DE3247568C2 - - Google Patents

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DE3247568C2
DE3247568C2 DE19823247568 DE3247568A DE3247568C2 DE 3247568 C2 DE3247568 C2 DE 3247568C2 DE 19823247568 DE19823247568 DE 19823247568 DE 3247568 A DE3247568 A DE 3247568A DE 3247568 C2 DE3247568 C2 DE 3247568C2
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Ikuyoshi Chiba Jp Kochi
Toshio Mobara Chiba Jp Anzai
Hisakatsu Nishihara
Akio Kuhara
Junichi Sugitani
Takeshi Torigoe
Koji Hirakata Osaka Jp Tsuchida
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    • C01B3/384Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verbund-Reaktorrohr für das thermische Cracken oder Reformieren von Kohlenwasser­ stoffen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die hier angesprochenen Reaktoren für das thermische Cracken und Reformieren von Kohlenwasserstoffen liegen in Form von Röhren vor, durch die die Kohlenwasserstoffe in flüssiger oder Gasform unter hohem Druck und hohen Temperaturen geleitet werden, so daß in Gegenwart oder Abwesenheit einer Katalysatorschicht ein thermisches Cracken oder Reformieren erfolgt. Das bislang für solche Reaktoren verwendete Material ist ein austenitischer hitzebeständiger oder warmfester Fe-Cr-Ni-Stahl, der ei­ ne große Menge Ni und Cr enthält und ganz allgemein für Vorrichtungen eingesetzt wird, die bei hohen Temperaturen angewandt werden. Dabei ist es die übliche Praxis, den Ni-Gehalt zu steigern, um die Hitzebeständigkeit des Röh­ renmaterials zu erhöhen, so daß dieses bei höheren Tem­ peraturen eingesetzt werden kann.
Da das thermische Cracken oder Reformieren von Kohlenwas­ serstoffen mit der Abscheidung von festem Kohlenstoff be­ gleitet wird, ergibt sich dann, wenn die Reaktion unter Verwendung eines solchen Reaktorrohrs aus dem oben ange­ sprochenen Fe-Cr-Ni-Stahl fortgesetzt wird, unvermeidbar die Abscheidung von festem Kohlenstoff, der sich auf der Wandoberfläche (der inneren Wandoberfläche, der äußeren Wandoberfläche oder sowohl der inneren als auch der äu­ ßeren Wandoberfläche in Abhängigkeit von der Abwendung des Reaktorrohrs) die mit den Kohlenwasserstoffen in Kontakt steht, abscheidet und ansammelt. Wenn diese Abscheidung von festem Kohlenstoff nicht beseitigt wird, ergibt sich nicht nur eine Beeinträchtigung der Strömung des die Koh­ lenwasserstoffe enthaltenden Fluids durch das Rohr, son­ dern auch eine bemerkenswerte Verminderung des gesamten Wärmeübertragungskoeffizienten bezüglich der Reaktions­ wärme, die über die Außenseite des Rohrs zugeführt oder abgeführt wird, so daß der Betrieb nur unter Schwierigkei­ ten fortgesetzt werden kann. Als Ergebnis davon ist eine periodische Betriebsabschaltung zur Entfernung der Kohlen­ stoffabscheidungen mit Hilfe verschiedenartiger Verfahrens­ weisen, beispielsweise des Entkokens, notwenig, wenn­ gleich der Reaktor in der Regel kontinuierlich betrieben werden soll. Weiterhin werfen die oben angesprochenen her­ kömmlichen Reaktorrohre Probleme auf, wie die Beeinträch­ tigung des Röhrenmaterials durch eine Carburierung über die Reaktionswandoberfläche, was insbesondere zu einer bemerkenswerten Verminderung der Duktilität und der Ge­ fahr der Rißbildung als Folge der Versprödung des Röhren­ materials unter den einwirkenden hohen Drücken führt.
So wird in der US-PS 32 62 983 ein Verbund-Reaktorrohr beschrieben, dessen mit den Kohlenwasserstoffen in Kon­ takt kommende Reaktionsschicht einen Nickelgehalt von ma­ ximal 1,5% aufweist. Bei dem in der US-PS 32 48 441 be­ schriebenen Reaktorrohr wird die Kohlenstoffabscheidung dadurch verhindert, daß das Kontaktmaterial einen hohen Mangangehalt von 10 bis 20% und einen Maximalgehalt von etwa 0,75% Nickel aufweist. Bei diesen bereits bekannten Verbund-Reaktorrohren kommt es jedoch noch zu Kohlen­ stoffablagerungen an der Kontakt- bzw. Reaktionsschicht.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verbund-Reaktor­ rohr zu schaffen, mit dem die Kohlenstoffabscheidung im Inneren des Reaktiorrohrs, d. h. an der Reaktionsschicht, unterdrückt wird.
Zur Lösung der oben angesprochenen Probleme wurden inten­ sive Untersuchungen durchgeführt, wobei sich überraschen­ derweise gezeigt hat, daß der Grund für die erheblichen Kohlenstoffabscheidungen auf Reaktorröhren auf hitzebe­ ständigem Fe-Cr-Ni-Stahl darin zu sehen ist, daß das in dem Stahlmaterial enthaltene Nickel die Abscheidung von festem Kohlenstoff aus den Kohlenwasserstoffen auf der Röhrenoberfläche katalytisch beschleunigt und daß eine Beziehung besteht zwischen der Menge der festen Kohlen­ stoffabscheidungen und dem Ni-Gehalt in dem Röhrenmate­ rial, so daß es durch eine Begrenzung des Ni-Gehalts mög­ lich ist, die Abscheidung von festem Kohlenstoff auf der Röhrenoberfläche zu inhibieren und zu verhindern. Weiter­ hin hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch Ein­ bringen geeingneter Mengen Mn und Nb in das Stahlmaterial des Reaktorrohrs die Carburierung der Rohrwandoberfläche in wirksamer Weise eingeschränkt und damit eine Ver­ schlechterung oder Beeinträchtigung des Röhrenmaterials verhindert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher das Verbund-Reaktorrohr für das thermische Cracken oder Reformieren von Kohlenwasserstof­ fen gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen be­ sonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsge­ genstands.
Die Erfindung betrifft daher ein Verbund-Reaktorrohr für das thermische Cracken oder Reformieren von Kohlenwasser­ stoffen mit einer mit den Kohlenwasserstoffen in Kontakt kommenden Reaktionsschicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Reaktionsschicht aus einem hitzebeständigen Stahl, der die folgenden Bestandteile in den folgenden Mengenver­ hältnissen in Gewichtsprozent enthält:
0,01 bis 1,5% C,
bis zu 3% Si,
6 bis 15% Mn,
13 bis 30% Cr,
bis zu 0,15% N,
bis zu 3% Nb,
bis zu 10% Ni,
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen,
und die Deckschicht, die die Reaktionsschicht bedeckt und mit ihr an der Grenzschicht verschmolzen ist, aus einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahl, der die folgenden Bestand­ teile in den folgenden Mengenverhältnissen in Gewichtspro­ zent enthält:
0,1 bis 0,6% C,
bis zu 2,5% Si,
bis zu 2% Mn,
20 bis 30% Cr,
18 bis 40% Ni,
bis zu 0,15% N,
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen,
bestehen.
Die Erfindung umfaßt ein Verbund-Reaktorrohr, dessen Reak­ tionsschicht (innere Wandschicht), die mit den Kohlenwas­ serstoffen in Kontakt steht, aus einem hitzebeständigen oder warmfesten Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl, der frei ist von Nickel, oder einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Mn-Nb-Stahl mit einem Ni-Ge­ halt von bis zu 10% besteht, so daß das Material keine wesentliche katalytische beschleunigende Wirkung auf die Abscheidung von festem Kohlenstoff ausübt, und dessen Reak­ tionsschicht mit einer Außenschicht bedeckt ist, die aus einem herkömmlichen Material für Hochtemperaturanwendungs­ zwecke, beispielsweise einem hitzebeständigen oder warm­ festen Fe-Cr-Ni-Stahl besteht. Mit Hilfe dieses doppel­ schichtigen Aufbaus des Reaktorrohrs wird es möglich, die Abscheidung von bei der Reaktion gebildetem festem Kohlenstoff weitgehend zu verhindern und einen stabilen Betrieb ohne die Notwendigkeit der Durchführung von Ent­ kokungsmaßnahmen während längerer Zeit sicherzustellen, wobei gleichzeitig die notwenigen Eigenschaften des bei hohen Temperaturen und hohen Drücken zu betreibenden Reak­ tionsrohrs beibehalten werden.
Die Erfindung betrifft gemäß einer Ausführungsform ein Verbund-Reaktorrohr für das thermische Cracken oder Re­ formieren von Kohlenwasserstoffen, mit dem die Abschei­ dung von festem Kohlenstoff auf der Reaktoroberfläche verhindert und die Carburierung über die Rohroberfläche inhibiert werden, indem die Reaktionsschicht des Reaktor­ rohrs in der Reaktionszone, die mit den Kohlenwasserstof­ fen in Kontakt kommt, aus einem hitzebeständigen oder warmfesten Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl, der 0,3 bis 1,5 Gew.-% C, bis zu 3 Gew.-% Si, 6 bis 15 Gew.-% Mn, 20 bis 30 Gew.-% Cr, bis zu 3 Gew.-% Nb, bis zu 0,15 Gew.-% N und im we­ sentlichen Fe und vermeidbare Verunreinigungen als Rest enthält, oder aus einem hitzebeständigen oder warmfesten Fe-Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl besteht, den man dadurch erhält, daß man eine gewisse Menge des Fe durch Ni in einer Menge von bis zu 10% ersetzt, und die Deckschicht, die die Reak­ tionsschicht bedeckt und mit ihr durch Verschmelzen an der Grenzschicht verbunden ist, aus einem hitzebeständi­ gen oder warmfesten Fe-Cr-Ni-Stahl, der 0,1 bis 0,6 Gew.-% C, bis zu 2,5 Gew.-% Si, bis zu 2 Gew.-% Mn, 20 bis 30 Gew.-% Cr, 18 bis 40 Gew.-% Ni, bis zu 0,15 Gew.-% N und als Rest im wesentlichen Fe und unvermeidbare Ver­ unreinigungen enthält, oder einem hitzebeständigen oder warmfesten Fe-Cr-Ni-Stahl, den man durch Ersetzen einer gewissen Menge des Fe durch eines oder mehrere Elemente aus der Mo, W und Nb umfassenden Gruppe in einer Gesamt­ menge von bis zu 5 Gew.-% erhält, bestehen.
Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeich­ nungen zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Sei­ tenansicht eines erfindungsgemäßen Verbund-Reaktor­ rohrs;
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 und 4 Schnittansichten von weiteren Ausfüh­ rungsformen erfindungsgemäßer Verbund-Reaktorrohre;
Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Bezie­ hung zwischen dem Ni-Gehalt des Reaktorrohr­ materials und der Menge des auf der Reak­ tionsschichtoberfläche abgeschiedenen Menge festen Kohlenstoffs verdeutlicht;
Fig. 6 eine graphische Darstellung, die die Kohlen­ stoffzunahme durch Carburieren der Reak­ tionsschicht verdeutlicht; und
Fig. 7 eine graphische Darstellung, die die Menge der festen Kohlenstoffabscheidungen auf der Reaktionsschichtoberfläche verdeutlicht.
Wenn die Reaktionszone des Rohrs, die mit den Kohlen­ wasserstoffen in Kontakt kommt, die innere Oberfläche des Rohrs darstellt, besteht die Reaktionsschicht 1 im Inneren des Rohrs, wie es in den Fig. 1 und 2 darge­ stellt ist, aus einem hitzebeständigen ferritischen oder martensitischen Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl, der frei ist von Ni, oder aus einem ferritischen, ferritisch-austenitischen oder martensitischen hitzebeständigen oder warmfesten Fe-Cr- Ni-Mn-Nb-Stahl, der bis zu etwa 10% Ni enthält.
Die Deckschicht 2, die die Außenseite der Reaktionsschicht 1 überdeckt, besteht aus einem hitzebeständigen austeniti­ schen Fe-Cr-Ni-Stahl, der üblicherweise für Röhren dieser Art verwendet wird und ist an der Grenzfläche 3 mit dem Ma­ terial der oben genannten Reaktionsschicht 1 durch Ver­ schmelzen verbunden, so daß sich eine Doppelschichtstruk­ tur ergibt. Wenn die Reaktionszone des Rohrs, die mit den Kohlenwasserstoffen in Kontakt kommt, auf der äußeren Oberfläche des Rohrs vorliegt, ist im Gegensatz zu den obigen Ausführungen die Reaktionsschicht 1 mit der oben angegebenen chemischen Zusammensetzung auf der Außensei­ te angeordnet, während die Deckschicht 2 mit der angege­ benen chemischen Zusammensetzung im Inneren vorliegt, wie es durch die Fig. 3 verdeutlicht wird.
Wenn sowohl die innere Oberfläche als auch die äußere Oberfläche des Reaktorrohrs die Reaktionszone bildet, können auf beiden Oberflächen Reaktionsschichten 1,1, angeordnet werden, so daß die Deckschicht 2 zwischen den beiden Reaktionsschichten 1,1 vorliegt, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist.
Die Fig. 5 verdeutlicht die Beziehung zwischen der Menge der festen Kohlenstoffabscheidungen (in mg/cm²) und dem Ni-Gehalt (%) des Reaktorrohrs aus einem hitzebeständi­ gen Fe-Cr-Ni-Stahl (18% Cr, 0,8% C, 1,5% Si, 1,1% Mn, 0,05% N, bis zu 35% Ni und 43,5 bis 78,55% Fe). Die hierzu angewandten experimentellen Bedingungen sind die folgenden: Zugeführte Ethanmenge: 400 cm³/min, S/C= 1,5 (wobei S/C für das H₂O/atomarer Kohlenstoff-Molver­ hältnis steht), Einleitungsdauer des gasförmigen Ethans: 1 Stunde, Innendurchmesser des Rohrs: 110 mm, Temperatur: 900°C.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, steigt die Menge der festen Kohlenstoffabscheidungen mit zunehmendem Ni- Gehalt des Rohrmaterials an. Wenn beispielsweise der Ni- Gehalt des hitzeständigen Fe-Cr-Ni-Stahls, der bislang für Reaktorröhren dieses Typs verwendet worden ist, etwa 35% beträgt, so ist mit einem solchen herkömmlichen Reaktorrohr eine bemerkenswerte Abscheidung von festem Kohlenstoff unvermeidbar. Dies beruht, wie bereits er­ wähnt, darauf, daß das an der Oberfläche der Rohrwandun­ gen vorliegende Nickel die Abscheidung von festem Kohlen­ stoff katalytisch beschleunigt. Auf der Grundlage experi­ menteller Ergebnisse wird erfindungsgemäß der Maximalge­ halt des Nickels auf bis zu 10,0% oder vorzugsweise etwa 5,0% begrenzt, um die Abscheidung von festem Kohlen­ stoff weitgehend zu inhibieren und zu verhindern.
Die Deckschicht 2, die die Reaktionsschicht 1 bedeckt, kann aus einem hitzebeständigen austenitischen Fe-Cr-Ni- Stahl, wie er üblicherweise für Röhren dieses Typs ver­ wendet wird, bestehen. Die chemische Zusammensetzung ei­ nes solchen Stahls kann beispielsweise die folgende (in Gewichtsprozent) sein: 20 bis 30% Cr, 18 bis 40% Ni, 0,01 bis 0,6% C, bis zu 2,5% Si, bis zu 2,0% Mn, bis zu 0,15% N und Rest im wesentlichen Fe und unvermeidba­ re herstellungsbedingte Verunreinigungen, wobei bei die­ ser chemischen Zusammensetzung des Stahls eine ge­ wisse Menge des Fe durch eines oder mehrere Elemente aus der Mo, W und Nb umfassenden Gruppe ersetzt sein kann, wobei die Gesamtmenge dieser Elemente bis zu 5,0% be­ trägt.
Erfindungsgemäß besteht die Reaktionsschicht 1 aus einem hitzebeständigen Stahl, der frei ist von Nickel oder Nik­ kel in einer Menge von zu 10% enthält, die keine wesentliche kataly­ tische Wirkung im Hinblick auf die Abscheidung von fe­ stem Kohlenstoff ausübt, wobei die Deckschicht 2 die Reaktionsschicht 1 bedeckt und die Reaktionsschicht 1 und die Deckschicht 2 durch Verschmelzen an der Grenz­ schicht miteinander verbunden sind.
Das in dieser Weise aufgebaute Verbund-Reaktorrohr mit einer Doppelschichtstruktur, bei der die Deckschicht 2 die Reaktionsschicht 1 bedeckt und an der Grenzfläche mit der Reaktionsschicht 1 verschmolzen ist, inhibiert die Ab­ scheidung von festem Kohlenstoff an der Reaktionsschicht­ oberfläche in wirksamer Weise, wobei gleich­ zeitig die mechanischen Eigenschaften, wie die Hochtempe­ raturfestigkeit und die Hochtemperaturdauerstandfestig­ keit durch den hitzebeständigen austenitischen Fe-Cr-Ni- Stahl sichergestellt werden, so daß das Verbund-Reaktorrohr in vorteilhafter Weise bei hohen Drücken und hohen Tempera­ turen eingesetzt werden kann.
Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge kann der hitzebeständige Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl ein Material sein, das 20 bis 30% Cr, 0,3 bis 1,5% C, bis zu 3% Si, 6 bis 15% Mn, bis zu 3% Nb, bis zu 0,15% N und als Rest im wesentlichen Fe enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der hitzebe­ ständige Fe-Cr-Mn-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt ein Material sein, in dem ein Teil des Eisens des hitze­ beständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Stahls durch bis zu 10% Ni er­ setzt ist, d. h. ein hitzebeständiger Stahl aus 20 bis 30% Cr, bis zu 10% Ni, 0,3 Bis 1,5% C, bis zu 3% Si, 6 bis 15% Mn, bis zu 3% Nb, bis zu 0,15% N und im we­ sentlichen Fe als Rest.
Der hitzebeständige Stahl zur Bildung der Deckschicht ist ein austenitischer wärmebeständiger Fe-Cr-Ni-Stahl, wie er üblicherweise als Material für Röhren die­ ses Typs verwendet wird. Der Stahl enthält erfindungsgemäß 20 bis 30% Cr, 18 bis 40% Ni, 0,1 bis 0,6 C, bis zu 2,5% Si, bis zu 2% Mn, bis zu 0,15% N und im we­ sentlichen Fe als Rest. Vorzugsweise ist bei einem Stahl dieser Zusammensetzung ein Teil des Fe durch eines oder mehrere Elemente aus der Mo, W und Nb umfassenden Gruppe in einer Gesamtmenge von bis zu 5% ersetzt.
Die Fig. 6 verdeutlicht die Ergebnisse eines Carburie­ rungstests, der durchgeführt wurde, um den Einfluß von in dem Rohrmaterial enthaltenem Mn und Nb auf die Car­ burierung des Reaktorrohrs zu verdeutlichen. Die hierbei angewandten Carburierungsbedingungen sind die folgenden: Carburierungsbehandlung über die innere Wandoberfläche des Rohrs unter Verwendung eines festen Carburierungs­ mittels;
Behandlungstemperatur: 1100°C
Behandlungsdauer: 500 h
Für diesen Test wurden die folgenden drei Reaktorrohr­ proben A, B und C verwendet.
Verbund-Reaktorrohr A (doppelschichtiger Rohraufbau)
Innere Reaktionsschicht:
Schichtdicke: 2 mm
Hitzebeständiger Fe-Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt (25% Cr, 5% Ni, 0,6% C, 2,0% Si, 8,1% Mn, 0,45% Nb und 0,05% N, Rest Fe),
Äußere Deckschicht:
Schichtdicke: 10 mm
Hitzebeständiger Fe-Cr-Ni-Stahl (25% Cr, 35% Ni, 0,48% C, 1,5% Si, 1,0% Mn, 0,05% N, Rest Fe).
Verbund-Reaktorrohr B (doppelschichtiger Rohraufbau)
Innere Reaktionsschicht:
Schichtdicke: 2 mm
Hitzebeständiger Fe-Cr-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt (25% Cr, 5% Ni, 1,0% C, 2,0% Si, 1,1% Mn, 0,05% N, Rest Fe),
Äußere Deckschicht:
Schichtdicke: 10 mm
Gleicher hitzebeständiger Fe-Cr-Ni-Stahl, wie er für das oben beschriebene Reaktorrohr A verwendet wurde.
Reaktorrohr C (einsichtiger Rohraufbau-entsprechend einem herkömmlichen Reaktorrohr, wie es übli­ cherweise verwendet wird)
Schichtdicke: 12 mm
Gleicher hitzebeständiger Fe-Cr-Ni-Stahl, wie er für die äußere Deckschicht des oben beschriebenen Reak­ torrohrs A verwendet wird.
Die in der Fig. 6 dargestellten Kurven A, B bzw. C zei­ gen die mit den Reaktorrohren A, B und C erhaltenen Er­ gebnisse. Wie aus dieser Figur zu erkennen ist, ergibt sich im Fall des Reaktorrohrs C mit dem einschichtigen Aufbau aus dem Material, wie es für herkömmliche Reak­ torrohre verwendet wird (0,4% C, 25% Cr, 1% Mn, 35% Ni, Rest Fe) eine Kohlenstoffzunahme als Folge des Carbu­ rierens in der Rohrwandoberfläche von mehr als 2,0%, was auf eine deutliche Carburierung des Inneren der Rohrwan­ dung hinweist.
Im Fall des Verbund-Reaktorrohrs B, dessen In­ nenschicht aus einem Rohrmaterial mit niedrigem Nickelge­ halt besteht (1% C, 25% Cr, 1% Mn, 5% Ni, Rest Fe) ist die Kohlenstoffzunahme wesentlich geringer als im Fall des oben beschriebenen herkömmlichen Reaktorrohrs. Im Fall des erfindungsgemäßen Verbund-Reaktorrohrs A, bei dem die Innenschicht aus einem Mate­ rial gebildet ist, das einen niedrigen Nickelgehalt auf­ weist und Nb sowie eine große Menge enthält (0,6% C, 25% Cr, 8% Mn, 0,5% Nb, 5% Ni, Rest Fe), ist die Kohlen­ stoffzunahme als Folge der Carburierung extrem gering und beträgt weniger als etwa 0,3%. Dieser Effekt im Hinblick auf die Inhibierung der Carburierung wird erfindungsgemäß erzielt, wenn Mn und Nb zugesetzt werden. Es wird also durch Mn und Nb ein Anti-Carburierungseffekt erreicht, wenn die Reaktionsschicht 1, die die Reak­ tionszone definiert, aus dem Material gebildet ist, welches Nb und eine große Menge Mn enthält. Dabei beträgt der Mn- Gehalt erfindungsgemäß mindestens 6%, wobei jedoch bei einem übermäßig großen Mn-Gehalt die Duktilität beeinträchtigt wird und Gußprodukte beim Verfestigen nach dem Gießvorgang zur Rißbildung neigen, so daß die Obergrenze des Mn-Gehalts bei etwa 15% liegen sollte. Wenn Nb in einer großen Men­ ge enthalten ist, ergibt sich während der Verwendung bei hohen Temperaturen eine Ausscheidung einer Sigma-Phase, wodurch die Duktilität erheblich beeinträchtigt wird, so daß die Obergrenze des Nb-Gehalts 3% beträgt.
Die Fig. 7 vermittelt anhand einer graphischen Darstel­ lung einen Vergleich der Mengen der festen Kohlenstoff­ abscheidungen auf der Rohrwandoberfläche bei einem Test des thermischen Crackens und Reformierens von Kohlenwas­ serstoffen, bei dem das Innere des Rohrs als Reaktions­ zone verwendet wird und wobei die drei Reaktorrohre D, E und F aus einem Material, das eine große Menge Mn und Nb enthält, oder einem Material mit niedrigem Mn-Gehalt gebildet sind.
Die hierbei angewandten Testbedingungen sind die folgen­ den: Ethanzufuhr: 400 cm³/min, S/C=1,5, Temperatur: 900°C, Reaktionsdauer: 1 Stunde, Innendurchmesser des Reaktorrohrs: 110 mm.
Die Verbund-Reaktorrohre D und E besitzen einen doppelschichti­ gen Aufbau mit einer Reaktionsschicht (Dicke 2 mm) im Inneren und einer Deckschicht (Dicke 10 mm) an der Au­ ßenseite. Die Innenschicht des Reaktorrohrs D besteht aus dem erfindungsgemäßen hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl mit nied­ rigem Nickelgehalt, der Nb und eine große Menge Mn ent­ hält, während die Reaktionsschicht des Reaktorrohrs E aus einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt, der nur eine sehr geringe Mn-Menge enthält, gebildet ist. Die Deckschichten bestehen in beiden Fäl­ len aus einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahl, der übli­ cherweise als Material für die Reaktorröhren der be­ schriebenen Art verwendet wird.
Das Reaktorrohr F ist ein herkömmliches Reaktorrohr ein­ schichtigen Aufbaus aus dem gleichen Röhrenmaterial, wie es für die Deckschicht der oben beschriebenen Reaktorroh-­ re A und B verwendet wird. Die chemischen Zusammensetzun­ gen der Materialien der genannten Reaktorrohre ist die folgende:
Reaktionsschicht des Verbund-Reaktorrohrs D: 24,2% Cr, 4,8% Ni, 0,56% C, 1,9% Si, 8,81% Mn, 0,51% Nb, 0,05% N, Rest Fe.
Reaktionsschicht des Verbund-Reaktorrohrs E: 25,2% Cr, 4,3% Ni, 0,96% C, 1,76% Si, 1,34% Mn, 0,05% N, Rest Fe.
Reaktorrohr F: 25,1% Cr, 35,5% Ni, 0,43% C, 1,3%Si, 1,2% Mn, 0,05% N, Rest Fe.
Die Balken D, E und F der Fig. 7 zeigen die Ergebnisse, die mit den oben angesprochenen Reaktorrohren D, E und F erhalten worden sind. Wie aus dieser Figur erkennbar ist, ist die Menge der festen Kohlenstoffabscheidungen auf der Rohrwandungsoberfläche des Verbund-Reaktorrohrs D, dessen Reak­ tionsschicht aus dem erfindungsgemäßen hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Ni- Stahl mit niedrigem Ni-Gehalt, der Nb und eine große Men­ ge Mn enthält, wesentlich niedrigere als die des Reaktor­ rohrs F, das aus einem üblichen hitzebeständigen Fe-Cr- Ni-Stahl gefertigt ist. Dies trifft auch auf das Reaktor­ rohr E zu, dessen Reaktionsschicht aus einem hitzebestän­ digen Fe-Cr-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt besteht, der eine geringere Menge Mn und kein Nb enthält, und ein außergewöhnlich geringes Verkokungsverhalten zeigt. Aus den obigen Angaben ist erkennbar, daß selbst dann, wenn eine große Menge Mn neben Nb in einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt mit bis zu 10% enthalten ist, die die Kohlenstoffabscheidung inhibierende Wirkung nicht be­ einträchtigt wird, aus diesem Experimenten ist weiter­ hin abzulesen, daß das Verbund-Reaktorrohr, dessen die Reaktions­ zone bildende Reaktionsschicht aus dem erfindungsgemäßen hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl oder Fe-Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl mit definier­ ten Ni-, Mn- und Nb-Gehalten gebildet ist, sich nur sehr geringe Mengen von festen Kohlenstoffabscheidungen auf der Rohrwandungsoberfläche ergeben und die Materialien eine außergewöhnlich hohe Carburierungsbeständigkeit be­ sitzen. Die Gründe zur Spezifizierung des C-Gehalts des hitzebeständigen Stahls sind die folgenden.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb- oder Fe-Cr- Mn-Nb-Ni-Stahl der Kohlenstoffgehalt zu niedrig ist, scheidet sich eine Sigma-Phase während der Verwendung bei hohen Temperaturen ab, was zu einer deutlichen Ver­ schlechterung der Duktilität führt. Andererseits ist die Verfestigungstemperatur der geschmolzenen Legierung um so höher, je niedriger der Kohlenstoffgehalt ist, so daß beim Schleudergießen des erfindungsgemäßen Verbund-Reaktor­ rohrs mit zweischichtigem Aufbau in der nachfolgend ange­ gebenen Weise die geschmolzene Legierung der Reaktions­ schicht sich schnell nach dem Gießen verfestigt, so daß ein unzureichendes Verschmelzen an der Grenzschicht zwi­ schen der Reaktionsschicht und der Deckschicht verursacht wird, so daß das Gießen des Verbund-Reaktorrohrs mit zweischichti­ gem Aufbau schwierig wird. Diese Schwierigkeiten können jedoch durch Steigerung des Kohlenstoffgehalts überwun­ den werden. Wenn der Kohlenstoffgehalt jedoch hoch ist, ergibt sich bei der Verwendung des Reaktorrohrs bei hohen Temperaturen eine Verschlechterung der Eigenschaften der Materialien der Deckschicht als Folge der Diffusion des Kohlenstoffs von der Reaktionsschicht zu der Deckschicht. Demzufolge ist der Kohlenstoffgehalt mit einer Menge von 0,3 bis 1,5% definiert.
Die Gehalte der in der Reaktionsschicht enthaltenen Ele­ mente Cr, Si und N sind aus den folgenden Gründen in der oben angegebenen Weise definiert:
Cr bewirkt zusammen mit Ni eine Austenitisierung des Stahlgußgefüges und steigert in dieser Weise die Hoch­ temperaturfestigkeit und die Oxidationsbeständigkeit. Der Cr-Gehalt muß zur Erzielung der erforderlichen Fe­ stigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei einer Tempera­ tur insbesondere oberhalb von 1000°C mindestens 20% be­ tragen. Der genannte Effekt steigt mit zunehmendem Cr- Gehalt an, wobei jedoch bei einem zu großen Cr-Gehalt ei­ ne Verschlechterung der Duktilität bei der Verwendung auf­ tritt, so daß die Obergrenze bei 30% festgesetzt ist.
Si dient während des Schmelzens des Gußstahls als Des­ oxidationsmittel und verbessert darüber hinaus die Be­ ständigkeit gegen das Carburieren. Jedoch sollte der Si- Gehalt höchstens 3,0% betragen, da eine übermäßig gro­ ße Si-Menge die Schweißbarkeit beeinträchtigt.
N dient in Form einer festen Lösung zur Stabilisierung und Verstärkung der Austenitphase, bildet mit Nb und Cr Nitride und Carbonitride und bildet durch feine Disper­ sion und Ausscheidung von Nitriden und Carbonitriden ein Gefüge mit geringer Korngröße, was zur Verbesserung der Dauerstandfestigkeit beiträgt. Vorzugsweise liegt die Obergrenze des N-Gehalts bei 0,15%, da die Anwesenheit überschüssigen Stickstoffs eine übermäßige Ausscheidung von Nitriden und Carbonitriden und die Bildung von gro­ ben Nitridteilchen und Carbonitridteilchen und damit eine Beeinträchtigung der Schweißbarkeit verursacht.
Von den gegebenenfalls in der Deckschicht enthaltenen Elementen Nb, Mo und W trägt Nb zu einer Verbesserung der Gießbarkeit bei und bildet auch Carbonitride, die in feiner Form in der Austenitphase dispergiert werden, wodurch die austenitische Matrix verstärkt wird, eine deutliche Steigerung der Dauerstandfestigkeit erreicht wird und gleichzeitig ein feineres Gußgefüge und eine verbesserte Schweißbarkeit erzielt werden. Wenn der Ge­ halt dieses Elements jedoch zu groß wird, verschlech­ tert sich die Dauerstandfestigkeit und es ergibt sich eine Verminderung der Duktilität. Demzufolge liegt die Obergrenze des Nb-Gehalts vorzugsweise bei 5%.
Nb enthält im allgemeinen Ta, welches jedoch die glei­ chen Wirkungen ausübt wie Nb, so daß für den Fall, daß Nb Ta enthält, die Gesamtmenge an Nb und Ta 5% betragen sollte.
Mo und W bilden ebenfalls Carbonitride und verfestigen das Austenitgefüge in gleicher Weise wie Nb, wobei ihre Wirkung durch die gleichzeitige Anwesenheit von Nb ver­ stärkt wird. Wenn jedoch die Gesamtmenge an Nb+Mo+W 5% übersteigt, so ergibt sich ebenso wie im Fall der An­ wendung von Nb allein eine Verminderung der Duktilität, wobei die Anwendung überschüssiger Mengen dieser Elemen­ te aus wirtschaftlichen Gründen nachteilig ist. Unabhän­ gig davon, ob diese Elemente einzeln oder gemeinsam ein­ gesetzt werden, sollte die Gesamtmenge an Mo und/oder W vorzugsweise höchstens 5% betragen.
Das erfindungsgemäße Verbund-Reaktorrohr mit zweischichtigem Auf­ bau wird vorzugsweise mit Hilfe eines Schleudergußver­ fahrens hergestellt. Bei dem Gießvorgang wird eine Schmelze des hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahls, der eine größere Menge Ni enthält, zur Bildung der äußeren Deck­ schicht in die Schleudergußform gegossen, um in dieser Weise die Deckschicht mit der gewünschten Dicke zu bil­ den. Unmittelbar nach der Verfestigung des Materials bis zu der inneren Oberfläche wird eine Schmelze aus einem hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl oder einem hit­ zebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl mit einem Nickel­ gehalt bis zu 10% zur Bildung der inneren Reaktionsschicht einge­ gossen, um die Reaktionsschicht mit der gewünschten Dik­ ke zu bilden. Dann wird bis zur Beendigung des Gießvor­ gangs das Drehen der Form fortgesetzt. In dieser Weise bilden die innere Reaktionsschicht und die äußere Deck­ schicht gemeinsam eine dünne Schmelzschicht an ihrer Be­ rührungsfläche, wodurch ein Rohr mit zwei Schichten ge­ bildet wird, die metallurgisch miteinander verbunden sind. Bei dem oben angesprochenen Gießvorgang ist es bevorzugt, zur sicheren Schmelzverbindung der beiden Schichten an ihrer Grenzfläche einen hitzebeständigen Stahl zur Aus­ bildung der Reaktionsschicht einzusetzen, der eine nie­ drigere Schmelztemperatur besitzt als der hitzebeständi­ ge Stahl zur Bildung der Deckschicht. Die erwünschte An­ passung der Schmelztemperaturen läßt sich ohne weiteres durch entsprechende Einstellung der chemischen Zusammen­ setzungen der hitzebeständigen Stähle innerhalb der oben definierten Bereiche, namentlich über ihren Kohlenstoff­ gehalt, erreichen. Es ergeben sich keine besonderen Ein­ schränkungen in bezug auf die Gießbedingungen. Die Gieß­ temperatur der Metallschmelze kann so eingestellt werden, daß sie beispielsweise 150°C höher liegt als die Schmelz­ temperatur, die üblicherweise angewandt wird, und man kann, falls es erforderlich ist, die innere Oberfläche der Reaktionsschicht gegen eine Luftoxidation zu schüt­ zen, ein geeignetes Fließmittel in üblicher Weise anwen­ den.
Bei dem herkömmlichen Schleudergießverfahren zur Herstel­ lung zweischichtiger Rohre ist es übliche Praxis, die Reaktionsschicht zu gießen, bevor die innere Oberfläche der Deckschicht verfestigt ist, da sich ein unvollstän­ diges Verschmelzen der beiden Schichten an der Grenzflä­ che und damit eine unzureichende Verbindung der Schichten dann ergeben kann, wenn die Schmelze zur Ausbildung der Reaktionsschicht erst dann eingegossen wird, nachdem die Deckschicht bis zu der inneren Oberfläche verfestigt ist. Wenngleich mit Hilfe dieser Methode eine feste Verbin­ dung der beiden Schichten erreicht werden kann, ergibt sich ein zu starkes Vermischen der geschmolzenen Legie­ rungen für die beiden Schichten, so daß es nicht nur un­ möglich wird, jeder Schicht die gewünschte Dicke zu ver­ leihen, sondern daß auch die Zusammensetzung der die ver­ schiedenen Schichten bildenden Legierungen von der ange­ strebten Zusammensetzung abweichen, so daß demzufolge das gewünschte doppelschichtige Rohr nicht erhalten werden kann. Wenn im Fall des erfindungsgemäßen doppelschichti­ gen Verbund-Rohrs die Reaktionsschicht gegossen wird, nachdem die Deckschicht sich bis zu ihrer inneren Oberfläche verfe­ stigt hat, so daß kein übermäßiges Vermischen der beiden Schichten auftritt, können die oben angesprochenen Nach­ teile vermieden werden und man erhält dennoch mit Hilfe dieses Gießvorgangs (Vergießen der Reaktionsschicht nach der Verfestigung der inneren Oberfläche der Deckschicht) eine feste Verbindung der beiden Schichten. Der Grund für dieses Verhalten ist darin zu sehen, daß der erfindungs­ gemäß für die Bildung der Reaktionsschicht verwendete hitzebeständige Stahl der oben definierten Zusammenset­ zung einen weiten Temperaturbereich zwischen dem Beginn und dem Ende der Verfestigung aufweist, so daß selbst dann, wenn die Schmelze für die Reaktionsschicht mit der verfestigten inneren Oberfläche der Deckschicht in Kon­ takt kommt, sie sich nicht sofort verfestigt, so daß eine geeignete Dicke der geschmolzenen Schicht an der Grenzschicht erreicht wird. Weiterhin ergibt sich in diesem Fall ein Schmelzen der Deckschicht in übermäßig großem Ausmaß, so daß die genannte Schmelzschicht eine minimale Dicke aufweist, die dazu erforderlich ist, die beiden Schichten fest miteinander zu verbinden, was zur Folge hat, daß eine ideale Doppelschichtstruktur erhal­ ten wird.
Für die Herstellung des Doppelschichtrohrs ist es wei­ terhin möglich, eine kombinierte Methode anzuwenden, die das Schleudergußverfahren mit einem Spritzverfahren kom­ biniert, indem zunächst ein einschichtiges gegossenes Rohr durch Schleuderguß gebildet wird und dieses durch Besprühen an seiner Oberfläche mit der gewünschten Le­ gierung bedeckt wird. Wenn jedoch das oben beschriebe­ ne Schleudergußverfahren angewandt wird, ist es nicht nur möglich, eine feste Verbindung der beiden Schichten zu erreichen, sondern auch jeder Schicht die gewünschte Dicke zu verleihen und die geeignete chemische Zusammen­ setzung für die Legierung einer jeden Schicht auszuwäh­ len, so daß die angestrebten Materialeigenschaften ohne weiteres erzielt werden können.
Beispielsweise kann man das erfindungsgemäße Verbund-Reaktorrohr durch Schleuderguß in der Weise herstellen, daß man eine Metallschmelze aus einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahl mit einem hohen Ni-Gehalt (25,5% Cr, 35,0% Ni, 0,45% C, 1,0% Si, 0,8% Mn, 0,06% N, Rest im wesentlichen Fe) für die Deckschicht und eine Metallschmelze aus ei­ nem hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl (25,5% Cr, 0,6% C, 2,0% Si, 9,1% Mn, 0,45% Nb, 0,05% N, Rest im we­ sentlichen Fe) für die Reaktionsschicht in einem Hochfre­ quenzschmelzofen verwendet, dann 20 kg der Legierungs­ schmelze für die Deckschicht in die Schleudergußform gießt unter Bildung einer Deckschicht mit einem Außen­ durchmesser von 134 mm, einer Dicke von 15 mm und einer Länge von 500 mm, wonach man unmittelbar nach der Verfe­ stigung der inneren Oberfläche 10 kg der Legierungs­ schmelze zur Ausbildung der Reaktionsschicht eingießt unter Bildung einer Reaktionsschicht mit einer Dicke von 10 mm, wobei man das Reaktorrohr G erhält, welches einen konzentrischen Doppelschichtaufbau aufweist, bei dem die Legierung für die innere Schicht und die äußere Schicht nicht miteinander vermischt sind, aber metallur­ gisch an ihrer Grenzfläche miteinander verschmolzen sind.
Eine weitere Methode zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbund-Reaktorrohrs besteht darin, in der oben beschriebenen Wei­ se eine Metallschmelze für einen hitzebeständigen Fe-Cr- Ni-Stahl mit hohem Ni-Gehalt (26,0% Cr, 35,9% Ni, 0,44% C, 1,2% Si, 1,0% Mn, 0,04% N, Rest im wesent­ lichen Fe) zur Bildung der Deckschicht zu bereiten und zur Ausbildung der Reaktionsschicht einer Legierungs­ schmelze für einen hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt (25,3% Cr, 6,5% Ni, 0,55% C, 1,3% Si, 12,2% Mn, 0,65% Nb, 0,06% N, Rest im we­ sentlichen Fe) herzustellen und diese Materialien in der oben beschriebenen Weise durch Schleuderguß zu vergießen, wobei man 20 kg der Legierungsschmelze für die Deckschicht und 10 kg der Legierungsschmelze für die Reaktionsschicht verwendet und in dieser Weise das Reaktorrohr H mit kon­ zentrischem Doppelschichtaufbau erhält, bei dem die Le­ gierungen für die innere Schicht und die äußere Schicht nicht miteinander vermischt sind und dennoch metallur­ gisch miteinander verbunden sind. Dann werden die inne­ ren Reaktionsschichten der in dieser Weise erhaltenen Reaktorrohre G und H bearbeitet unter Bildung einer Wandstärke von 2 mm bzw. eines Innendurchmessers von 101 mm, wonach die in dieser Weise erhaltenen Rohre ei­ nem Test im Hinblick auf die Abscheidung von festem Koh­ lenstoff (Antiverkokungs-Test) und dem Carburierungstest unterworfen werden. Bei diesen Tests sind die angewandten Bedingungen die gleichen, wie sie für die oben beschrie­ benen Tests angegeben sind. Bei dem Reaktorrohr G be­ trägt die Menge der festen Kohlenstoffabscheidungen 0,08 mg/cm², während das Ausmaß der Carburierung (Zunah­ me der C-Menge) in einer Tiefe von 0,5 mm 1,5 mm 2,6 mm bzw. 5,5 mm von der Rohrwandoberfläche 0,30%, 0,25%, 0,14% bzw. 0,017% beträgt.
Im Fall des Reaktorrohrs H beträgt die Menge der festen Kohlenstoffabscheidungen 0,12 mg/cm² und das Ausmaß der Carburierung (Zunahme des C-Gehalts) in einer Tiefe von 0,5 mm, 1,5 mm 2,5 mm bzw. 5,5 mm 0,25%, 0,21%, 0,11% bzw. 0,05%.
Beide Verbund-Reaktorrohre G und H besitzen ein überlegenes Anti- Verkokungsverhalten und eine hohe Beständigkeit gegen Car­ burieren im Vergleich zu dem einschichtigen Reaktorrohr, das aus dem herkömmlichen hitzebeständigen Stahl besteht, der für die Ausbildung der Außenschicht verwendet wird (siehe die Kurve C der Fig. 6 und die Balkendarstellung F der Fig. 7).
Wie bereits erwähnt, weist das erfindungsgemäße Verbund-Reaktor­ rohr eine Reaktionsschicht aus einem hitzebeständigen Fe-Cr- Mn-Nb-Stahl oder einem hitzebeständigen Fe-Cr-Mn-Nb-Ni- Stahl mit einem Nickelgehalt von bis zu 10% auf, wodurch die Ab­ scheidung von festem Kohlenstoff auf der Rohrwandungs­ oberfläche durch chemische Reaktion mit Kohlenwasser­ stoffen in wirksamer Weise inhibiert wird. Wenn die Reaktionsschicht aus einem hitzebeständi­ gen Fe-Cr-Mn-Nb-Stahl oder einem hitzebeständigen Fe-Cr- Mn-Nb-Ni-Stahl mit niedrigem Nickelgehalt besteht, wer­ den die festen Kohlenstoffabscheidungen und die Carbu­ rierung erfindungsgemäß in wirksamer Weise unterbunden. Da die Reaktions­ schicht mit einem hitzebeständigen austenitischen Fe-Cr- Ni-Stahl mit hohem Nickelgehalt bedeckt ist, die mit der Reaktionsschicht verbunden ist, besitzt das Verbund-Reaktorrohr die notwendigen Hochtemperatureigenschaften, die dazu notwendig sind, daß es Temperaturen oberhalb 500°C und oberhalb des Atmosphärendrucks liegenden Drücken zu wi­ derstehen vermag. Wenn es damit bei hohen Temperaturen und hohen Drücken für das thermische Cracken von Kohlen­ wasserstoffen allein oder in Form von Mischungen mit Dampf, sauerstoffhaltigen Gasen etc. zur Bildung nie­ drigmolekularer Kohlenwasserstoffe oder für die Herstel­ lung einer gasförmigen Mischung, die Wasserstoff oder Kohlenoxid enthält, verwendet wird, so ermöglicht es während langer Zeitdauern die Aufrechterhaltung eines stabilen Betriebs, ohne daß Probleme auftreten, die durch die Abscheidung von festem Kohlenstoff oder durch die Verschlechterung oder die Beschädigung des Rohrma­ terials als Folge der Carburierung verursacht sind.

Claims (7)

1. Verbund-Reaktorrohr für das thermische Cracken oder Reformieren von Kohlenwasserstoffen mit einer mit den Koh­ lenwasserstoffen in Kontakt kommenden Reaktionsschicht, da­ durch gekennzeichnet, daß die Reaktionsschicht (1) aus ei­ nem hitzebeständigen Stahl, der die folgenden Bestandteile in den folgenden Mengenverhältnissen in Gewichtsprozent enthält: 0,01 bis 1,5% C,
bis zu 3% Si,
6 bis 15% Mn,
13 bis 30% Cr,
bis zu 0,15% N,
bis zu 3% Nb,
bis zu 10% Ni,
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen,und die Deckschicht (2), die die Reaktionsschicht (1) be­ deckt und mit ihr an der Grenzschicht verschmolzen ist, aus einem hitzebeständigen Fe-Cr-Ni-Stahl, der die folgenden Bestandteile in den folgenden Mengenverhältnissen in Ge­ wichtsprozent enthält:0,1 bis 0,6% C,
bis zu 2,5% Si,
bis zu 2% Mn,
20 bis 30% Cr,
18 bis 40% Ni,
bis zu 0,15% N,
Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen,bestehen.
2. Reaktorrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsschicht (1) aus einem hitzebeständigen Fe- Cr-Mn-Nb-Stahl besteht, der einen C-Gehalt von 0,3 bis 1,5%, einen Mn-Gehalt von 6 bis 15%, einen Cr-Gehalt von 20 bis 30% und schließlich einen Nb-Gehalt von bis zu 3% aufweist.
3. Reaktorrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsschicht (1) aus einem hitzebeständigen Fe- Cr-Mn-Nb-Ni-Stahl besteht, der einen C-Gehalt von 0,3 bis 1,5%, einen Mn-Gehalt von 6 bis 15%, einen Cr-Gehalt von 20 bis 30% und schließlich einen Ni-Gehalt von bis zu 10% und einen Nb-Gehalt von bis zu 3% aufweist.
4. Reaktorrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Fe in der Deckschicht (2) des Reaktorrohrs durch eines oder mehrere Ele­ mente aus der Mo. W und Nb umfassenden Gruppe in einer Gesamtmenge von bis zu 5 Gew.-% ersetzt ist.
5. Reaktorrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsschicht (1) die Innenschicht und die Deckschicht (2) die Außenschicht des Reaktorrohres darstellen.
6. Reaktorrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsschicht (1) die Außenschicht und die Deckschicht (2) die Innenschicht des Reaktionsrohres darstellen.
7. Reaktorrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite des Reaktorrohres Reaktions­ schichten (1) vorliegen und die Deckschicht (2) zwischen den Reaktionsschichten (1) angeordnet ist.
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