Influence of the reactor coil material on coke formation during steam cracking of hydrocarbons

摘要

Stoomkraken van koolwaterstoffen is één van de belangrijkste processen van de petrochemische industrie. Eén van de pijnpunten van het proces is de korte, periodieke productiecyclus doordat cokes, een vaste koolstoflaag, zich afzet op typische reactormaterialen en dit beïnvloedt het proces en de rendabiliteit ervan. Door gebruik te maken van gespecialiseerde materialen, kan deze productiecyclus echter verlengd worden.Daarom werd een uitgebreide en systematische experimentele campagne uitgevoerd om te bepalen welke reactormaterialen een betere cokesweerstand vertonen en wat de eigenschappen zijn die deze materialen onderscheiden van de andere, minder goed presterende. De experimenten werden uitgevoerd met zowel ethaan als nafta om het effect van de voeding op cokesweerstand te bepalen. Door de behaalde experimentele resultaten te combineren met rasterelektronenmicroscoop en energie dispersieve röntgen analyses, werd geconcludeerd dat de vorming van uniforme oxidelagen (in het bijzonder Al2O3 en MnCr2O4), een positief effect hebben op de cokesvormingssnelheid van de materialen.Simulaties toonden aan dat de reductie in cokesvorming behaald door de selectie van een goed reactormateriaal resulteert in de verlenging van de productiecyclus met 100% voor ethaan en met 50% voor nafta. Dit toont aan dat het gebruik van gespecialiseerde materialen gerechtvaardigd is en voordelig kan zijn voor de petrochemische industrie.