エチレン分解炉用PPWクラッド管の開発

摘要

本報告では，商業炉に導入されたエチレン分解炉用PTTの耐コーキング性および耐浸炭性を調査·評価し，以下の結論を得た。 （1）PTTの耐コーキング性PTTの管内面へのコーク堆積量は，耐熱遠心鋳造管に比べ少なく，耐コーキング性に優れていた。 その結果，炉管表面温度TMTの上昇傾きが低く,操業時間Run Lengthを延長できるtまた，差庄が低いため，原料振り分け量は増加した．これらの効果は,PTTの管内表面に形成した［Fe］を含まない高純度のCr酸化物が，触媒コークの発生·堆積を抑制したと考えられる.PTTのCr欠乏層におけるCr濃度は30～40％と高く，安定的なCr酸化層の再生機能が高いため，長期にわたり高純度のCr酸化層の生成および維持によるコーク抑制が期待できる．（2）PTTの耐浸炭性PTTの浸炭はPPW層内では徐々に進行するが，［C］の上昇はPPW層内に－1しまり，母管への浸炭の進行は認められなかった.見掛け上PPW層内で浸炭が停止するというPTT特有の浸炭現象が観察された.PPW層は高Cr組成のため，浸炭した［C］はCr炭化物の形で固定され，浸炭に伴うPPW層のマトリックス中への固溶［C］の上昇は抑制される.その結果，PPW層から耐熱遠心鋳造管への［C］の拡散が抑制され，見掛け上PPW層内で浸炭が停止するというPTT特有の浸炭現象を示したと考えられる．ppw層は耐熱遠心鋳造管への浸炭を抑制することから，PTTの導入により，炉管寿命の大幅な向上が期待できる．Heat resistant cast tubes have been used for ethylene cracking furnace. Creep strength, carburization resistance, and anti-coking characteristics are required for the tubes. We have developed a clad tube for ethylene cracking furnace, named PTT, which inner surface was claded with special metal by Plasma Powder Welding process. PTT have been introduced into the commercial furnaces and evaluated the performance. Results of the practical application trials were compared with conventional ethylene cracking furnace tubes and concluded as follows. PTT in commercial furnaces showed longer run length by lower TMT (Tube Metal Temperature) tangent. Improvement of feed rate was also confirmed. PTT's overlaid layer had Cr_2O_3 layer with no Fe. The oxide layer is considered to prevent catalytic coke formation. Superior carburization resistance was confirmed by EPMA analysis. PTT's overlaid layer with high Cr content is considered to prevent carburization of the tube. Superior carburization resistance and anti-coking characteristics of PTT are confirmed. Extensions of run-length and tube life are realized by PTT.