[發(fā)明專利]在金屬表面沉積硅的工藝中促進硅化合物分解的方法

無效

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• 申請日: 1995-08-24
• 公開（公告）號: CN1042658C
• 公開（公告）日: 1999-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Ｌ·Ｅ·里德;Ｒ·Ｅ·布朗;Ｔ·Ｐ·穆薩;Ｔ·Ｐ·哈普;Ｊ·Ｐ·德格拉芬里德;Ｍ·Ｄ·沙里;Ｇ·Ｊ·格倫伍德
• 申請（專利權(quán)）人: 菲利浦石油公司
• 主分類號: C23C16/24
• 分類號: C23C16/24
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 徐汝巽

本發(fā)明涉及促進有機硅化合物分解的方法以便在金屬表面沉積硅。

在制造烯烴化合物的工藝中，是把含有飽和烴如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、石腦油或其混合物流體的物流通入高溫裂解爐(或熱解爐)進行裂解。通常，將某種稀釋流體如水蒸汽與烴類進料混合后一同加入裂解爐。

在裂解爐中，飽和烴轉(zhuǎn)變成烯烴化合物。例如，把乙烷通入裂解爐，它轉(zhuǎn)變成乙烯以及相當大數(shù)量的其它多種烴化合物。把丙烷通入裂解爐，它轉(zhuǎn)變成乙烯和丙烯，以及相當大數(shù)量的其它多種烴化合物。類似地，含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和石腦油的飽和烴混合物則轉(zhuǎn)變成含乙烯、丙烯、(各種)丁烯、(各種)戊烯，和萘的烯烴混合物。烯烴化合物是一類重要的化工原料。例如，乙烯是制造聚乙烯的單體或共聚單體。烯烴化合物還具有專業(yè)人員所熟悉的其他各種用途。

隨著裂解爐的運行，在裂解爐中會產(chǎn)生一種叫做“焦炭”的半純碳。在對來自裂解爐的氣態(tài)混合物進行冷卻的熱交換器中也有焦炭生成。焦炭的形成通常是氣相中的均相熱反應(熱致焦化)和氣相中的烴同裂解管或熱交換器金屬壁之間的非均相催化反應(催化焦化)共同作用的結(jié)果。

焦炭常在與進料物料流接觸的裂解管金屬表面以及在與來自裂解爐的氣態(tài)物料流接觸的熱交換器金屬表面生成。但是，應該考慮到在連接管和在高溫下暴露于烴中的其他金屬表面也會產(chǎn)生焦炭。因此，本文所指的“金屬”就是指在裂解系統(tǒng)的設(shè)備中暴露于烴中且易發(fā)生焦炭沉積的所有金屬表面。

一個裂解爐的常規(guī)運作過程是定期停車來(燒毀)清除沉積的焦炭。這一停車時間造成生產(chǎn)效率的大量損失。另外，焦炭是極好的熱絕緣體。這樣，在焦炭沉積后，為了保持裂解區(qū)氣體溫度達到設(shè)定值就需要更高的爐溫。更高的爐溫增加了燃料消耗并會明顯地縮短管道的壽命。

在抑制或減輕金屬表面形成焦炭方面，已有一些專業(yè)人員所知曉的方法。例如。在在美國專利U.S.No.4692234中公開的一種減輕裂解系統(tǒng)金屬表面焦炭形成的方法是用含有錫和硅的防污劑對這些金屬表面進行處理。在對裂解系統(tǒng)的設(shè)備金屬表面實施處理時所存在的問題是，不能用硅對金屬表面進行適當?shù)耐扛?。這種涂覆可減少烯烴裂解系統(tǒng)金屬表面的積炭。在處理金屬表面時，在給定溫度下某種有機硅化合物與金屬表面接觸發(fā)生轉(zhuǎn)化并在其表面沉積一層硅。由于裂解爐內(nèi)存在溫度分布，還必須降低有機硅化合物的分解溫度。

因此，本發(fā)明的一個目的是提供一仲促進有機硅化合物分解的方法以便強化或改善硅在裂解系統(tǒng)設(shè)備金屬表面的沉積。

本發(fā)明的另一目的是提供一種調(diào)節(jié)機硅化合物分解溫度的方法以便改善硅在裂解糸統(tǒng)設(shè)備金屬表面沉積的效果。

本發(fā)明提供了一種促進有機硅化合物分解的方法，這種有機硅化合物具有特定的分解溫度，在此溫度下利用這一有機硅化合物在金屬表面，特別是在裂解糸統(tǒng)設(shè)備的金屬表面進行硅的沉積時可以達到特定的分解百分率。這種方法包括把有機硅化合物與一定量的分解促進劑有機錫化合物摻和，在此用量下可有效地降低有機硅化合物的分解溫度。在分解溫度降低后，有機硅的分解百分率仍可保持與未使用有機錫分解促進劑而單獨使用有機硅化合物的分解百分率大致相同。用有機硅和分解促進劑有機錫化合物的混合物處理金屬表面即可在此表面沉積硅，而處理溫度低于單獨使用有機硅所需要的溫度。

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在以下的敘述和權(quán)利要求以及附圖的詳細說明中得到體現(xiàn)，其中：

圖1給出了不同分解溫度下有機硅化合物的轉(zhuǎn)化率同防污劑中錫元素與硅元素重量比值的關(guān)系曲線。

本發(fā)明是一種促進有機硅化合物分解或轉(zhuǎn)化的方法，尤其是針對把有機硅用作一種裂解爐中管道的防污劑，并在管道金屬表面沉積一層硅的場合。出乎預料地發(fā)現(xiàn)當有機錫分解促進劑存在時，有機硅的分解溫度有所降低。

有機錫分解促進劑存在時的反應機理尚不清楚。在有機硅中加入育機錫所獲得的非預期益處已得到實驗驗證，盡管對有機錫的存在會降低有機硅的分解溫度還不能做出清楚的解釋。不過，從本說明書來看，使用有機錫分解促進劑可以促進有機硅的分解或轉(zhuǎn)化卻是十分清楚的。