[發明專利]提高合金的抗結焦性能的方法及合金材料

在審

• 申請號: 201710963586.5
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN109666864A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 王申祥;郟景省;王紅霞;王國清
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/22;C22C38/06;C22C38/26;C22C38/28;C23C8/18;C10G70/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及合金材料領域，公開了提高合金的抗結焦性能的方法及合金材料。所述方法包括：使用含水蒸氣和還原性氣體的混合氣體對合金進行表面處理，以合金的總重量為基準，所述合金含有Fe：76.4?97.5wt％；Cr：1.5?20wt％；Mn：0.3?0.8wt％；Si：0.4?2wt％；C：0.1?0.2wt％；Mo：0.2?0.6wt％；微量元素：0?1wt％；所述微量元素為Al、Nb、Ti、W和稀土元素中的至少一種。本發明還公開了上述方法處理得到的合金材料。本發明方法改性的合金材料具有顯著提高的抗結焦性能。

技術領域

本發明涉及合金材料領域，具體地，涉及提高合金的抗結焦性能的方法及合金材料。

背景技術

在乙烯裂解裝置中，急冷鍋爐擔負著將裂解氣迅速冷卻以終止二次反應和利用裂解氣的熱量產生高壓蒸汽的雙重作用。換熱管內結焦是急冷鍋爐運行過程中的一個突出問題。尤其是，裂解原料為重質油(重質AGO、VGO等)時，急冷鍋爐的結焦更加嚴重，并且構成了裂解裝置運轉周期的主要制約因素。為保證物流的暢通，不得不使裂解爐不定期停車，以對急冷鍋爐進行清焦(機械或水力清焦)。這不但影響了裂解爐的開工率，而且使裂解爐的使用壽命縮短。另外，急冷鍋爐的結焦，使其阻力降增加，上游的壓力升高輻射爐管中的烴分壓上升，從而使裂解爐管對烯烴的選擇性下降，烯烴的收率降低；又因急冷鍋爐中焦垢的導熱系數非常小，急冷鍋爐出口溫度的上升不僅使高溫位熱能的回收量減小，而且也同時增加了油洗系統的熱負荷，給油洗系統的平衡操作帶來困難。因此，如何抑制或減緩急冷鍋爐的結焦就成了一個迫切需要解決的課題。

US20030183248A1公開了一種加速燒焦反應的方法，即在燒焦過程中向急冷鍋爐注入少量包括K₂CrO₄和K₂Cr₂O₇等ⅠA或ⅡA族鉻酸鹽或重鉻酸鹽及碳酸鹽的水溶液等復合清焦促進劑，不僅加快了燒焦速率，還延長了鍋爐運行周期，因為燒焦更干凈，殘留焦炭層變薄。但是，其使用的復合清焦促進劑具有強氧化性，長期使用對急冷鍋爐的腐蝕較大，而且，額外引入復合清焦促進劑使得燒焦過程更加復雜，而且K⁺容易腐蝕爐管。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的存在的問題，提供一種提高合金的抗結焦性能的方法及合金材料。

為了實現上述目的，本發明一方面提供了一種制備具有抗結焦性能的合金的方法，該方法包括：使用含水蒸氣和還原性氣體的混合氣體對合金進行表面處理，以合金的總重量為基準，所述合金含有以下元素：

Fe：76.4-97.5wt％；

Cr：1.5-20wt％；

Mn：0.3-0.8wt％；

Si：0.4-2wt％；

C：0.1-0.2wt％；

Mo：0.2-0.6wt％；

微量元素：0-1wt％；

其中，所述微量元素為Al、Nb、Ti、W和稀土元素中的至少一種。

本發明第二方面提供了由上述方法處理得到的合金材料。

通過上述技術方案，本發明顯著提高了合金的抗結焦性能，使用本發明的合金材料制備的急冷鍋爐無需引入對鍋爐本身亦具有腐蝕作用的清焦試劑即可有效延長運行周期，簡化了清焦工藝。

具體實施方式

本發明提供了一種提高合金的抗結焦性能的方法，該方法包括：使用含水蒸氣和還原性氣體的混合氣體對合金進行表面處理，以合金的總重量為基準，所述合金含有以下元素：

Fe：76.4-97.5wt％；

Cr：1.5-20wt％；