CN108219825A - 一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，属于锅炉内衬材料技术领域。本发明先将燃料裂解炉碳钢内壁经碱洗、烘干后，于一氧化碳气体氛围中加热还原，冷却后喷涂有机质分散液，经自然晾干后，用巴氏芽孢杆菌菌液浸泡，经恒温静置后干燥，再与电镀液混合电镀，随后于熔盐中进行电解，待电解结束后用双氧水超声清洗，再浸泡于正硅酸乙酯分散液中，调节pH后，恒温超声浸渍，最终于氨水中超声浸渍，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。本发明技术方案制备的燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层具有优异的隔热作用及抗热震性的特点，且涂层与内壁吸附紧密，不易剥落。

Description

一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法
技术领域
本发明公开了一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，属于锅炉内衬材料技术领域。
背景技术
管式炉裂解法在当前乙烯生产工艺中占统治地位，Fe-Cr-Ni耐热钢是裂解装置广泛采用的材料，由于该材料抗结焦性能差，易引起催化结焦。结焦可导致管内径变小，管壁热阻增加，从而增加物耗和能耗，当炉管管壁温度或入口压降达到允许极限时，必须停炉清焦；然而周期性清焦又会引起热疲劳现象，且炉管渗炭现象更加严重，乙烯裂解过程中炉管内表面出现的结焦不仅严重影响乙烯的收率，缩短裂解炉的运行周期，且增加能耗，降低炉管的使用寿命。研究表明，在炉管表面由Fe或Ni粒子引起的催化结焦是裂解过程中主要结焦原因之一。为了抑制炉管结焦，研究人员进行了大量研究工作。目前采用的方法主要包括改变裂解反应条件、裂解原料预处理、添加结焦抑制剂，以及炉管表面处理技术。在线涂层制备技术是在乙烯裂解炉清焦操作后，利用有机化合物对炉管表面进行预处理，在炉管内表面涂一层对结焦催化效应少的材质，以减缓乙烯裂解炉炉管的结焦。周建新等在预氧化后的HP40试样表面成功制备了抗结焦SiO2/S复合涂层，并对涂层的力学性能、热物理性能、抗结焦性能进行了研究。结果表明，涂层具有较好的抑制结焦综合性能，可以满足裂解炉的工业化应用，但涂层随着使用时间的增加及炉内热冲击，使得涂层易剥落，促使炉壁重新暴露出来，影响使用。
因此，如何改善由于乙烯装置操作温度较高，且温度变化频繁，涂层与炉管得热膨胀系数不同，导致传统抗结焦涂层受热震冲击容易剥落的缺点，以获取更高综合性能的抗结焦涂层，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对由于乙烯装置操作温度较高，且温度变化频繁，涂层与炉管得热膨胀系数不同，导致传统抗结焦涂层受热震冲击容易剥落的缺点，提供了一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将燃料裂解炉碳钢内壁经碱洗、烘干后，于空气氛围中，加热预氧化，待冷却至室温后，喷涂有机质分散液，喷涂量为8～10g/cm2，再经自然晾干，得预处理内壁；
（2）将所得预处理内壁用巴氏芽孢杆菌菌液浸泡，恒温静置36～72h后，干燥至恒重，得二次处理内壁；
（3）将二次处理碳钢内壁浸泡于电镀液中，静置浸泡后，恒温电镀，得三次处理内壁；
（4）将三次处理碳钢内壁浸渍于熔盐中，进行熔盐电解，再用双氧水超声清洗3～5次，再经煅烧，冷却，得四次处理内壁；
（5）将四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯分散液中，并调节pH至6.0～6.2，再经恒温超声浸渍，得五次处理内壁；
（6）将五次处理内壁浸泡于氨水中，超声浸渍后，真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。
步骤（1）所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成：8～10份干酪素，2～4份多巴胺，3～5份琼脂，2~4份尿素，200～500份水。
步骤（2）所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成：2～4份巴氏芽孢杆菌，4～8份甘油，2～4份乙二醇，0.8~1.2份氯化钙，0.1～0.8份葡萄糖，200～300份水。
步骤（3）所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取15～20份硼酸，4～8份硫酸钴，10～12份硫酸锰，1～3份硫酸铵，100～150份水，搅拌混合后，调节pH至3.2～3.6，得电镀液。
步骤（4）所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到：60～80份氯化钙，20～30份氯化镁。
步骤（5）所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：3～1：5混合分散得到。
本发明的有益效果是：
本发明技术方案首先在还原处理后的内壁表面喷涂有机质分散液，其中有机质分散液中的多巴胺分子中的活性基团可在内壁表面发生氧化-交联反应，形成强力附着于内壁表面的聚多巴胺层，另外，在聚多巴胺层中存在的其它有机质可与多巴胺共同在内壁表面构建有机质层，在后续利用巴氏芽孢杆菌菌液浸泡过程中，巴氏芽孢杆菌可将有机质层中的尿素分解，产生铵根离子和碳酸根离子，而产生的碳酸根离子可与体系中钙离子等金属离子结构，生成相应金属碳酸盐而被有机质吸附固定，固定后的金属碳酸盐作为填充剂，提高有机质层的致密度，避免在电镀过程中锰和钴等金属进入有机质孔隙中，在后续电镀过程中，有机质优异的吸附性能可使电镀层在内壁表面良好附着，从而在内壁表面形成锰-钴复合涂层，再以熔盐为电解质，对其进行熔盐电解，在电解过程中，内壁表面附着的铁氧化物发生脱氧，产生的氧气通过有机层逐渐渗透到锰-钴复合涂层表面，使有机质层和锰-钴复合涂层中形成扩散的多孔通道，扩散到表面的部分氧气使复合涂层中金属元素发生氧化，形成复合氧化膜，即在内壁表面形成多孔锰-钴尖晶石涂层，再配合煅烧，使内部有机质层挥发，在锰-钴尖晶石涂层和内壁间形成大量扩散孔道，随后通过正硅酸乙酯分散液和氨水的分步处理，在锰-钴尖晶石涂层和内壁间形成大量扩散孔道逐渐形成二氧化硅气凝胶，该气凝胶结构的形成，在使用过程中，一方面，二氧化硅气凝胶具有良好的隔热作用，避免热量快速在抗结焦涂层和碳钢内壁之间的传递，从而有效避免碳钢内壁和抗结焦涂层因热膨胀系数不一致引起的涂层脱落问题，另一方面，二氧化硅气凝胶在较高温度下不发生有害的物理或化学变化，在高温和热冲击条件下保持稳定，从而使产品的抗热震性能得到有效提高，使用寿命得到有效延长。
具体实施方式
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为10～15%氢氧化钠溶液清洗3～5次后，用去离子水洗涤3～5次，再于温度为65～75℃条件下，干燥3～5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化10～20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，再通过喷枪向预氧化内壁表面喷涂有机质分散液，控制有机质分散液的喷涂量为8～10g/cm2，待喷涂结束后，自然晾干6～8h，得预处理内壁；将所得预处理内壁置于水槽中，并向水槽中加入巴氏芽孢杆菌菌液，直至将预处理内壁完全淹没，随后于温度为30～35℃条件下，恒温静置浸泡36～72h，再将浸泡后预处理内壁于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理内壁；将二次处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将二次处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡20～40min后，于电流为200～300mA，温度为75～80℃条件下，恒温电镀20～40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁置于电解槽中，并向电解槽中加注预热后的熔盐，于电压为55～60V，温度为300～320℃条件下，恒温电解20～40min，再将电解后的三次处理内壁用质量分数为10～15%的双氧水超声清洗3～5次，并沥干水分，随后于温度为450~550℃条件下，煅烧45~60min，待冷却至室温，得四次处理内壁；再将所得四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯的分散液中，并用质量分数为10%盐酸调节pH为6.0～6.2，随后于温度为75～80℃，超声频率为55～60kHz条件下，恒温超声浸渍45～60min，再将超声浸渍后的四次处理内壁取出，沥干水分，得五次处理内壁；再将所得五次处理内壁浸泡于质量分数为10～15%的氨水中，于超声频率为55～60kHz条件下，超声浸渍20～30min后，取出，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成：8～10份干酪素，2～4份多巴胺，3～5份琼脂，200～500份水。所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成：2～4份巴氏芽孢杆菌，4～8份甘油，2～4份乙二醇，0.1～0.8份葡萄糖，200～300份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取15～20份硼酸，4～8份硫酸钴，10～12份硫酸锰，1～3份硫酸铵，100～150份水，搅拌混合后，调节pH至3.2～3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到：60～80份氯化钙，20～30份氯化镁。所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：3～1：5混合分散得到。
实例1
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为15%氢氧化钠溶液清洗5次后，用去离子水洗涤5次，再于温度为75℃条件下，干燥5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，再通过喷枪向预氧化内壁表面喷涂有机质分散液，控制有机质分散液的喷涂量为10g/cm2，待喷涂结束后，自然晾干8h，得预处理内壁；将所得预处理内壁置于水槽中，并向水槽中加入巴氏芽孢杆菌菌液，直至将预处理内壁完全淹没，随后于温度为35℃条件下，恒温静置浸泡72h，再将浸泡后预处理内壁于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理内壁；将二次处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将二次处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡40min后，于电流为300mA，温度为80℃条件下，恒温电镀40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁置于电解槽中，并向电解槽中加注预热后的熔盐，于电压为60V，温度为320℃条件下，恒温电解40min，再将电解后的三次处理内壁用质量分数为15%的双氧水超声清洗5次，并沥干水分，随后于温度为450~550℃条件下，煅烧45~60min，待冷却至室温，得四次处理内壁；再将所得四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯的分散液中，并用质量分数为10%盐酸调节pH为6.2，随后于温度为80℃，超声频率为60kHz条件下，恒温超声浸渍60min，再将超声浸渍后的四次处理内壁取出，沥干水分，得五次处理内壁；再将所得五次处理内壁浸泡于质量分数为15%的氨水中，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍30min后，取出，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成10份干酪素，4份多巴胺，5份琼脂，500份水。所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成4份巴氏芽孢杆菌，8份甘油，4份乙二醇，0.8份葡萄糖，300份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取20份硼酸，8份硫酸钴，12份硫酸锰，3份硫酸铵，150份水，搅拌混合后，调节pH至3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到80份氯化钙，30份氯化镁。所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：5混合分散得到。
实例2
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为15%氢氧化钠溶液清洗5次后，用去离子水洗涤5次，再于温度为75℃条件下，干燥5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，再通过喷枪向预氧化内壁表面喷涂有机质分散液，控制有机质分散液的喷涂量为10g/cm2，待喷涂结束后，自然晾干8h，得预处理内壁；将所得预处理内壁置于水槽中，并向水槽中加入巴氏芽孢杆菌菌液，直至将预处理内壁完全淹没，随后于温度为35℃条件下，恒温静置浸泡72h，再将浸泡后预处理内壁于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理内壁；将二次处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将二次处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡40min后，于电流为300mA，温度为80℃条件下，恒温电镀40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁置于电解槽中，并向电解槽中加注预热后的熔盐，于电压为60V，温度为320℃条件下，恒温电解40min，再将电解后的三次处理内壁用质量分数为15%的双氧水超声清洗5次，并沥干水分，随后于温度为450~550℃条件下，煅烧45~60min，待冷却至室温，得四次处理内壁，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成10份干酪素，4份多巴胺，5份琼脂，500份水。所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成4份巴氏芽孢杆菌，8份甘油，4份乙二醇，0.8份葡萄糖，300份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取20份硼酸，8份硫酸钴，12份硫酸锰，3份硫酸铵，150份水，搅拌混合后，调节pH至3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到80份氯化钙，30份氯化镁。
实例3
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为15%氢氧化钠溶液清洗5次后，用去离子水洗涤5次，再于温度为75℃条件下，干燥5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，自然晾干8h，得预处理内壁；将所得预处理内壁置于水槽中，并向水槽中加入巴氏芽孢杆菌菌液，直至将预处理内壁完全淹没，随后于温度为35℃条件下，恒温静置浸泡72h，再将浸泡后预处理内壁于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理内壁；将二次处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将二次处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡40min后，于电流为300mA，温度为80℃条件下，恒温电镀40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁置于电解槽中，并向电解槽中加注预热后的熔盐，于电压为60V，温度为320℃条件下，恒温电解40min，再将电解后的三次处理内壁用质量分数为15%的双氧水超声清洗5次，并沥干水分，随后于温度为450~550℃条件下，煅烧45~60min，待冷却至室温，得四次处理内壁；再将所得四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯的分散液中，并用质量分数为10%盐酸调节pH为6.2，随后于温度为80℃，超声频率为60kHz条件下，恒温超声浸渍60min，再将超声浸渍后的四次处理内壁取出，沥干水分，得五次处理内壁；再将所得五次处理内壁浸泡于质量分数为15%的氨水中，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍30min后，取出，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成4份巴氏芽孢杆菌，8份甘油，4份乙二醇，0.8份葡萄糖，300份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取20份硼酸，8份硫酸钴，12份硫酸锰，3份硫酸铵，150份水，搅拌混合后，调节pH至3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到80份氯化钙，30份氯化镁。所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：5混合分散得到。
实例4
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为15%氢氧化钠溶液清洗5次后，用去离子水洗涤5次，再于温度为75℃条件下，干燥5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，再通过喷枪向预氧化内壁表面喷涂有机质分散液，控制有机质分散液的喷涂量为10g/cm2，待喷涂结束后，自然晾干8h，得预处理内壁；将预处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将预处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡40min后，于电流为300mA，温度为80℃条件下，恒温电镀40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁置于电解槽中，并向电解槽中加注预热后的熔盐，于电压为60V，温度为320℃条件下，恒温电解40min，再将电解后的三次处理内壁用质量分数为15%的双氧水超声清洗5次，并沥干水分，随后于温度为450~550℃条件下，煅烧45~60min，待冷却至室温，得四次处理内壁；再将所得四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯的分散液中，并用质量分数为10%盐酸调节pH为6.2，随后于温度为80℃，超声频率为60kHz条件下，恒温超声浸渍60min，再将超声浸渍后的四次处理内壁取出，沥干水分，得五次处理内壁；再将所得五次处理内壁浸泡于质量分数为15%的氨水中，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍30min后，取出，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成10份干酪素，4份多巴胺，5份琼脂，500份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取20份硼酸，8份硫酸钴，12份硫酸锰，3份硫酸铵，150份水，搅拌混合后，调节pH至3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到80份氯化钙，30份氯化镁。所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：5混合分散得到。
实例5
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为15%氢氧化钠溶液清洗5次后，用去离子水洗涤5次，再于温度为75℃条件下，干燥5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，再通过喷枪向预氧化内壁表面喷涂有机质分散液，控制有机质分散液的喷涂量为10g/cm2，待喷涂结束后，自然晾干8h，得预处理内壁；将所得预处理内壁置于水槽中，并向水槽中加入巴氏芽孢杆菌菌液，直至将预处理内壁完全淹没，随后于温度为35℃条件下，恒温静置浸泡72h，再将浸泡后预处理内壁于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理内壁；将二次处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将二次处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡40min后，于电流为300mA，温度为80℃条件下，恒温电镀40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁用质量分数为15%的双氧水超声清洗5次，并沥干水分，随后于温度为450~550℃条件下，煅烧45~60min，待冷却至室温，得四次处理内壁；再将所得四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯的分散液中，并用质量分数为10%盐酸调节pH为6.2，随后于温度为80℃，超声频率为60kHz条件下，恒温超声浸渍60min，再将超声浸渍后的四次处理内壁取出，沥干水分，得五次处理内壁；再将所得五次处理内壁浸泡于质量分数为15%的氨水中，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍30min后，取出，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成10份干酪素，4份多巴胺，5份琼脂，500份水。所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成4份巴氏芽孢杆菌，8份甘油，4份乙二醇，0.8份葡萄糖，300份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取20份硼酸，8份硫酸钴，12份硫酸锰，3份硫酸铵，150份水，搅拌混合后，调节pH至3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到80份氯化钙，30份氯化镁。所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：5混合分散得到。
实例6
将燃料裂解炉碳钢内壁用质量分数为15%氢氧化钠溶液清洗5次后，用去离子水洗涤5次，再于温度为75℃条件下，干燥5h，得干燥内壁，并将干燥内壁转入空气氛围中，于温度为100~120℃条件下，加热预氧化20min，再于空气氛围中冷却至室温，得预氧化内壁，再通过喷枪向预氧化内壁表面喷涂有机质分散液，控制有机质分散液的喷涂量为10g/cm2，待喷涂结束后，自然晾干8h，得预处理内壁；将所得预处理内壁置于水槽中，并向水槽中加入巴氏芽孢杆菌菌液，直至将预处理内壁完全淹没，随后于温度为35℃条件下，恒温静置浸泡72h，再将浸泡后预处理内壁于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得二次处理内壁；将二次处理内壁移入电镀槽中，并向电镀槽中加注电镀液，直至将二次处理内壁完全淹没，于室温条件下静置浸泡40min后，于电流为300mA，温度为80℃条件下，恒温电镀40min后，取出，沥干水分，得三次处理内壁；再将所得三次处理内壁置于电解槽中，并向电解槽中加注预热后的熔盐，于电压为60V，温度为320℃条件下，恒温电解40min，再将电解后的三次处理内壁用质量分数为15%的双氧水超声清洗5次，并沥干水分，得四次处理内壁；再将所得四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯的分散液中，并用质量分数为10%盐酸调节pH为6.2，随后于温度为80℃，超声频率为60kHz条件下，恒温超声浸渍60min，再将超声浸渍后的四次处理内壁取出，沥干水分，得五次处理内壁；再将所得五次处理内壁浸泡于质量分数为15%的氨水中，于超声频率为60kHz条件下，超声浸渍30min后，取出，并进行真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成10份干酪素，4份多巴胺，5份琼脂，500份水。所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成4份巴氏芽孢杆菌，8份甘油，4份乙二醇，0.8份葡萄糖，300份水。所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取20份硼酸，8份硫酸钴，12份硫酸锰，3份硫酸铵，150份水，搅拌混合后，调节pH至3.6，得电镀液。所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到80份氯化钙，30份氯化镁。所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：5混合分散得到。
对比例：江西某高新技术有限公司生产的抗结焦涂层。
将实例1至6所得的燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
首先在马弗炉中加热涂层试样，当温度升到900后，保温10min，随后迅速投入室温水中进行急冷，反复热冷冲击10次，目测和显微镜下观察涂层剥落情况，评价其抗剥落性能及抗热冲击性能；（以字母代表裂纹剥落程度：A代表无裂纹，无剥落；B代表轻微剥落；C代表大块剥落；D代表剥落区域大于涂层表面的10%时，定义涂层失效）。
具体检测结果如表1所示：
表1：抗剥落性能及抗热冲击性能具体检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 对比例
第1次 A A A A A A A
第2次 A A A A A A A
第3次 A A A A A A A
第4次 A A A A A A B
第5次 A A A A B B B
第6次 A A B B B B C
第7次 A B B B B B C
第8次 B B B B C C D
第9次 B B C C C C D
第10次 B C C C C D D
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层具有优异的隔热作用及抗热震性的特点，且涂层与内壁吸附紧密，不易剥落，在锅炉内衬行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (6)

1.一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将燃料裂解炉碳钢内壁经碱洗、烘干后，于空气氛围中，加热预氧化，待冷却至室温后，喷涂有机质分散液，喷涂量为8～10g/cm2，再经自然晾干，得预处理内壁；
（2）将所得预处理内壁用巴氏芽孢杆菌菌液浸泡，恒温静置36～72h后，干燥至恒重，得二次处理内壁；
（3）将二次处理碳钢内壁浸泡于电镀液中，静置浸泡后，恒温电镀，得三次处理内壁；
（4）将三次处理碳钢内壁浸渍于熔盐中，进行熔盐电解，再用双氧水超声清洗3～5次，再经煅烧，冷却，得四次处理内壁；
（5）将四次处理内壁浸泡于正硅酸乙酯分散液中，并调节pH至6.0～6.2，再经恒温超声浸渍，得五次处理内壁；
（6）将五次处理内壁浸泡于氨水中，超声浸渍后，真空冷冻干燥，即得燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层。
2.根据权利要求1所述的一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述有机质分散液是由以下重量份数的原料配置而成：8～10份干酪素，2～4份多巴胺，3～5份琼脂，2~4份尿素，200～500份水。
3.根据权利要求1所述的一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述巴氏芽孢杆菌菌液是由以下重量份数原料配置而成：2～4份巴氏芽孢杆菌，4～8份甘油，2～4份乙二醇，0.8~1.2份氯化钙，0.1～0.8份葡萄糖，200～300份水。
4.根据权利要求1所述的一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述电镀液配置过程为：按重量份数计，依次取15～20份硼酸，4～8份硫酸钴，10～12份硫酸锰，1～3份硫酸铵，100～150份水，搅拌混合后，调节pH至3.2～3.6，得电镀液。
5.根据权利要求1所述的一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述熔盐是由以下重量份数的原料混合后加热熔融得到：60～80份氯化钙，20～30份氯化镁。
6.根据权利要求1所述的一种燃料裂解炉碳钢内壁抗结焦涂层的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述正硅酸乙酯分散液是由正硅酸乙酯和质量分数为40%乙醇溶液按质量比为1：3～1：5混合分散得到。
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