一种Si-Ce涂层及抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111621772A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010172519.3(22)申请日2020.03.12(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人王志远丁旭东霍官平王蒙吴进邢志宏周苏渟陶银霞(74)专利代理机构上海邦德专利代理事务所(普通合伙)31312代理人余昌昊(51)Int.Cl.C23C18/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种Si-Ce涂层及抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法(57)摘要发明提出一种Si-Ce涂层及抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法，从而有效地抑制裂解炉管内壁的结焦现象。本发明的涂层可以有效地隔离金属表面的催化活性位与结焦母体的接触，抗积碳性能优异，并且厚度适均，不影响热量传递，同时具有耐高温、与金属基底结合强度高、不易剥落以及制作成本低、方法简便的特点，适用于蒸汽热裂解法生产工艺的苛刻工况条件。CN111621772ACN111621772A权利要求书1/2页1.一种Si-Ce涂层，其特征在于，所述涂层通过将式样依次置于硅涂层溶液和铈涂层溶液后制备而成；其中，所述硅涂层溶液为正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷与去离子水混合后，通过盐酸滴定完成；所述铈涂层为六水硝酸铈与乙醇的混合溶液混合至乙醇、盐酸和乙二醇的混合溶液中配置完成。2.根据权利要求1所述的Si-Ce涂层，其特征在于，所述硅涂层溶液的制备工艺为：步骤1：将正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷与去离子水在35℃配成溶液，并静置20min；步骤2：采用滴定管将上述混合溶液进行盐酸滴定；步骤3：滴定完成后，将溶液静置12h，配置完成。3.根据权利要求1所述的Si-Ce涂层，其特征在于，所述铈涂层溶液的制备工艺为：步骤1：配置六水硝酸铈与乙醇的混合溶液；步骤2：配置乙醇、盐酸和乙二醇的混合溶液；步骤3：将上述两种混合溶液混合后搅拌1h后配置完成。4.根据权利要求1所述的Si-Ce涂层，其特征在于，在所述硅涂层溶液中，正硅酸四乙酯与甲基三乙氧基硅烷的摩尔质量比为1:4-1:10；在所述铈涂层溶液中，六水硝酸铈与乙醇的摩尔质量比为1：40；乙醇、盐酸与乙二醇的摩尔质量比为40:1:1。5.一种抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法，其特征在于，使用如权利要求1-4中任意一项所述的Si-Ce涂层对裂解炉管表面进行涂覆，步骤如下：步骤1：取式样，并对式样进行预处理；步骤2：制备硅涂层溶液，并将所述式样置于所述硅涂层溶液中进行反应，之后依次进行干燥、退火以及清洗处理；步骤3：制备铈涂层溶液，并将所述式样置于铈涂层溶液中进行反应，之后依次进行干燥、退火以及清洗处理，完成制备。6.根据权利要求5所述的抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法，其特征在于，在步骤1中，具体包括以下步骤：步骤1.1：将试样用砂纸打磨180-200目并用去离子水清洗；步骤1.2：将清洗后的所述式样置于配置好的碳酸钠溶液中，在40℃-45℃的温度下浸渍30min；步骤1.3：再次用去离子水清洗所述式样后，将所述式样置入硫酸溶液中，在40℃-45℃的温度下浸渍30min；步骤1.4：将浸渍后的式样再次用去离子水清洗后，置于室温下干燥。7.根据权利要求5所述的抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法，其特征在于，在步骤2中，具体包括以下步骤：步骤2.1：将步骤1预处理后的所述式样置于硅涂层溶液中，用控温磁力搅拌器进行搅拌，转速为30-40r/min；步骤2.2：将搅拌后的所述式样置于干燥箱中，在50℃的环境下，干燥10h，接着在120℃的环境下干燥20h；步骤2.3：将干燥后的式样再置于硅涂层溶液中，重复上述步骤2.1和步骤2.2；2CN111621772A权利要求书2/2页步骤2.4：重复步骤完成后，将所述式样置于马弗炉高温焙烧退火，分别采用400℃退火以及850℃退火；步骤2.5：退火完成后，取出所述式样，用去离子水对所述式样进行清洗。8.根据权利要求5所述的抑制铁铬镍合金裂解炉管结焦的方法，其特征在于，在步骤3中，具体包括以下步骤：步骤3.1：将完成步骤2工艺的所述式样置于铈涂层溶液中，控温磁力搅拌器进行搅拌，转速为30-40r/min；步骤3.2：将所述式样置于干燥箱中，在50℃的环境下干燥10h，在120℃的环境下干燥20h；步骤3.3：将干燥后的所述式样再置于铈涂层溶液中，重复上述步骤3.1和步骤3.2；步骤3.4：重复步骤完成后，将所述式样置于马弗炉高温焙烧退火，分别采用400℃退火以及850℃退火；步骤3.5：退火完成后，取出所述式样，用去离子水对所述式样进行清洗；完成制备。3CN111621772A说明书1/4页一种Si-Ce