的沉积,从而在炉管内表面得到致密、平整的涂层。石脑油裂解实验表明,硅铈共沉积涂层表现出了较优的抗结焦能力,经过6次石脑油2小时裂解试验后结焦抑制率依然保持在50%以上,该涂层对裂解产物的三烯收率影响不明显。     

烃类裂解装置的结焦抑制技术

介绍了烃类裂解装置(裂解炉、急冷锅炉)的结焦抑制技术:改变工艺条件、裂解原料预处理、炉管表面预处理、混合原料裂解以及裂解原料中添加结焦抑制剂等。重点讨论了添加结焦抑制剂抑制结焦的机理、应用效果以及工业实施方案的选择。     

表面技术在抑制乙烯裂解炉结焦领域的应用研究进展

分析了乙烯裂解炉炉管表面成分对结焦机理的影响;在此基础上介绍了表面技术在抑制乙烯裂解炉炉管结焦上的应用现状,并比较了各种表面技术的优缺点,展望了表面技术在抑制炉管结焦领域的应用前景以及今后的研究重点。     

原苏联乙烯装置裂解炉抑制结焦方法

乙烯装置裂解炉在运行过程中,由于炉管内表面结焦,引起系统阻力增大、传热恶化、过热、渗碳、炉管材料腐蚀,从而严重影响生产。解决结焦问题的一个主要措施是,在反应区域内注入结焦抑制剂。有关抑制结焦作用机理的解释有各种各样:预防碳的产生;改变表面粘附特性;疏松和气化结焦层。     

乙烯蒸汽裂解炉结焦抑制技术进展

本文详细地综述了近年来国内外乙烯裂解过程中结焦抑制技术的进展,并介绍了炉管表面涂层技术、最新结焦抑制剂和新型炉管的应用。     

“乙烷炉结焦抑制剂N-360工业试验”项目取得成功

“乙烷炉结焦抑制剂N-360工业试验”项目在扬子烯烃厂乙烷炉(SRT-1)上进行了4个周期的工业应用试验,试验结果表明：该结焦抑制剂具有显著的抑制炉管结焦的作用,可以将乙烷炉的运行周期延长到100天以上。同时,使用接焦抑制剂后,裂解产物中一氧化碳含量有所下降,促进了裂解炉辐射段炉管     

退役炉管内表面二氧化硅涂层的制备及抗结焦性能研究

采用常压化学气相沉积法在退役Fe-Cr-Ni炉管内表面制备了SiO2涂层,对其抗结焦性能进行了研究。运用扫描电子显微镜和能量色散谱仪分析了原始退役炉管及SiO2涂层的表面形貌和组织结构;考察了在乙烯裂解的工艺条件下SiO2涂层的抗结焦能力,并对其抗热冲击性能进行了研究。结果表明,所制备的涂层表面完整、粒子结合致密,结焦试验2 h的结焦抑制率为70.6%;涂层可以经受7次900℃高温水冷热冲击试验。采用常压化学气相沉积法在炉管内表面制备SiO2涂层是行之有效的抑制结焦的方法。     

乙烯裂解炉炉管技术改造探讨

对原裂解炉运行过程中存在的炉管结焦、炉管高温渗碳和结焦引起的腐蚀问题进行了分析,然后采用了高铬镍舍金35Cr45NiNb辐射炉管代替原有炉管,并就此炉管的更换和焊接总结了一些经验和方法。     

工艺参数对轻石脑油裂解结焦的影响

为了研究工艺参数对结焦的影响,以轻石脑油为裂解原料,在设定工艺条件下进行了HP40合金试样氧化表面的结焦试验。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)对HP40合金试样表面的氧化层和焦层进行了表征。考察了裂解时间、裂解温度和稀释比对其结焦的影响。结果表明,HP40合金试样表面氧化层多孔,为尖晶石结构,尖晶石的粒径最大约为0.5μm。在裂解温度为850℃时,随着时间增加,结焦量、催化焦丝直径增加,焦丝直径生长速率约为0.027μm/min;在裂解时间为20 min时,随着温度增加,催化焦丝直径增加,焦丝直径生长速率约为0.0051μm/℃,当焦丝直径增加至0.8μm左右时,催化结焦过程结束,热裂解结焦开始。稀释比增大,结焦速率降低。     

乙烯裂解炉的结焦原理及其抑制方法

乙烯裂解炉的结焦是影响乙烯装置正常运行的一个重要因素,本文依据结焦原理介绍了使用结焦抑制剂、改善炉管材质以及炉管表面处理三种抑制乙烯裂解炉结焦的方法,并着重阐述了国内外抑制结焦的研究现状。     

烃类裂解结焦机理的研究

烃类高温裂解生产乙烯过程中，炉管管壁结焦不仅导致传热系数下降，压力降增大，管子腐蚀，还会堵炉管，影响裂解炉正常运转，因此研究结焦机理，从而更有效地抑制结焦 一直受到们的重视。结焦过程主到不同形式的焦油和炭的复杂过程，虽报道的文章很多，但确切机理不清楚。目前综合国内外的有关文献报道，对烃类热裂解过程中的变机理进行了详细综述，着重阐述了以金属碳化物中间产物的金属催化反应，即金属催化结焦；非催化结焦；自     

SiO2/S涂层与硫磷抑制剂对轻石脑油裂解结焦的影响

引言乙烯裂解炉辐射段炉管结焦是制约乙烯装置长周期运行的主要因素。裂解炉管的结焦会引起[1]:①管壁热阻增加,传热效率降低,裂解炉能耗增加;②炉管内径变小,流体压降增加,装置处理量减少;③炉管内壁渗碳,材料性能弱化;④周期性的清焦引起炉管热疲劳现象,而清焦过程中焦炭的