CN104291839B - 一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料及其制备方法 - Google Patents

一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料，包括以下重量百分比的组分：30～50％固体粉料、40～60％液体胶黏剂、5～10％的水。同时，本发明还公开了上述节能涂料的制备方法。本发明涂料可强化加热炉的辐射传热,对热效率较高(85％)的圆筒炉可提高1.25～1.82％,节能率为1.47～2.14％；对热效率较低(70％)的单斜顶加热炉可提高3～6％,节能率4.3～8.6％，大大降低了炼厂的能源消耗。

Description

一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料化工领域，具体涉及一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料及其制备方法。
背景技术
我国石油化工工业所消耗的能源，主要形式有燃料(包括各种油、气)、蒸汽和电三种，其中燃料约占总能耗的40～50％。燃料油和气同时又是宝贵的石油化工原料，因此节约燃料消耗是石油化工行业的一项重要工作。近年来，通过对加热炉进行节能改造，科学管理和精心操作，使加热炉的热效率提高到85％左右，有些大型炉可达90％。但是想要再进一步提高热效率，采用以前的方法难度很大，经济效益不明显。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料。
本发明的另一目的在于提供上述高温节能涂料的制备方法。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料，包括以下重量百分比的组分：30～50％固体粉料、40～60％液体胶黏剂、5～10％的水。
其中，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、过渡族元素氧化物和固化剂按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成。
其中，所述固化剂为氧化镁、氧化铝等氧化物固化剂。
其中，所述过渡族元素氧化物为二氧化锆(ZrO2)、三氧化二铁(Fe2O3)、三氧化二铬(Cr2O3)、二氧化硅(SiO2)其中一种或几种。
其中，所述液体粘结剂为改性钾钠硅酸盐水溶液，优选邢台大洋化工有限公司生产的DY-K型。
制备上述任一用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料的方法，包括以下步骤：
(1)将固体粉料碱化；常温下加入浓度为2％的氢氧化钠的溶液，与固体粉料体积比1:5，进行碱化，时间为3～4小时；
(2)脱碱洗涤；常温下，加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至步骤(1)所得碱化固体粉料pH为7；
(3)向步骤(2)所得混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆，防止其高温状态下被氧化；
(4)球磨8～10小时后加配方量的水和液体胶黏剂；
(5)向步骤(4)所得溶液添加50～60PPM的碳化物OP-10，起阻燃作用；
(6)得到特种涂料。
有益效果：本发明涂料可强化加热炉的辐射传热,对热效率较高(85％)的圆筒炉可提高1.25～1.82％,节能率为1.47～2.14％；对热效率较低(70％)的单斜顶加热炉可提高3～6％,节能率4.3～8.6％，大大降低了炼厂的能源消耗。
具体实施方式
实施例1：
取重量百分比为30％固体粉料、460％改性钾钠硅酸盐水溶液、10％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、二氧化锆、氧化镁按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。
实施例2：
取重量百分比为50％固体粉料、60％改性钾钠硅酸盐水溶液、10％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、三氧化二铁、氧化铝按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。
实施例3：
取重量百分比为35％固体粉料、60％改性钾钠硅酸盐水溶液、5％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、三氧化二铬、氧化镁按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。
实施例4：
取重量百分比为50％固体粉料、45％改性钾钠硅酸盐水溶液、5％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、二氧化硅、氧化铝按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。
实施例5：
取重量百分比为40％固体粉料、50％改性钾钠硅酸盐水溶液、10％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、二氧化锆和二氧化硅混合物、氧化镁按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。
实施例6：
取重量百分比为45％固体粉料、45％改性钾钠硅酸盐水溶液、10％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、三氧化二铁和三氧化二铬混合物、氧化铝按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。
实施例7：
取重量百分比为40％固体粉料、55％改性钾钠硅酸盐水溶液、5％的水待用，所述固体粉料由天然锰矿石粉料、三氧化二铁和二氧化硅混合物、氧化镁按质量比1:0.75:1经1000～1200℃煅烧4～12小时形成；常温下取浓度为2％的氢氧化钠的溶液，其与固体粉料体积比1:5，将氢氧化钠溶液与固体粉料浸渍，对固体粉料进行碱化，时间为3～4小时；加入浓度为1％的稀盐酸进行洗涤，至碱化固体粉料pH为7；向混合溶液添加1000～1200PPM氧化锆；球磨8～10小时后加配方量的水和改性钾钠硅酸盐水溶液；继续添加50～60PPM的碳化物后得到特种涂料。

Claims (5)

1.一种用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：30～50%固体粉料、40～60%液体胶黏剂、5~10%的水；所述固体粉料由天然锰矿石粉料、过渡族元素氧化物和固化剂按质量比1:0.75:1经1000~1200℃煅烧4~12小时形成；所述涂料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将固体粉料碱化；常温下加入浓度为2%的氢氧化钠的溶液，与固体粉料体积比1:5，进行碱化，时间为3~4小时；
（2）脱碱洗涤；常温下，加入浓度为1%的稀盐酸进行洗涤，至步骤（1）所得碱化固体粉料pH为7；
（3）向步骤（2）所得混合液添加1000~1200ppm氧化锆；
（4）球磨8~10小时后加入配方量的水和液体胶黏剂；
（5）向步骤（4）所得溶液添加50~60ppm的碳化物OP-10；
（6）得到涂料。
2.根据权利要求1所述的用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料，其特征在于，所述固化剂为氧化镁或氧化铝。
3.根据权利要求2所述的用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料，其特征在于，所述过渡族元素氧化物为二氧化锆、三氧化二铁、三氧化二铬其中一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料，其特征在于，所述液体胶黏剂为改性钾钠硅酸盐水溶液。
5.制备权利要求1所述用于炼油化工加热炉使用的高温节能涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将固体粉料碱化；常温下加入浓度为2%的氢氧化钠的溶液，与固体粉料体积比1:5，进行碱化，时间为3~4小时；
（2）脱碱洗涤；常温下，加入浓度为1%的稀盐酸进行洗涤，至步骤（1）所得碱化固体粉料pH为7；
（3）向步骤（2）所得混合液添加1000~1200ppm氧化锆；
（4）球磨8~10小时后加入配方量的水和液体胶黏剂；
（5）向步骤（4）所得溶液添加50~60ppm的碳化物OP-10；
（6）得到涂料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103613962A (zh) * 2013-11-08 2014-03-05 中国科学院合肥物质科学研究院 一种红外高发射率涂层材料及制备方法

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