一种抗结焦的烃类裂解炉管及其制备方法.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CNCN103788983103788983A(43)申请公布日2014.05.14(21)申请号201210425479.4(22)申请日2012.10.30(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代理人赵宇(51)Int.Cl.C10G9/20(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)发明名称一种抗结焦的烃类裂解炉管及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种抗结焦的烃类裂解炉管及其制备方法。裂解炉管在含有H2和水蒸气的低氧分压气体氛围下进行两阶段的高温热处理，最终在内表面形成锰铬尖晶石涂层。第一阶段中H2与水蒸气的摩尔比在1792～107之间，第二阶段中H2与水蒸气的摩尔比在1～1791之间。锰铬尖晶石的结构式为MnxCr3-xO4，其中x的数值为0.5～1.5。该涂层可以在烃类裂解过程中减少焦炭在辐射段炉管内壁的沉积，延长了炉管的运行周期和使用寿命。CN103788983ACN103789ACN103788983A权利要求书1/1页1.一种抗结焦的烃类裂解炉管，其特征在于：所述裂解炉管的内表面上具有锰铬尖晶石涂层；所述锰铬尖晶石涂层含有MnxCr3-xO4、SiO2、Fe和Ni；所述锰铬尖晶石涂层是所述裂解炉管在一定的低氧分压气体氛围下进行两阶段的高温热处理得到的；所述低氧分压气体是含有H2与水蒸气的混合气体；第一阶段高温热处理7的所述混合气体中H2与水蒸气的摩尔比为1792～10：1，第二阶段高温热处理的所述混合气体中H2与水蒸气的摩尔比为1～1791：1。2.根据权利要求1所述的裂解炉管，其特征在于：以重量百分数计，所述裂解炉管基体的成分为：铬12～50%，镍20～50%，锰0.2～3%，硅0～3%，碳<0.75%，0～5%的微量元素和痕量元素，余量为铁；所述微量元素选自铌、钛、钨、铝和稀土元素中的一种或几种，所述痕量元素是硫或/和磷。3.根据权利要求1所述的裂解炉管，其特征在于：所述锰铬尖晶石涂层中，所述MnxCr3-xO4的摩尔分数为50-99.7%，所述SiO2的摩尔分数为0.1-30%，所述Fe的摩尔分数为0.1-10%，所述Ni的摩尔分数为0.1-10%。4.根据权利要求1所述的裂解炉管，其特征在于：所述锰铬尖晶石的结构式为MnxCr3-xO4，式中x的数值为0.5～1.5。5.一种抗结焦烃类裂解炉管的制备方法，权利要求1~4之一所述的裂解炉管的制备方法包括以下步骤：在一定的低氧分压气体氛围下，对裂解炉管进行两阶段的高温热处理，在所述裂解炉管的内表面形成锰铬尖晶石涂层；所述低氧分压气体是含有H2和水蒸气的混合气体；第一阶段高温热处理H2与水蒸气的7摩尔比为1792～10：1，第二阶段高温热处理H2与水蒸气的摩尔比为1～1791：1。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述低氧分压气体中还含有下列物质中的一种或几种：氮气、氩气、氦气和烃类裂解气。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述裂解炉管进行两个阶段高温热处理的处理温度分别为800℃~1100℃。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述裂解炉管进行两个阶段高温热处理的处理时间分别为5~50小时。2CN103788983A说明书1/6页一种抗结焦的烃类裂解炉管及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及石油化工领域，特别是涉及一种具有抗结焦性能的烃类裂解炉管及其制备方法。背景技术[0002]乙烯装置生产的三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）和三苯（苯、甲苯、二甲苯）是石油化学工业的基础原料。乙烯的产量、生产规模和技术标志着一个国家石油化工的发展水平。目前生产乙烯的方法以管式炉裂解技术为主，它在世界范围内得到了广泛应用。[0003]管式炉裂解炉辐射段炉管结焦是长期困扰乙烯生产的一大技术难题，结焦会增加炉管热阻，降低传热系数，导致壁温升高，燃料消耗增加，并出现炉管渗碳和局部过热现象，使炉管寿命缩短；结焦会缩短裂解炉的运行周期，减少有效生产时间，同时消耗大量能量用于烧焦；结焦层会使流体压降增加，烯烃收率降低，炉管内径变小，乙烯生产装置处理量减少，结焦严重时会堵塞炉管，使乙烯装置被迫停车。[0004]目前主要采取如下几种方法来抑制裂解炉管的结焦：（1）在裂解原料中添加结焦抑制剂；（2）在裂解炉管内表面涂敷防结焦冶金涂层；（3）裂解炉管在线涂覆预处理。[0005]结焦抑制剂比较有代表性的专利是纳尔科化工公司的US4900