[發明專利]表面處理方法及其所處理的裝置

在審

• 申請號: 201310686904.X
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104711550A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 王世忠;彭文慶;勞倫斯·B·庫;郝楠;徐悟生;郭明虎;周宏;古彥飛;楊朝暉
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C23C20/00
• 分類號: C23C20/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

技術領域

本發明涉及表面處理方法及其所處理的尤其適合在碳材料副產品形成環境中使用的裝置。

背景技術

許多工藝流程中產生的例如積碳(coke)等碳材料副產品通常為人們所不希望得到的副產品。例如，在烴類裂解工藝中，碳材料副產品（例如積碳）的堆積發生在裝置部件的內表面，比如，如裂解爐輻射管的內表面。輻射管內表面逐漸覆蓋了一層積碳，導致輻射管金屬溫度升高，并提高了經過輻射管后壓力的下降幅度。此外，由于滲碳，積碳還會破壞機械性能，例如造成應力斷裂、熱疲勞、軟化，從而對如輻射管等裝置部件的物理特性產生不利影響。

其他產生碳材料副產品的裝置和方法，例如甲烷蒸汽重整以及碳燃料燃燒的裝置和方法，也受到碳材料副產品堆積問題的困擾。

為解決例如爐管內表面等裝置部件上碳材料副產品堆積的問題，人們考慮了各種方法。這些方法有：從冶金角度入手，提高裝置所用金屬基層中鉻的含量；以及在裝置的原料中加入諸如硫、二甲基硫(DMS)、二甲基二硫(DMDS)或硫化氫等添加劑等。

雖然部分上述方法已在一些工業中普遍應用，但是一種可以減少或消除碳材料副產品堆積的新的方案，仍然是大家所期望的。

發明內容

本發明的目的是提供一種可以減少或消除碳材料副產品堆積的新的方案。

一方面，本發明涉及一種表面處理方法，其包括：將基底材料與處理材料相接觸，基底材料含有金屬元素，處理材料含有堿土金屬元素、堿金屬元素、或其任意組合；及，在基底材料上形成表面層，該表面層含所述堿土金屬元素、堿金屬元素、或其任意組合的氧化物和所述金屬元素的氧化物。

另一方面，本發明涉及一種裝置，其包括：含有金屬元素的基底層；及含有堿土金屬元素、堿金屬元素、或其任意組合的氧化物和所述金屬元素的氧化物的表面層。

附圖說明

參考附圖閱讀下面的詳細描述，可以幫助理解本發明的特征、方面及優點，其中：

圖1是根據本發明的一些實施例的裝置的管道的剖面示意圖。

具體實施方式

除非本發明中清楚另行定義，用到的科學和技術術語的含義為本發明所屬技術領域的技術人員所通常理解的含義。本發明中使用的“包括”、“包含”、“具有”、或“含有”以及類似的詞語是指除了列于其后的項目及其等同物外，其他的項目也可在范圍以內。

本發明中的近似用語用來修飾數量，表示本發明并不限定于該具體數量，還包括與該數量接近的、可接受的、不會導致相關基本功能的改變的修正的部分。相應的，用“大約”、“約”等修飾一個數值，意為本發明不限于該精確數值。在某些實施例中，近似用語可能對應于測量數值的儀器的精度。本發明中的數值范圍可以合并及/或互換，除非另行清楚說明，數值范圍包括其所涵蓋的所有數值子范圍。

在說明書和權利要求中，除非清楚地另外指出，所有項目的單復數不加以限制。除非上下文另外清楚地說明，術語“或”、“或者”并不意味著排他，而是指存在提及項目（例如成分）中的至少一個，并且包括提及項目的組合可以存在的情況。

本發明所提及的“可”和“可能”表示在一定環境下發生的可能性；具有指定的性質，特征或者功能的可能性；和/或通過顯示一個或者多個能力、性能而適合于另一種動作，或者與該適合的動作相關的可能性。因此，用于“可”、和“可能”表示修飾的術語顯然適合、能夠或者適于所表示的能力，功能，或者用途，同時考慮在一些情況下，所修飾的術語可能有時不適合、不能或者不合適。例如，在一些情況下，事件或者能力可能是所期望的，而在其它情況下，該事件或者能力不能發生。這些情形通過術語“可”和“可能”描述。

本發明說明書中提及“一些實施例”等等，表示所述與本發明相關的一種特定要素（例如特征、結構和/或特點）被包含在本說明書所述的至少一個實施例中，可能或不可能出現于其他實施例中。另外，需要理解的是，所述發明要素可以任何適合的方式結合。

本發明的實施例涉及表面處理方法及其處理的裝置，其在碳材料副產品產生環境中抑制碳材料副產品堆積(積碳)。

本發明所稱“碳材料”包括但不限于來自煤、石油、木材、烴及其他含碳物質的含碳固體或液體或者形成含碳固體或液體的微粒或高分子。

本發明所稱“碳材料副產品形成環境”、“碳材料副產品產生環境”、或類似用語是指任何產生不希望得到的碳材料副產品的環境。一些實施例中，碳材料副產品產生環境為石化工藝環境。一些實施例中，碳材料副產品產生環境為烴類裂解環境。