【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油化工领域，更进一步说，本专利技术涉及一种废热锅炉炉管合金的处理方法和应用。
技术介绍
1、在乙烯裂解装置中，急冷锅炉担负着将裂解气迅速冷却以终止二次反应和利用裂解气的热量产生高压蒸汽的双重作用。换热管内结焦是急冷锅炉运行过程中的一个突出间题。尤其是，裂解原料为重质油(重质ago、vgo等)时，急冷锅炉的结焦更加严重，并且构成了裂解装置运转周期的主要制约因素。为保证物流的畅通，不得不使裂解炉不定期停车，以对急冷锅炉进行清焦(机械或水力清焦)。这不但影响了裂解炉的开工率，而且使裂解炉的使用寿命缩短。另外，急冷锅炉的结焦，使其阻力降增加，上游的压力升高辐射炉管中的烃分压上升，从而使裂解炉管对烯烃的选择性下降，烯烃的收率降低；又因急冷锅炉中焦垢的导热系数非常小，急冷锅炉出口温度的上升不仅使高温位热能的回收量减小，而且也同时增加了油洗系统的热负荷，给油洗系统的平衡操作带来困难。因此，如何抑制或减缓急冷锅炉的结焦就成了一个迫切需要解决的课题。
2、急冷锅炉有两种结焦机理。(1)高温气相结焦：急冷锅炉入口的裂解气温度高、流动紊乱、部分裂解气停留时间过长，这导致裂解气发生二次反应而析出游离碳吸附于废锅内壁，从而形成焦垢。这部分可能以催化结焦为主。(2)冷凝结焦：裂解气中较高沸点的多环芳烃以及稠环芳烃进入tle时，当内壁温度低于裂解气露点时，结焦母体在内壁表面上冷凝下来，进一步发生缩聚反应而逐渐成焦。冷凝结焦是废锅结焦的主要原因。冷凝结焦包括两个过程：(a)传质冷凝过程，即结焦母体在内表面冷凝并向内壁扩散的过程；(b
3、针对急冷锅炉的特点及结焦的机理，人们采用多种不同的方式来减缓结焦，以达到延长其运行周期的目的。
4、专利cn2814300y专利技术了一种具有新型结构的急冷锅炉，其分布器为一带有倒锥形过渡段的圆柱体，内部有多分支均匀分布的裂解气输送通道。具有这种结构的急冷锅炉，裂解气停留时间短，冷却迅速，有效抑制了裂解气的二次反应，从而减缓了急冷锅炉结焦。
5、专利us20030035766a1化学公司开发了一种在急冷锅炉入口锥体处采用特制的均匀分布的喷咀注入蒸汽以减少结焦。通过注入蒸汽一方面提高了裂解气的流速，另一方面可对裂解气进行急冷，因而抑制了急冷锅炉结焦。工业试验结果表明，这种方法延长锅炉运行周期50％以上。
6、急冷锅炉在空气烧焦过程中的温度通常为450～750℃，在此温度下焦炭的燃烧速度很慢。专利us20030183248a1专利技术了一种加速烧焦反应的方法，即在烧焦过程中向急冷锅炉注入少量包括k2cro4和k2cr2o7等ⅰa或ⅱa族铬酸盐或重铬酸盐及碳酸盐的水溶液等复合清焦促进剂，不仅加快了烧焦速率，还延长了锅炉运行周期，因为烧焦更干净，残留焦炭层变薄。
7、专利us20050262850a1一种在急冷锅炉入口封头内装有一“鼻状”结构的锥体和转向环的急冷锅炉，改善了换热管内裂解气流动分布的均匀性，因而减缓了急冷锅炉结焦。
8、专利cn102399568a将si、al或ti中的至少一种元素以单质或氧化物形式，经渗透、烧结或等离子喷涂的方式沉积急冷锅炉管程炉管的内壁上；再将所述的锅炉在低氧分压气氛(<10-16pa，h2o/h2体积比小于1/9)下进行热处理，在其内表面生成一层金属和/或非金属的氧化物膜，结焦量减少80％以上。
9、专利cn101893396a在急冷锅炉的换热管和壳层中设置强化传热构件-扭曲片，增加了传热系数，延长运行周期50％。
技术实现思路
1、为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种处理废热锅炉炉管合金的方法。本专利技术通过高温渗铝、控制合金表面粗糙度，并对处理后的合金进行高温氧化和硫化处理，显著提高了合金材料的抗结焦能力。
2、本专利技术的目的之一在于提供一种废热锅炉炉管合金的处理方法，包括：
3、(1)将废热锅炉炉管合金在高纯氢气的氛围中升温进行渗铝处理后冷却；
4、(2)对冷却后的合金表面进行打磨；
5、(3)在含有氧化性气体和硫化物蒸汽的混合气体氛围中进行高温氧化和硫化处理。
6、根据本专利技术的实施方式，所述的处理方法中：
7、所述高纯氢气中氢气的纯度不低于99.9％，优选不低于99.999％；
8、以体积百分数来计，所述硫化物蒸汽占混合气体总体积的0.001～0.5％，优选为0.01～0.2％。
9、根据本专利技术的实施方式，所述的废热锅炉炉管合金可以是任何化工设备中常用的废热锅炉炉管合金，例如，乙烯裂解装置中的废热锅炉，优选地，以所述废热锅炉炉管合金的总重量为100％来计，所述废热锅炉炉管合金中包括：
10、含量为50～99％的fe，优选含量为76.4～97.5％的fe；
11、含量为1～30％的cr，优选含量为1.5～20％的cr；
12、含量为0～1％的mn，优选含量为0.3～0.8％的mn；
13、含量为0～3％的si，优选含量为0.4～2％的si；
14、含量为0～0.5％的c，优选含量为0.1～0.2％的c；
15、含量为0～1％的mo，优选含量为0.2～0.6％的mo。
16、根据本专利技术的实施方式，所述渗铝处理采用的渗铝剂包括：含铝粉末、活化剂和填充剂。具体地，所述的含铝粉末为铝粉或铝铁粉，其中，所述的铝铁粉中，铝含量为20～80wt％，优选为30～70wt％；所述含铝粉末、活化剂、填充剂的粒度分别为50～600目，优选为100～500目；所述的活化剂选自无机铵盐，优选自氯化铵、硫酸铵、氢氧化铵中的至少一种；所述的填充剂选自金属氧化物，优选自氧化铝、氧化镁、氧化锌中的至少一种。以所述渗铝剂的总重量为100％来计，所述的含铝粉末为5～70％，所述的活化剂为1～20％，余量为填充剂；优选地，以所述渗铝剂的总重量为100％来计，所述的含铝粉末为10～60％，所述的活化剂为1～10％，余量为填充剂。
17、根据本专利技术的实施方式，所述渗铝处理的条件为：
18、处理温度为700～1200℃，优选为800～1100℃；
19、处理时间为1～20h，优选为1～10h；
20、升温速率为1～20℃/min，优选为1～15℃/min；
21、降温速率为0.1～10℃/min，优选为0.5～8℃/min。
22、根据本专利技术的实施方式，所述处理方法的步骤(2)中的打磨可以采用本领域常用的打磨方式来完成，例如采用400～1000目的砂纸来打磨合金表面降低合金表面的粗糙度，优选地，经过打磨后，合金表面的粗糙度ra为0.1～12.8μm，优选为0.2～6.4μm。
23、根据本专利技术的实施方式，所述处理方法的步骤(3)中的氧化性气体包括h2、ch4、c2h6、c本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废热锅炉炉管合金的处理方法，包括：
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述渗铝处理采用的渗铝剂包括：含铝粉末、活化剂和填充剂。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述渗铝处理的条件为：
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中打磨后，合金表面的粗糙度Ra为0.1～12.8μm，优选为0.2～6.4μm。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述氧化和硫化处理的条件为：
11.一种权利要求1～10任一项所述的处理方法在废热锅炉中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种废热锅炉炉管合金的处理方法，包括：
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述渗铝处理采用的渗铝剂包括：含铝粉末、活化剂和填充剂。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述渗铝处理的条件为：
【专利技术属性】
技术研发人员：王申祥，张利军，王国清，王红霞，郏景省，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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