[發明專利]壁的抗腐蝕涂層的形成方法、抗腐蝕涂層及其用途

有效

• 申請號: 200880122171.4
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101903731A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 艾哈邁德·貝爾加齊;路易斯·米格爾·萊亞爾;雅克·拉帕呂
• 申請（專利權）人: 道達爾煉油與銷售部
• 主分類號: F27D1/10
• 分類號: F27D1/10;B04C5/085;B05D7/22;B01J8/00;C10G11/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

本發明涉及壁的抗腐蝕涂層的形成方法，所述涂層通常包括固體材料。還涉及抗腐蝕涂層，尤其是用該方法獲得的抗腐蝕涂層以及該涂層的用途。

本發明具體涉及旋風分離器的壁的抗腐蝕涂層的形成方法，所述旋風分離器為用于分離并回收被流體夾帶的固體顆粒的設備。

更準確地，本發明涉及在金屬壁上形成抗腐蝕涂層的方法、用該方法獲得的抗腐蝕涂層，以及這樣的涂層在其施涂于旋風分離器的內壁上時的用途，其通常用于精煉和石油化學領域，特別是用于流化床催化裂化(FCC)設備中。

在本說明書的下文中，將更具體地參考FCC的這種應用，但是作為本發明主題的所述方法適用于所有類型的固體壁而無論其形狀如何，所述方法用于在所述固體壁上施加保護以避免例如由于流體夾帶的固體顆粒高速撞擊固體壁或者更一般地由于對固體壁的所有類型的撞擊(不管其來源如何)而導致的破壞性腐蝕。

流化床催化裂化(FCC)是常用于煉油廠的化學工藝，其目的是將例如源自石油真空蒸餾的長鏈烴的重餾分轉化為較輕的且更高級的餾分。與特定催化劑的存在相關的高溫以及相對于大氣壓力的稍微過壓使得可以裂化(破裂)大的烴分子，用以產生較小分子，這在例如石油產品生產鏈中代表質量顯著提高。

通常使用的催化劑是具有保持在非晶氧化硅-氧化鋁基質中的稀土陽離子取代的沸石。由于其粒子的極小尺寸(約50微米的數量級)，因此所述催化劑可以在FCC中處于“流體”或“準流體”運動中。

在FCC工藝中，將待處理的進料和催化劑一起引入溫度可達數百攝氏度如500℃的反應器中?；瘜W反應期間形成的流出物在位于反應器上部的一個或多個旋風分離器中除去所夾帶的催化劑，然后進入分餾柱。

在FCC的反應器中發生的化學反應導致在催化劑上形成焦炭沉積物。這使得該催化劑有必要連續再生。為此，在FCC中向再生器連續提供結焦催化劑流，向所述再生器中吹入溫度為約700℃的燃燒空氣以燒掉焦炭。然后，可被歸類為一種新催化劑的由此再生的催化劑在反應器進口處被再次注入新鮮進料中。

正是催化劑再生的這種連續的流體運動使得該工藝被命名為FCC工藝。

盡管在再生器的底部連續移出不含焦炭的催化劑，但是在所述再生器的頂部出口處存在由特別是含有二氧化碳(CO₂)、氮氣(N₂)和一氧化碳(CO)的燃燒氣體所夾帶的不可忽略量的所述催化劑的固體顆粒。接著，在能量回收單元中通過各種手段處理這種燃燒氣體以降低其溫度，然后將其經由煙囪排出。極為重要的是，使催化劑顆粒幾乎完全地、實際完全地從該燃燒氣體中消失，這需要在再生器的頂部出口處存在適于分離和回收這些顆粒的設備。以與反應器中在裂化反應期間形成的流出物中分離催化劑顆粒相同的方式，在再生器中使用至少一個旋風分離器，優選與兩個副旋風分離器串聯安裝的兩個主旋風分離器，以分離和回收燃燒氣體中含有的催化劑顆粒。

因此，這些旋風分離器在催化裂化過程中，特別是在離開反應區的流出液的質量和/或處理離開再生器的燃燒氣體方面具有主要作用，從而在后一種情形中可以確保這種燃燒氣體從煙囪排出時由催化劑造成的污染非常低或者甚至是零污染。

在FCC中，作為靜態設備的某些旋風分離器可以分離和回收由氣流夾帶的催化劑的固體顆粒并且基于雙渦流原理起作用，這可能存在受到腐蝕的問題。實際上，它們的金屬壁持續遭受這些具有可觀能量的顆粒的碰撞，因而可能發生腐蝕現象，并且在極端情況下，在旋風分離器的工作期間，導致構成其的鋼例如不銹鋼304H穿孔。

實際上，不希望受到該理論的限制，在該旋風分離器中，負載有顆粒的氣體可能以可達到每秒鐘幾十米例如15m/s到30m/s的速度到達所述旋風分離器的進口(專業上稱為“耳”或“口”)處，這是由于旋風分離器的幾何形狀形成為催化劑的固體顆粒對內壁的各種碰撞提供能量的渦流，從而造成不期望的腐蝕，特別是在旋風分離器的口中、在旋風分離器體上、灰斗以及甚至料腿處造成不期望的腐蝕。這種腐蝕可以導致一個或更多個穿孔。

旋風分離器的壁的穿孔可對FCC的運行造成重大擾亂，首先導致催化劑固體顆粒向大氣的不期望的排放，這最后可能導致有必要停止FCC。

在現有技術中已經提出了解決方案，其目的是通過為這些內壁提供特定的抗腐蝕涂層，來延緩、盡可能減小或真正避免對旋風分離器內壁的這種腐蝕。