裂解炉管涂层材料的制备及其作用机理的研究

以一种中间基石脑油和萘的混合烃为裂解原料。在连续流动的微反蒸汽裂解评价实验装置上，对裂解的辐射段高温部位结焦进行了研究。并且用测试挂片对铝涂层，铝硅涂层，铬涂层，铝铬复合层抑制结焦性能进行了综合分析。结果表明：铝硅涂层具有良好的抑制结焦的性能，在裂解温度的条件下。与空白实验相比，能降低结焦速率60%-80%。     

LSI制备具有SiC涂层的石墨材料及其性能研究

以鳞片石墨、氮化硼粉、氧化钇粉、氧化铝粉作为掺杂粉末,掺杂粉末与硅粉的混合粉末作为硅源,采用液相渗硅工艺在石墨基体材料表面制备SiC涂层。研究硅源中掺杂粉末含量对渗硅后石墨样品性能与结构的影响。XRD与SEM分析表明,经过1600℃渗硅处理后,硅源中的Si渗透到基体内部与碳发生原位反应生成SiC涂层,SiC涂层表面粘附硅少。当掺杂粉末总质量分数为12%时,制备的SiC涂层具有良好的抗氧化效果,材料在1300℃空气中氧化6 h失重率仅为1.39%。     

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。     

碳/碳复合材料表面SiC/c-AlPO_4复合涂层及其抗氧化机制

采用二次包埋法和水热电泳沉积法相结合的工艺在碳纤维增强碳复合材料表面制得SiC/方石英型磷酸铝(cristobalite aluminum phosphate,c-AlPO4)复合涂层。借助X射线衍射仪和扫描电镜对复合涂层的晶相组成和显微结构进行了表征。研究了复合涂层的高温氧化性能,讨论了复合涂层氧化、失效的机理。结果表明:复合涂层具有双层结构,包埋的SiC内层主要由α-SiC,β-SiC和少量的游离硅组成,外层由c-AlPO4颗粒构成,内外层结合紧密。复合涂层在1300～1500℃范围内具有良好的抗氧化性能,其氧化激活能为117.2kJ/mol,氧化过程主要受氧在c-AlPO4层中的体扩散速率所控制;氧化气体逸出留下的孔洞是复合涂层防氧化失效的主要原因。     

电沉积方式对铌表面熔盐渗硅的影响

采用由氯化钠、氯化钾、氟化钠和二氧化硅(摩尔比为1∶1∶3∶0.3)组成的熔盐,分别以直流、单脉冲、换向脉冲的电沉积方式在纯铌表面渗硅。对比研究了不同电沉积方式下所得渗硅层的厚度、成分、组织、相结构和抗氧化性。结果表明,渗硅层厚度按照单脉冲、换向脉冲、直流电沉积的方式依次降低。与直流和单脉冲电沉积相比,换向脉冲方式所得渗硅层的组织更加致密、平整。电沉积方式对渗硅层的相结构无影响,所得渗硅层均由单相Nb Si2组成,并在(110)和(200)晶面上择优生长。换向脉冲方式制备的渗硅层抗高温氧化性能最好。     

炭/炭复合材料MoSi2/SiC抗氧化涂层的研究

采用包埋法制备C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层，同时对抗氧化涂层的形成、组织结构以及抗氧化性能与渗料的关系和抗氧化机理进行了研究。结果表明：采用包埋法制备的C／C复合材料抗氧化MoSi2／SiC梯度涂层致密，但有少量裂纹，涂层有良好的抗氧化效果。当Si与SiC保持一定的比例时，渗料中MoSi2的含量为50％时，涂层具有最好的抗氧化效果；当MoSi2与SiC保持一定的比例时，渗料中Si的含量为20％时，涂层具有最好的抗氧化效果。     

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%.     

渗铝Q235钢的渗层组织和抗高温氧化性能

分析了Q2 3 5钢热浸渗铝和铝硅合金层的显微组织 ,并对其抗高温氧化性能进行了研究。热浸渗层由镀层 (表层 )和化合物层 (内层 )两层组成 ,金相和X射线能谱分析 (EDS)结果表明纯铝渗层的化合物层呈厚齿状 ,由η相 (Fe2 Al5)组成 ;铝硅合金渗层的化合物层呈薄带状 ,由Si合金化的η相即Fe2 (Al Si) 5组成。热浸渗层经扩散退火后 ,表面镀层消失 ,渗层由表及里依次出现 η相、ζ相、β2 相、β1相和固溶体α相等过渡组织。 80 0℃高温氧化试验结果表明 ,渗纯铝Q2 3 5钢的抗高温氧化性能优于 1Cr1 8Ni9Ti不锈钢 ,硅的加入可以改善热浸工艺性能 ,但降低了渗层的抗高温氧化性能。     

石墨表面Si-SiC-ZrB_2抗氧化复合涂层的制备及性能表征

为了防止石墨材料在高温下氧化,采用尺寸为10mm×10mm×5mm的高强石墨为基体,以d_(50)为0.5、10μm的SiC,d50为3μm的ZrB_2,粒度为5~10mm的硅块为涂层主要原料,通过反应浸渗法,在真空状态下于1650℃保温30min进行气相渗硅,在石墨表面制备了Si-SiC-ZrB_2复合抗氧化涂层;利用XRD、SEM研究了涂层的相组成与微观形貌。结果表明:反应浸渗后涂层的主晶相为Si、SiC和ZrB_2,涂层与基体之间具有过渡结构。抗氧化试验表明:由反应浸渗法制备的Si-SiC-ZrB_2复合涂层结构致密,无裂纹,具有良好的抗氧化性能;在1500℃空气条件下循环氧化3次(48h)后,未发现石墨基体被氧化的痕迹,试样质量仅增加0.84%;氧化试验后的涂层由两部分组成,即含有ZrO_2、ZrSiO_4的氧化层以及致密的Si-SiC-ZrB_2涂层。     

扭转预变形对40Cr渗Cr层的组织及性能影响

针对齿轮钢材料的表面性能需求,对40Cr进行扭转预变形后,采用粉末包埋法进行1000℃保温1h的渗铬（Cr）工艺,表征了扭转前后渗Cr试样的物相、微观组织和元素分布,测试了表面耐腐蚀性能。研究表明,扭转扩展了原子扩散通道,渗层中Cr含量明显增加,导致渗层显著增厚,渗Cr工艺可提高基体表面耐腐蚀性,扭转后渗Cr试样的腐蚀速率约为原始渗Cr样的1/4。     

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     

改善焦炭热性能的探讨

取国内具有代表性的生产入炉煤,进行常规炼焦、捣固炼焦、配型煤炼焦、配黏结剂炼焦实验,并对常规焦炭进行钝化,以探讨改善焦炭热性能的可能性。结果表明,与常规焦炭相比,捣固炼焦、配型煤炼焦、配黏结剂炼焦反应后强度平均分别提高8.39%、8.20%、5.13%;采用质量分数1.0%的硼酸、硼砂、硼酸-硼砂-二氧化硅复合钝化剂处理焦炭,可使反应后强度分别提高6.59%、8.63%、6.10%。     

硫化物和硫/磷化合物的添加方式对石脑油热裂解结焦影响的研究

以石脑油为裂解原料，考察了硫化物和硫/磷化合物的添加方式对热裂解结焦行为的影响。采用Raman光谱、XRD、SEM和XPS等检测手段表征了HP40试样的氧化层和焦炭的形貌与结构。结果表明，原料连续注入硫化物条件下，磷化物的加入使得焦炭结构改变，显示出优异的抗结焦效果。硫化物和硫/磷化合物预处理导致氧化层中Fe含量升高，抑制结焦效果有限。硫/磷预处理与原料连续注入硫/磷化合物联合方式与原料连续注入硫/磷化合物方式的抗结焦效果接近，但前者在初期的抑制效果更明显。所有添加方式都会引起结焦层中无定形焦炭含量升高，焦炭的石墨化程度降低。热裂解焦炭缩合程度较高，硫化物和硫/磷化合物减少了催化结焦的生成，在一定程度上提高了焦层中氢含量。     

Addition methods of sulfur and sulfur/phosphorus-based compounds on coking behavior during thermal cracking of naphtha

Using naphtha as raw material for cracking, the effects of adding sulfides and sulfur/phosphorus compounds on the coking behavior of thermal cracking were investigated. The morphologies and structures of the pretreated HP40 alloy specimen and coke deposits were characterized by Raman spectroscopy, XRD, SEM and XPS. The results showed that the addition of phosphide into the sulfide additives led to the change in the structure of coke deposits under the condition of continuous addition of additives into the feed. The method with continuous addition of sulfur/phosphorus-based compounds showed excellent anti-coking properties. The surface pretreatment with sulfur or sulfur/phosphorus-based compounds made the increase of Fe content in the oxide film on the specimen. So anti-coking effect was limited when the pretreatment method was applied. The coking inhibition property of the application of surface pretreatment with sulfide/phosphide followed by continuous addition of sulfur/phosphorus-based compounds were similar to that of the application of continuous addition of sulfur/phosphorus-based compounds in the feed. However, the combination method showed the better anti-coking effect during the initial cracking process. All the addition methods led to the increased amounts of amorphous coke in the coke layer and the decreased graphitization degree of cokes. The results of the low H/C ratios showed the highly condensed structure of the coke deposits during thermal cracking process. The addition of sulfur and sulfur/phosphorus-based compounds could influence the dehydrogenation reaction to some extent during the coke formation by reducing catalytic coking.     

基于多元逐步回归法的沸腾床加氢未转化油焦化的规律

沸腾床加氢未转化油（UCO）作为焦化原料制备低硫石油焦具有显著优势,本文采用多元逐步回归法建立UCO焦化产物收率和性质的预测模型,剖析UCO和渣油焦化规律差异。结果表明,UCO焦化过程中,焦炭收率和液体产品收率可表示成残炭（CCR）的单变量线性函数,液体产品硫含量为UCO中硫含量的单变量线性函数,而焦炭中硫含量为UCO原料硫含量和残炭的双变量函数。模型预测效果良好,各项指标相对误差的平均误差小于2.0%。与渣油焦化相比,UCO焦化过程焦炭中硫占比较高,基本保持在60%左右,同时UCO生焦倾向更高。基于多元逐步回归结果,采用线性规划方法,绘制出低硫石油焦制备过程UCO性质优选线性规划图,可推出不同石油焦收率和硫含量下的UCO关键性质的取值范围。     

炼焦方式和熄焦方式对焦炭质量的影响

在昆明焦化公司不同焦炉上进行了炼焦和熄焦试验,比较了不同熄焦方式下顶装炼焦与捣固炼焦的焦炭质量,同时对不同炼焦方式下的干法熄焦与湿法熄焦的焦炭质量进行了对比,结果表明,从改善焦炭冷态强度、热性能指标的效果看,其顺序为:顶装湿熄<捣固湿熄<顶装干熄<捣固干熄,捣固干熄工艺焦炭质量提升明显,M40可提高3.5%⁹.3%,反应性CRI可改善0.2%9.3%,反应性CRI可改善0.2%¹.7%,反应后强度CSR可提高0.8%1.7%,反应后强度CSR可提高0.8%².3%。     

碳纤维增强碳复合材料表面多层复合涂层中SiC和TiC内层的比较(英文)

采用包埋法制备了碳纤维增强碳(carbon fiber reinforced carb on composites,C/C)复合材料表面多层涂层,包括SiC,TiC内层,SiC,TiC中间层以及SiC+TiC复合外层。利用场发射扫描电镜和X射线衍射对其表面和断面的结构进行研究。结果显示:和TiC内层相比较,SiC内层较厚而且致密,具多孔结构且和C/C复合材料结合紧密;TiC内层较薄且和C/C复合材料结合松散。制备的SiC+TiC复合外层由SiC,TiC和Ti3SiC2组成。     

配型煤炼焦技术的研究与实践

配型煤炼焦技术可以改善煤料的粘结性,增强焦炭强度,节约优质煤资源。文章分析了配型煤炼焦对炼焦煤料性能的影响机理,介绍了新日铁配型煤和住友金属配型煤炼焦工艺,以及各焦化厂通过焦炉实验和生产实践总结的配型煤炼焦的结果。     

Preparation and Anti-coking Property of SiO2/S Coating on HP40 Tube

SiO2/S coating was prepared on the inner surface of an HP40 tube using dimethyldisulfide and tetraethylorthosilicate by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) to alleviate catalytic coking on the inner surface of radiant tube for ethylene production in petrochemical plants. The comparative coking experiments with the coated and uncoated HP40 tubes were carried out under the same cracking conditions. SiO2/S coating was compact and had excellent anti-coking property. The coke on the coated HP40 tube was about 22% of that on the uncoated HP40 tube, and only small granular coke was deposited on the coated HP40 tube. However, the filamentous coke formed on the uncoated HP40 tube. The thermal stability of SiO2/S coating was satisfactory at cracking temperature, and the anti-coking property of SiO2/S coating was still over 60% after 3 coking and decoking cycles.