【摘 要】
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炉管内表面状态是影响乙烯裂解炉管结焦特性的主要因素之一,本文研究了25Cr35Ni合金在不同气氛下的高温氧化形为,并采用原位氧化法于合金表面制备出了抗结焦性能优异的MnCr2O
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炉管内表面状态是影响乙烯裂解炉管结焦特性的主要因素之一,本文研究了25Cr35Ni合金在不同气氛下的高温氧化形为,并采用原位氧化法于合金表面制备出了抗结焦性能优异的MnCr2O4尖晶石复合氧化膜。以水蒸气和空气为预氧化气氛,研究了温度对25Cr35Ni合金表面氧化物形成的影响规律,以轻石脑油为裂解原料研究了表面状态对结焦行为的影响。试验结果表明,前者氧化产物为针状的富铁氧化物,后者氧化产物为富铬氧化物,结焦行为受表面状态影响较小,均为催化结焦。在氢气/水蒸气形成的低氧分压环境中,采用原位氧化法于25Cr35Ni合金表面制备了含MnCr2O4尖晶石的复合氧化膜。研究了温度对尖晶石形貌的影响,测试了复合氧化膜的厚度和结构、显微硬度、抗热震性和抗结焦性能。结果表明,随温度升高MnCr2O4尖晶石的形貌由针状变为颗粒状,1200℃氧化时尖晶石的颗粒尺寸约为1μm。复合氧化膜的厚度约为7μm,由表及里分别为颗粒状MnCr2O4尖晶石层、Cr2O3自修复层、以及SiO2扩散障层。该复合氧化膜的显微硬度为991HV,至少可承受20次900℃高温水冷热冲击。在以轻石脑油为裂解原料的结焦实验结果表明,该复合氧化膜的抑制催化结焦率为86.5%。经过三次结焦清焦周期后,总的抑制结焦率仍可达到54.34%。
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