乙烯裂解爐管的結焦機理及其防護措施

2023-02-13 14:42:02 字數 792 閱讀 9455

作者:鄧昌偉謝紅衛李巨集昌李寶軍

**:《中國化工**·下旬刊》2023年第04期摘要:本文簡要分析了乙烯裂解爐管結焦機理,從科學使用結焦抑制劑、改善爐管的結構與材料、改進工藝條件及裂解材料三個方面,詳細論述了乙烯裂解爐管結焦的防護措施,以期為乙烯裂解爐管生產工作提供一些參考。

關鍵詞:乙烯裂解爐管;結焦機理;防護措施

1 乙烯裂解爐管結焦機理分析

焦層的出現將會降低爐管材料效能,改變材料組織。但在生產乙烯、裂解烴類時,常會出現聚合、縮合反應,結焦的出現也會隨之而出現,這不利於生產工作的順利開展。而結焦機理的**,可幫助人們有效掌握結焦的原因、條件及過程,有助於抑制結焦技術的進一步發展。

就此,國內外對結焦機理展開了研究,通過幾十年的研究,有關科研人員將結焦機理劃分為三大型別,即氣相結焦機理、自由基結焦機理及金屬催化結焦機理。氣相結焦只與裂解原料存在一定的關係,而與爐管材料不含有任何關係,其主要是在氣體中形成焦炭的一種結焦模式。在裂解過程中,芳烴會進行聚合,形成黑色片狀、褐色膜狀及球狀的焦體,之後,經過烯烴反應,原料中與生產的芳烴會在氣相中脫氫、冷凝,形成濃縮型的焦油,然後,經過縮合與環合反應後,焦油滴由此產生,在爐管內壁停留一段時間後,最終流向結焦層,部分返回到氣相中。

在此過程中,若是反應溫度低於700℃,焦炭的生成量將會降低。自由基主要是基於氣相結焦產生的碳黑微粒、絲狀焦炭與金屬結焦而形成的結焦母體,與小分子物質經過聚合反應而生成的分子,該種分子在高溫環境下,易出現裂解,形成其他結構分子,再經過一些反應後,會生成多環芳烴,之後,多環芳烴會進行脫氧縮合反應形成新焦。乙烯裂解爐管的材料主要使用的是hp與hk型別的合金,此兩種合金的主要組成元素為ni、cr及fe。

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