一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法.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(10)申请公布号CNCN104294271104294271A(43)申请公布日2015.01.21(21)申请号201310303923.X(22)申请日2013.07.18(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人王申祥王国清王红霞郏景省(74)专利代理机构北京思创毕升专利事务所11218代理人韦庆文(51)Int.Cl.C23C28/04(2006.01)C23C16/40(2006.01)C23C8/16(2006.01)C10G9/16(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书6页说明书6页(54)发明名称一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法(57)摘要本发明公开了一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，将涂覆气体通入裂解炉管，所述涂覆气体包括有机铝蒸汽与载气，涂覆气体与炉管内表面进行氧化反应和气相沉积反应，所述载气包括H2、N2、Ar、He中至少一种。本发明的方法可以在裂解装置上在线进行预涂覆，成本低廉，可以减少焦炭在裂解炉管内壁的沉积70%以上。CN104294271ACN104297ACN104294271A权利要求书1/1页1.一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：将涂覆气体通入裂解炉管，所述涂覆气体包括有机铝蒸汽与载气，所述有机铝蒸汽分解出水蒸气和氧化铝，水蒸气与炉管内表面进行氧化反应，氧化铝在炉管内表面沉积，所述载气包括H2、N2、Ar、He中至少一种。2.根据权利要求1所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述载气为氢气。3.根据权利要求1所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述有机铝蒸汽包括甲醇铝蒸汽、乙醇铝蒸汽、丙醇铝蒸汽、异丙醇铝蒸汽、正丁醇铝蒸汽、仲丁醇铝蒸汽中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述有机铝蒸汽为仲丁醇铝蒸汽。5.根据权利要求3所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述有机铝蒸汽的体积百分数为涂覆气体总体积的0%至5%。6.根据权利要求5所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述有机铝蒸汽的体积百分数为涂覆气体总体积的0.01%至2%。7.根据权利要求5所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述氧化反应和气相沉积反应的温度为500℃至1100℃。8.根据权利要求7所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述氧化反应和气相沉积反应的温度为600℃至1000℃。9.根据权利要求7所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述氧化反应和气相沉积反应的时间为2小时至24小时。10.根据权利要求9所述的一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，其特征在于：所述氧化反应和气相沉积反应的时间为10小时。2CN104294271A说明书1/6页一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法技术领域[0001]本发明涉一种在线预涂覆烃类裂解炉管的方法，更为具体的，涉及一种用于石油烃热裂解生产低碳数烯烃时，减少焦炭在辐射段炉管内壁沉积的方法。背景技术[0002]石油烃类热裂解生产低碳烯烃的过程中，裂解炉辐射段炉管内表面伴随着焦炭的形成，焦炭是热的不良导体，会使炉管传热阻力增大，导致炉管外壁温度升高。当炉管外表温度达到合金材质的最高温度极限时，炉管必须进行清焦，因此，辐射段炉管的结焦，是影响裂解炉生产周期的主要因素。[0003]裂解炉辐射段炉管合金主要由元素Fe、Cr、Ni组成，在高温裂解工况下，Fe、Ni元素及其氧化物对烃类结焦具有显著的催化作用，这导致在炉管服役初期其内壁被丝状焦碳覆盖。丝状焦炭易吸附焦油滴，焦油滴进一步脱氢后形成致密的焦炭附着在炉管内壁，而且丝状焦炭表面的自由基可与分子量较小的烃分子反应生成多环芳烃，进一步缩合脱氢形成焦炭，导致丝状焦炭的直径不断增粗。由此可见，催化结焦是烃类热裂解结焦的基础，而降低表面的Fe、Ni元素含量是抑制结焦的关键因素。[0004]目前主要采取如下几种方法来抑制裂解炉管的结焦：（1）添加结焦抑制剂；（2）裂解炉管在线涂覆预处理；（3）裂解炉管预氧化。[0005]向裂解原料或稀释蒸汽中添加含有硫、磷、碱金属、碱土金属、硼化物等元素的结焦抑制剂具有操作简单、无需改变生产流程、成本低廉的优点。其原理是使炉管表面预氧化，屏蔽了表面上铁、镍等的催化结焦作用；改变自由基反应历程，抑制均相反应结焦；催化水蒸汽与焦炭进行气化反应，不断生成CO、CO2；改变焦垢的物理形态，使之松散，易于清除。但是，结焦抑制剂可能会对炉管金属造成腐蚀，对下游的烯烃产品造成污染，而且从国内外结焦抑