裂化器用耐火磚
裂化器用耐火磚處于最苛刻的操作環(huán)境中。工藝條件包括高溫和高壓,反應(yīng)器的反應(yīng)溫度約500℃,至再生器內(nèi)則達(dá)到700℃或更高些.操作壓力為150~200kPa。
長鏈烷烴 (主要是粗石蠟)是裂化器的主要原料。當(dāng)原料不足時(shí),便需要?dú)埐催M(jìn)行補(bǔ)充,這便導(dǎo)致更多的碳附著到催化器上面使再生器被啟動(dòng). 在高溫下操作以脫碳。隨之,循環(huán)催化劑則在更高溫度下返回到反應(yīng)器. 于是就增加了這兩個(gè)容器的熱應(yīng)力。
而且,循環(huán)催化工藝還產(chǎn)生了機(jī)械應(yīng)力,其中包括用作原料的細(xì)微分布的催化劑 (多角硅酸鍺和沸石 (20 ~ 2001Am)} 等的循環(huán),其循環(huán)速率為 50t/min或更高,因而對內(nèi)襯耐火磚造成了嚴(yán)重的磨損。
此外,反應(yīng)器和再生器里襯的環(huán)境都必須與外界的環(huán)境隔絕開。
通過上述分析可知,催化器里襯用耐火磚必須具備兩個(gè)性能,即較高的耐磨性和較低的熱傳導(dǎo)率。一般來說,要佼這兩個(gè)性能協(xié)調(diào)起來是非常困難的,因?yàn)楦吣湍バ酝ǔP枰呙芏龋蜔醾鲗?dǎo)率則通常需要較低的密度。
一般認(rèn)為,用于催化器中的反應(yīng)器和再生器的內(nèi)襯耐火磚其熱導(dǎo)率為 1.0~1.5W/(m2. K)。這說明,在這種環(huán)境中應(yīng)用的耐火磚應(yīng)選擇輕質(zhì)絕熱材料。
為了滿足上述要求,當(dāng)選擇SiO2-Al203質(zhì)耐火磚時(shí),其相對密度應(yīng)低于50%,甚至更小。為了增加該類耐火磚的耐磨性能,則需要提高其強(qiáng)度。因此,應(yīng)首選高強(qiáng)輕質(zhì)耐火磚作為裂化器內(nèi)襯耐火磚。美國曾提供一種性能較佳的輕質(zhì)絕熱材料,是裂化器內(nèi)襯耐火磚的重要例子。這種材料由單一輕質(zhì)骨料制成,這種輕質(zhì)骨料是一種燒成高嶺石。它是通過向未煅燒的高嶺土中加入添加劑并混合,以保證在煅燒過程中能產(chǎn)生大量的小氣孔,其密度僅1.3g'cm3,s = 55%. 氣孔尺寸非常小 (平均氣孔尺寸僅75卜m). 因而這種材料的強(qiáng)度大。然后破碎、篩分獲得單一輕質(zhì)顆粒,采用這種單一骨料生產(chǎn)的輕質(zhì)絕熱制品耐磨性高而傳導(dǎo)率卻較小,因而是可供石油裂化器里襯使用的最好的輕質(zhì)耐火磚品種。
當(dāng)然,也可以采用粉料生產(chǎn)有大量細(xì)小氣孔分布的材料.然后加工成所要求尺寸而得到一種輕質(zhì)耐火制品,用作石油裂化器內(nèi)襯耐火磚,也可獲得高壽命。