用于使用酸性离子液体的工艺单元的具有成本效益的材料制造技术

技术编号:16047047 阅读:45 留言:0更新日期:2017-08-20 06:16
我们提供一种用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的装置,包含:裸露金属合金,其中所述裸露金属合金包含:15.1至49重量%的镍、2.3至10重量%的钼、0.00至2.95重量%的铜和20至59重量%的铁;其中当进行所述烃转化或处理所述烃转化产品时,所述裸露金属合金具有小于0.07mm/年的腐蚀速率;并且在进行所述烃转化中使用酸性离子液体。我们还提供了一种使用该装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用酸性离子液体的工艺单元的具有成本效益的材料
本申请涉及用于使用酸性离子液体的工艺装置的更具成本效益的构造材料和使用它们的方法。背景需要更低成本和更容易获得的用于酸性离子液体的合金。还需要将这些材料用于酸性离子液体的新方法。概述本申请提供了一种用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的装置,包含:裸露金属合金,其中所述裸露金属合金包含:15.1至49重量%的镍、2.3至10重量%的钼、0.00至2.95重量%的铜和20至59重量%的铁;其中当进行所述烃转化或处理所述烃转化产品时,所述裸露金属合金具有小于0.07mm/年的腐蚀速率;并且所述烃转化使用酸性离子液体进行。本申请还提供了一种用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的方法,包括使用包含裸露金属合金的装置,其中所述裸露金属合金包含:15.1至49重量%的镍、2.3至10重量%的钼、0.00至2.95重量%的铜和20至59重量%的铁;其中当进行所述烃转化或处理所述烃转化产品时,所述裸露金属合金具有小于0.07mm/年的腐蚀速率;并且所述烃转化使用酸性离子液体进行。本专利技术可以适当地包含如本文所述的权利要求中的元素、由如本文所述的权利要求中的元素组成或基本上由如本文所述的权利要求中的元素组成。附图简要说明图1是各种金属在烷基化实验中的腐蚀速率图。图2是钛合金和所选择的镍合金在烷基化实验中的腐蚀速率图。图3是重量%的镍对其在烷基化实验中腐蚀速率的图。图4是重量%的钼对其在烷基化实验中腐蚀速率的图。图5是重量%的铬对其在烷基化实验中腐蚀速率的图。图6是重量%的镍+钼+铬对其在烷基化实验中腐蚀速率的图。术语“腐蚀”是指材料(通常是金属)通过与其所处环境发生化学反应而逐渐破坏。腐蚀可以局部集中以形成凹坑或裂纹,或者其可以延伸穿过大面积或多或少均匀地腐蚀表面。因为腐蚀是扩散控制的过程,所以它通常在暴露的表面上发生。“腐蚀速率”是指由于在一段时间内的腐蚀,基于腐蚀试样的金属重量损失的毫米/年或毫英寸/年的计算值。“裸露金属合金”是指包含元素的混合物的金属,并且在暴露于腐蚀剂之前未涂覆有非金属材料或施加其它材料,涂覆有非金属材料或施加其它材料防止其直接接触腐蚀性蒸气或液体。“酸性离子液体”是指完全由离子组成的材料,其可以在反应中贡献质子或接受电子对,并且在低于100℃下为液体。“不锈钢”是具有最小10.5质量%铬含量的钢合金。不锈钢不像普通钢那样容易腐蚀、生锈或用水沾污。不锈钢有不同的等级和表面光洁度,以适应合金必须耐受的环境。不锈钢用于需要钢的性能和耐腐蚀性的地方。“应力腐蚀开裂”(SCC)是指在腐蚀性环境中裂纹形成的生长。SCC可导致经受拉伸应力的常规延性金属的意外突然故障,特别是在高温下。SCC是高度化学特性的,因为某些合金仅在暴露于少量化学环境时才可能经历SCC。对于给定合金引起SCC的化学环境通常是仅对金属稍微有腐蚀性的化学环境。因此,具有严重SCC的金属部件看起来明亮和有光泽,同时充满微观裂纹。这个因素使得SCC在故障之前不被检测到是常见的。SCC通常进展快速,并且在合金中比纯金属更常见。特定的环境是至关重要的,只有极小浓度的某些高活性化学品才能产生灾难性的开裂,常常导致毁灭性的和意想不到的故障。专利技术详述装置:用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的装置可能暴露于酸性离子液体、与酸性离子液体一起使用的助催化剂、或使用酸性离子液体的烃转化的副产物。酸性离子液体、助催化剂或在使用酸性离子液体的烃转化过程中产生的副产物可能造成装置的腐蚀。这些类型的装置的实例包含反应器、管道、配件、换热器、相分离器、蒸馏单元及它们的组合。反应器的实例包含连续搅拌罐反应器、固定床反应器、喷嘴、静态混合器和压力容器。管道(conduit)的实例可以包含设计用于输送气体或液体的管线(pipe)、管(tube)和柔性设备。在一个实施例中,管道是管线。配件可以包含例如阀、弯头、接头、联接器、减速器、小孔、三通、十字、帽、塞、接头、注射器、倒钩、垫圈等。在一个实施例中,配件是阀、弯头或联接器。换热器是为从一种介质到另一种介质的有效热传递而构造的一种设备。换热器中的介质可以被实心壁分开以防止混合、或防止它们直接接触。换热器类型的实例包含流体式,电加热式、双管式、管壳式、板式、板壳式、绝热轮式、翅片式、枕板式、废热回收式、动态光面式和相变式。相分离器可以包含气/液分离器、液/液分离器和固/液分离器。相分离器可以使用以下方法中的一种或多种来实现分离:密度差、重力、冲击、流动方向的变化、流速的变化、聚结、离心力、气旋作用、过滤、搅拌、加热及它们的组合。在一个实施方案中,相分离器是气/液分离器或液/液分离器。蒸馏单元通过选择性蒸发和冷凝将组分物质从液体混合物中分离。蒸馏单元可以产生基本上完全的分离(几乎纯的组分),或者其可以产生部分分离,其可增加混合物中选定组分的浓度。在酸性离子液体的存在下使用蒸馏单元以进行离子液体催化烃转化的装置的实例描述于美国专利公开号第20110319694A1号中。在一个实施方案中,该装置配置成生产烷基化汽油调和组分、馏出燃料、基础油或它们的组合。这些类型的装置的例子描述于美国专利公开号US20140134065A1、US20140066678A1、US20140039231A1、US20140037512A1、US20130243672A1、US20130211175A1、US20130209324A1、US8471086B2、US8455708B2、US8388828B2、US20130004378A1、US20120308438A1、US20120282150A1、US20110282114A1、US20110230692A1、US20110226669A1、US20110150721A1和US7955999B2中。在一个实施方案中,该装置被制造成或改造成包含25至100重量%的裸露金属合金。例如,该装置可以包含例如至少50重量%、或至少70重量%的裸露金属合金使其具有低腐蚀速率。在一个实施方案中,使用不同的加氢转化催化剂(例如HF、AlCl3或H2SO4)的先前存在的装置适于包含裸露金属合金,通过用裸露金属合金替代一些或全部替代先前存在的金属。用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的方法使用上述设备,其包含具有低腐蚀速率的裸露金属。该装置可以在宽的温度范围内使用,例如-20℃至400℃。在一个实施例中,使用包含裸露金属合金的装置在0℃至204℃的温度下进行。金属和金属合金:不同的金属和金属合金由其元素组成定义。它们可以由ASTM标准或统一编号系统(theunifiednumberingsystem)来定义。统一编号系统(UNS)是在北美广泛接受的合金名称系统。它由前缀字母和五位数字组成,来表示材料组成。例如,S的前缀表示不锈钢合金,C表示铜、黄铜或青铜合金,N表示镍和镍合金,T表示工具钢等。前3位数字通常与较旧的3位数字系统相匹配,而最后2位数字表示更为现代的变化。ASTME527-12是在统一编号系统(UNS)中对金属和合金进行编号的标准惯例。UNS由ASTM国际和SAE国际共同管理。单独的UNS号不构成完整的材料规格,因为它对材料性能、热处理、形状或质量本文档来自技高网...
用于使用酸性离子液体的工艺单元的具有成本效益的材料

【技术保护点】
用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的装置,包含:裸露金属合金,其中所述裸露金属合金包含:15.1至49重量%的镍、2.3至10重量%的钼、0.00至2.95重量%的铜和20至59重量%的铁;其中当进行所述烃转化或处理所述烃转化产品时,所述裸露金属合金具有小于0.07mm/年的腐蚀速率;并且所述烃转化使用酸性离子液体进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 US 14/481,1451.用于进行烃转化或用于处理烃转化产品的装置,包含:裸露金属合金,其中所述裸露金属合金包含:15.1至49重量%的镍、2.3至10重量%的钼、0.00至2.95重量%的铜和20至59重量%的铁;其中当进行所述烃转化或处理所述烃转化产品时,所述裸露金属合金具有小于0.07mm/年的腐蚀速率;并且所述烃转化使用酸性离子液体进行。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述裸露金属合金是奥氏体不锈钢。3.根据权利要求1所述的装置,其中所述裸露金属合金包含至少35重量%的镍并且具有耐氯化物应力腐蚀开裂性。4.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置选自由反应器、导管、配件、换热器、相分离器、蒸馏单元及它们的组合组成的组。5.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置配置为用于生产烷基化汽油调和组分、蒸馏燃料、基础油或它们的组合。6.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置被制造或改造成包含至少70重量%的所述裸露金属合金。7.根据权利要求1所述的装置,其中所述裸露金属合金另外包含5至25重量%的铬。8.根据权利要求1所述的装置,其中所述裸露金属合金另外包含0.4至1.4重量%的钛。9.根据权利要求1所述的装置,其中所述裸露金属合金包含1.0至2.95wt%的铜。10.根据权利要求1所述的装置,其中所述裸露金属合金具有的UNS编号选自由N08904、S31254、N08367和N0822...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·K·C·蒂姆肯K·L·甘朔A·尼桑C·M·菲利普斯
申请(专利权)人:雪佛龙美国公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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