MX2012014826A - Metodo para convertir carbono y craqueo de hidrocarburo y aparato para chaqueo de hidrocarburo. - Google Patents

Metodo para convertir carbono y craqueo de hidrocarburo y aparato para chaqueo de hidrocarburo.

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Abstract

Un método para convertir carbono en un óxido de carbono, comprende: contactar carbono con vapor en presencia de un material como carnegieita de fórmula (Na2O)xNa2[Al2Si2O8], en donde 0<x=1. El método y aparato para craqueo de hidrocarburo también son descritos en la presente.

Description

M ETODO PARA CONVERTI R CARBONO Y C RAQU EO DE HIDROCARBU RO Y APARATO PARA CRAQ U EO D E H IDROCARBURO Antecedentes La invención se refiere de manera general a métodos para convertir carbono y craqueo de hidrocarburo y aparatos para craqueo de hidrocarburo. De manera más específica, la invención se refiere a métodos para convertir carbono en óxido de carbono, y métodos y aparatos para craqueo de hidrocarburo, en los cuales la acumulación de depósitos de coque es indeseable.
En la industria petroqu ímica, los hidrocarburos tales como etano, propano, butano, heptano, gas de petróleo liquido, nafta , y gas de petróleo son craqueados en aparatos, en la presencia desde aproximadamente 30 por ciento en peso hasta aproximadamente 70 por ciento en peso de vapor, a temperaturas desde aproximadamente 700°C hasta aproximadamente 870°C , con el fin de producir olefinas ligeras tales como etíleno y propíleno. Algunas veces, los hidrocarburos tales como fondos de destilación atmósfera y a vacío de petróleo crudo son craqueados en aparatos a una temperatura en un rango desde aproximadamente 480°C hasta aproximadamente 600°C en la presencia de aproximadamente 1 % en peso hasta aproximadamente 2% en peso de vapor.
Durante los procesos de craqueo de hidrocarburo, la acumulación de depósitos carbonáceos (es decir, depósitos de coque) usualmente sucede sobre superficies de contacto de componentes de aparato, por ejemplo, superficies de tubos radiantes interiores de equipo de horno. Las superficies de tubos radiantes interiores gradualmente se recubren con una capa de coque, lo cual eleva la temperatura de metal de tubo radiante (TMT) y aumenta la caída de temperatura a través de los serpentines radiantes. Además, la acumulación de coque afecta adversamente las características físicas de los componentes de aparatos, tales como los tubos radiantes, al deteriorar propiedades mecánicas, tales como ruptura de tensión, fatiga térmica y ductilidad.
Con el fin de descarbonizar los componentes de aparato, el aparato debe ser apagado periódicamente. Normalmente, el desca rbonizad o es rea l izado po r combustió n de los depósitos de coque con vapor/aire a temperaturas de hasta 1 000°C. Tales operaciones de descarbonizado son requeridas aproximadamente cada 10 hasta 80 días, dependiendo del modo de operación, tipos de hidrocarburos y resultan en pérdida de producción debido a que la alimentación de hidrocarburos debe ser detenida para tal operación de descarbonizado.
Una variedad de métodos ha sido considerada con el fin de superar las desventajas de acumulación de coque en componentes de aparato, tal como superficies interiores de tubos de horno. Estas aproximaciones incluyen: por ejemplo, gasificación catal ítica de coque para producir óxido de carbono (CO/C02) e hidrógeno. Sin embargo, hasta ahora las personas están buscando un método efectivo para la gasificación de coq ue, es decir convertir carbono en un óxido de carbono (CO y/o C02) .
Por lo tanto, es deseable proporcionar un método para convertir carbono en óxido de carbono y un método y un aparato para craqueo de hidrocarburo, en el cual la acumulación de depósitos de coque sea reducida/mitigada de manera efectiva.
La carnegieita es la forma de alta temperatura de Na[AISi04]-nefelina, la cual puede ser preparada al templar la nefelina más allá de 1530 K ( 1256.85°C) con extinción subsecuente a temperatura ambiente. La intercalación de óxido de sodio en Na[AISi04]-carnegieita para obtener compuestos (Na2O)=0 33N a[AISi04] ha sido reportada en un artículo titulado como I nterstitial Cristobalite-type Compounds (Na2O)s0 33 N a[AISi04] (Compuestos tipo cristobalita intersticial (Na2O [AISiO4]) y publicado en JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY 61 , 40-46 ( 1986). Na8AI4Si4018 ha sido reportado también en Bitrage zur Beaktionsfahigkeit der silicate bei niedrigen temperaturen, I I . Mitteilung. , Die Strukturen Na20-reicher carneigiete, Von Werner Borchert und Jurgen Keidel, Heidelber, Mit 6 Textabbildungen, (Eingegangen am 1 7, Marzo 1 947). Sin embargo, no parece haber ninguno o pocos, si acaso, reportes sobre cómo usar esta clase de materiales similares a ricos en carnegieita o intercalados con Na20.
Breve descripción En un aspecto, la invención se refiere a un método para convertir carbono en un óxido de carbono, que comprende: contactar carbono con vapor en la presencia de un material como carnegieita de fórmula (Na20)xNa2[AI2Si208], en donde 0<x<1 .
En otro aspecto, la invención se refiere a un método para craqueo de hidrocarburo, comprendiendo: contactar al menos un hidrocarburo con vapor en un aparato teniendo una superficie de contacto accesible al menos un hidrocarburo, comprendiendo la superficie de contacto un material como carnegieita de fórmula (Na20)x N a2[AI2SÍ208], en donde 0<x=1 .
Todavía en otro aspecto, la invención se refiere a un aparato para craqueo de hidrocarburo teniendo una superficie de contacto accesible a al menos un hidrocrburo, comprendiendo la superficie de contacto un material como carnegieita de fórmula (Na20)xNa2[Al2SÍ208] , en donde 0<x=1 .
D i b ujos Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor cuando se lea la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos acompañantes, en donde: La FIG. 1 muestra los porcentajes de reducción en peso del negro de humo en la muestra 1 y muestra 2 después de que la muestra 1 y la muestra 2 fueron expuestas a la mezcla de helio-vapor comparadas con antes de la exposición a diferentes temperaturas; La FIG. 2 muestra la concentración de dióxido de carbono generada después de que la muestra 1 y la muestra 2 fueron expuestas a la mezcla de helio-vapor a diferentes temperaturas; La FIG. 3 muestra una parte de un tubo de horno de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y La FIG. 4 muestra una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de FIG. 3.
Descripción detallada En un aspecto, la invención se refiere a un método para convertir carbono en un óxido de carbono, comprendiendo: contactar carbono con vapor en presencia de un material similar a carnegieita de fórmula (Na20)x a2[AI2S Í208] , en donde 0<x=1 .
En algunas modalidades, el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 400°C hasta aproximadamente 1000°C, o de preferencia desde aproximadamente 450°C hasta aproximadamente 950°C, o desde aproximadamente 500°C hasta aproximadamente 950°C, o de preferencia desde aproximadamente 750°C hasta aproximadamente 950°C. El óxido de carbono comprende dióxido de carbono y/o monóxido de carbono.
En otro aspecto, la invención se refiere a un método para craqueo de hidrocarburo, que comprende: contactar al menos un hidrocarburo con vapor en un aparato teniendo una superficie de contacto accesible al menos un hidrocarburo, comprendiendo la superficie de contacto un material como carnegieita de fórmula (Na20)xNa2[AI2SÍ208], en donde 0<x<1 .
En algunas modalidades, el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 500°C hasta aproximadamente 870°C, o de preferencia desde aproximadamente 800°C hasta aproximadamente 860°C. El al menos un hidrocarburo comprende al menos uno de etano, propano, butano, heptano, gas de petróleo l íquido, nafta y gas de petróleo.
Todavía en otro aspecto, la invención se refiere a un aparato para craqueo de hidrocarburo teniendo una superficie de contacto accesible a al menos un hidrocarburo, comprendiendo la superficie de contacto un material como carnegieita de fórmula (Na20)xNa2[AI2S¡208] , en donde 0<x=1 .
En algunas modalidades, el material como carnegieita es recubierto a la superficie de contacto.
En algunas modalidades, la superficie de contacto comprende un recubri m iento de N a4AI2Si209 como carneg ietia .
El recubrimiento de material como carnegieita puede ser aplicado usando diferentes métodos, por ejemplo, atomización de plasma de aire, recubrimiento de pasta, recubrimiento de sol-gel, y recubrimiento de solución. En algunas modalidades, el material de carnegieita es recubierto usando método de recubrimiento de pasta.
El aparato puede ser cualquier aparato en el cual el hidrocarburo es craqueado. En algunas modalidades, el aparato comprende al menos uno de un tubo de horno, un aditamento de tubo, un recipiente de reacción y un tubo radiante.
Favor de referirse a la FIG. 3 y FIG. 4 un tubo 1 0 de acuerdo con una modalidad de la invención comprende una superficie de contacto 12 accesible a al menos un hidrocarburo (no mostrado) que fluye a través de la cavidad 14 del mismo.
En algunas modalidades, el material como carnegieita es de fórmula a4AI2S Í209.
En algunas modalidades, el material como carnegieita es una mezcla de materiales de fórmula (Na20) x N a 2[AI2S Í208] .
Definiciones Como se usa en la presente, el término "aparato" se refiere a pero no está limitado a , al menos un tubo de horno, un aditamento de tubo, un recipiente de reacción, y un tubo radiante, usado en procesos petroquímicos.
Como se usa en la presente, el término "craqueo de hidrocarburo" se refie re a, pero no está limitado a, proces os en los cua les los hidrocarburos tales como etano, propano, butano, heptano, gas de petróleo l íquido son craqueados en aparatos, en la presencia desde aproximadamente 30 por ciento en peso hasta 70 por ciento en peso de vapor, a temperaturas desde aproximadamente 700°C hasta aproximadamente 870°C, con el fin de producir olefinas ligeras tales como etileno y propileno. Algunas veces, los hidrocarburos tales como fondos de destilación atmosférica y a vacío de petróleo crudo son craqueados en aparatos a una temperatura en un rango desde aproximadamente 480°C hasta aproximadamente 600°C en la presencia de aproximadamente 1 % en peso hasta aproximadamente 2% en peso de vapor.
Como se usa en la presente, el término "coque" se refiere a pero no está limitado a, sólidos o líquidos o particulados o macromoléculas carbonáceos que forman el sólido o líquido carbonáceo, los cuales son derivados de carbón, petróleo, madera, hidrocarburos y otros materiales conteniendo carbono y los cuales incluyen, por ejemplo, negro de humo, alquitrán y coque pirolítico que sale en horno de craqueo de hidrocarburo.
Como se usa en la presente, el término "material como carnegieita" se refiere a pero no está limitado al material teniendo una estructura como carnegieita-alta, estabilizada con Na20 (o intercalada o rica), es decir, una estructura con cierta cantidad con Na20 intercalado en un látex de huésped cúbico con simetría de grupo P2i3 o F 43m.
Cualquier valor numérico en la presente incluye todos los valores desde el valor inferior hasta el valor superior en incrementos de una unidad, siempre que exista una separación de al menos 2 unidades entre cualquier valor inferior y cualquier valor superior. Como un ejemplo, si se declara que la cantidad de un componente o un valor de una variable de proceso tal como por ejemplo, temperatura, presión, tiempo y similares es, por ejemplo, desde 1 hasta 90, de preferencia desde 20 hasta 80, más preferiblemente desde 30 hasta 70, se pretende que los valores tales como 15 hasta 85, 22 hasta 68, 43 hasta 51, 30 hasta 32, etc., sean enumerados expresamente en esta especificación. Para valores los cuales son menores que uno, una unidad es considerada 0.0001, 0.001, 0.01 o 0.1 según sea apropiado. Estos son solo ejemplos de lo que se pretende específicamente y todas las posibles combinaciones de valores numéricos entre el valor más bajo y el valor más alto enumerados serán considerados como expresamente declarados en esta solicitud en una manera similar.
La palabra aproximación , como se usa en la presente a lo largo de la especificación y reivindicación, puede ser aplicada para modificar cualquier representación cuantitativa que podría variar permisiblemente sin resultar en un cambio en la función básica a la cual está relacionada. De acuerdo con esto, un valor modificado por un término o términos, tal como "aproximadamente", no va a ser limitada al valor preciso especificado. En algunos casos, la palabra aproximadamente puede corresponden a la precisión de un instrumento para medir el valor.
Ejem plos Los siguientes ejemplos son incluidos para proporcionar una guía adicional a aquéllos de habilidad ordinaria en la técnica para practicar la invención reclamada . De acuerdo con esto, estos ejemplos no limitan la invención como se define en las reivindicaciones anexas.
Caolín fue obtenido de Sigma-Aldrich Corp. , St Louis, Missouri (MO), US y se usó sin tratamiento adicional. NaN03, Na2C03, ácido cítrico, trietilenglicol y etanol fueron obtenidos de Sinopharm Chemical Reagent Co. , Ltd. , Shanghai, China. El negro de humo (99.99% de contenido de carbono, ACE Black, AB 50) fue obtenido de lubricante y aceite sintético de Texas, I nc. , Houston, TX, US. La composición de material fue caracterizada con un analizador de fluorescencia de rayos x dispersiva de ondas (WD XRF) (Rigaku ZSX 1 00e, Rigaku Industrial Corporation, Tokio, Japón). La estructura de cristal fue analizada con un difractómetro de rayos X (XRD) (Bruker D8 Advance, Bruker Axs GmbH Karlsruhe, Alemania).
Ejemplo 1 El material como carnegieita Na4S¡2AI209 fue preparado con una reacción sólida típica como sigue. Se mezclaron caolín (12.9 g), 10.6 g de Na2C03 y 20 g de etanol juntos y se molieron en molino de bolas a 500 revoluciones por minuto (rpm) durante 24 horas para volverse pasta.
La pasta fue secada a 80°C para obtener polvo. El polvo fue calcinado a 850°C durante 6 horas con una velocidad de aumento de temperatura de 5°C/minuto.
Después de la calcinación, el polvo fue analizado usando tanto el analizador WD XRF como el XRD. Favor de referirse a los resultados de WD XRF en la tabla 1, la proporción de composición de este material fue Na:Si:AI=2: 1 : 1. El análisis de XRD identificó la fase como carnegieita alta estabilizada de Na20 (o intercalada o rica) de polvo de Na4SÍ2AI209.
Tabla 1 Ejemplo 2 Los polvos de Na4Si2AI209 (300 mg) obtenidos en el ejemplo 1 fueron molidos en un mortero de ágata y entonces se mezclaron profundamente con polvo de negro de humo (30 mg) (proporción en peso 10:1) para ser usados como muestra 1. El polvo de negro de humo (30 mg) se usó Como muestra 2. Cada una de las muestras 1 y 2 se colocó en un crisol de cuarzo, el cual fue colgado entonces verticalmente en el área de reacción de un horno analizador termogravimétrico (TGA) (TG 151 , de Cahn Instruments, INcl, Cerritos, CA, US) . Un flujo constante de helio pasó a través de un horno de precalentamiento a 700°C y se transportó 50% en peso de vapor de agua destilada para entrar al horno de TGA. La temperatura en el horno de TGA fue incrementada linealmente a una velocidad de 1 0°C/minuto desde 25°C y se sostuvo a una temperatura constante de 400°C hasta que la alteración de equilibrio que surge de vapor fue eliminada y un registro de peso estable fue alcanzado . La temperatu ra conti nuó entonces i ncreme ntá ndose a 950°C a una elevación de temperatura programado de 5°C/minuto.
Los pesos de las muestras fueron registrados a diferentes temperaturas después de que se alcanza por un registro de peso estable. Los porcentajes de reducción de peso de negro de humo en las muestras durante el experimento fueron calculadas y son mostradas en la FIG. 1 . En la FIG. 1 , la linea interrumpida 1 representa los porcentajes de reducción de peso de negro de humo en la muestra 1 a diferentes temperaturas, mientras que la l ínea sólida 2 representa los porcentajes de reducción de peso de negro de humo en la muestra 2 a diferentes temperaturas. Los gases del horno TGA pasaron a través de un enfriador y recipiente de desecación (empacado con CaCI2) conectado a una celda de gas montada en un espectrómetro infrarrojo de transformada de Fourier (FT-I R) (espectrómetro NicoletM R 380 FT-I R de Thermo Electron Scientific Instruments Corp. , Madison, Wl , US) . Las concentraciones de dióxido de carbono en los gases obtenidos a través del espectrómetro a diferentes temperaturas son mostradas en la FIG. 2. En la FIG. 2, la línea interrumpida 1 representa las concentraciones de dióxido de carbono generadas de la muestra 1 a diferentes temperaturas, mientras que la l ínea sólida 2 representa las concentraciones de dióxido de carbono generadas de la muestra 2 a diferentes temperaturas.
Como se muestra en la FIG. 1 , los porcentajes de reducción de peso de negro de humo en la muestra 1 (mezcla de Na Si2AI209-negro de humo) se elevan con el aumento de temperaturas, especialmente en el rang o de tem peratura de aproxim ad a m ente 500° C hasta aproximadamente 950°C. Sin embargo, los porcentajes de reducción de peso de negro de humo en la muestra 2 permanecen a aproximadamente 0 durante el experimento. Como se muestra en la FIG . 2, la concentración de dióxido de carbono generada de la muestra 1 , en el rango de temperatura del experimento de 400°C a 950°C, especialmente desde aproximadamente 450°C hasta aproximadamente 950°C, cuando se exponen en la mezcla de helio-vapor, se elevan con el aumento de temperaturas, mientras que la concentración de dióxido de carbono generada a partir de la muestra 2 permanece a aproximadamente 0 durante el experimento. Las FIGS. 1 y 2 muestran que la reducción de peso de negro de humo y concentración de dióxido de carbono de la muestra 1 aumentaron dramáticamente con el aumento de temperatura en el rango desde aproximadamente 750°C hasta aproximadamente 950°C.
Este experimento sugiere que Na4Si2AI209 como carnegieita alta estabilizada con Na20 (o intercalada o rica) es efectiva para catalizar la reacción entre carbono y vapor en el rango de temperatura de 400°C a 950°C, especialmente desde aproximadamente 450°C hasta aproximadamente 950°C, para convertir el carbono en óxido de carbono, y es especialmente efectiva en el rango de temperatura desde aproximadamente 750°C hasta aproximadamente 950°C .
Ejemplo 3 Dos discos de espesor de 1 mm y 1 0 mm de diámetro prensados a pa rtir de polvos de N a4Si2AI209 com o ca rneg ie ita a lta , esta bi l izado de Na20 (o intercalado o rico) obtenidos en el ejemplo 1 y una pieza de pella de Al203 (5 mm x 5 mm x 1 mm) fueron usados como muestras y permanecieron en un horno de craqueo de escala de laboratorio llenado con mezcla de heptano/vapor (proporción en peso: 1 : 1 ) a 800°C +/- 5°C durante 8 horas. El tiempo de residencia de la mezcla de heptano/vapor en el horno de craqueo fue 1 .5 segundos. No se observó depósito de coque en las superficies de los dos discos de Na4Si2AI209, mientras que se observaron depósitos de coque sobre la pella de Al203. Este experimento sugiere que el Na4SÍ2AI209 como carnegieita alta estabilizado con Na20 (o intercalado o rico), puede usarse para craqueo de hidrocarburo donde los depósitos de coque son indeseables.
Los resultados de XRD de los discos de Na4S¡2AI209 antes y después del experimento demostraron que este material como carnegieita alta estabilizado con Na20 (intercalado o rico) fue bastante estable durante el experimento.
Ejemplo 4 Un cupón hecho de aleación 310S (composición que es mostrada en la tabla 2) con la dimensión de 1 0x30x1 mm3 fue usado como el substrato. Antes del recubrimiento, el substrato fue limpiado cuidadosamente como sigue: agitación ultrasónica en acetona y etanol durante 30 minutos, respectivamente, para remover los contaminantes orgánicos, agitación ultrasónica en HCI (3.3% en peso) durante 30 minutos para grabar la superficie de substrato, enjuagar ultrasónicamente en agua deionizada, y finalmente secado por completo mediante aire comprimido.
Tabla 2 Polvos de Na4S¡ 2AI 209 como carnegtietia alta estabilizado con Na20 (o intercalado o rico) (2 g) obtenidos en el ejemplo 1 fueron molidos en un molino de bolas a polvos con tamaño de partícula promedio de 1 .7 um y se mezclaron con 2.5 g de agua deionizada. Se adicionó glicerol (0.4 g) en la mezcla. Entonces la mezcla fue mezclada con un mezclador de alta velocidad (SppedmixerM R DAV 150FVC, Flacktek Inc. , Landrum , Carolina del Sur, US) a 4000 rpm durante 1 minuto se volvió pasta . Se sumergió el substrato de aleación en la pasta para cubrir la superficie de cupón con la pasta. Se secó el cupón en aire durante 2 horas y entonces se calcinó a 800° C en atmósfera de argón durante 2 horas. Resultados de XRD identificaron la fase como carnegieita alta estabilizada con Na20 (o intercalada o rica) de N 4S¡2AI209 en la película sobre el substrato de aleación.
Ejem plo 4 El cupón de aleación recubierta obtenido en el ejemplo 3 se usó entonces como una muestra y se dejó en el horno de craqueo a 860° C du rante 5 h oras en la mezcl a de hepta no/va por ( proporción e n peso 1 : 1 ). El tiempo de residencia de la mezcla de heptano/vapor en el horno de craqueo fue 1 .5 segundos. No se observó depósito de coque en la película de Na Si2AI209 después del experimento. Se realizó análisis de espectroscopia dispersa de energ ía (EDS; Inca X-sight, Oxford Instruments, Oxfordshire, U K) después del experimento y se confirmó que nada de carbono puede ser identificado en la superficie de la película de Na4S¡2AI20g . Sin embargo, se observaron depósitos de coque en la sección en blanco del substrato de aleación sin la película de Na4Si2AI209. Este experimento sugirió que la pel ícula de Na Si2AI20g es efectiva para eliminar los depósitos de coque cuando el heptano fue craqueado en la presencia de vapor.
Aunque solo ciertas características de la invención han sido ¡lustradas y descritas en la presente, muchas modificaciones y cambios se les ocurrirán a los expertos en la técnica. Por lo tanto, se entenderá que las reivindicaciones anexas pretenden cubrir todas esas modificaciones y cambios que caigan dentro del espíritu verdadero de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un método para convertir carbono en un óxido de carbono, que comprende: contactar carbono con vapor en presencia de un material como carnegieita de fórmula ( a40)x a2[AI2S¡208], en donde 0<x=1.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 400°C hasta aproximadamente 1000°C.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 450°C hasta aproximadamente 950°C.
4. El método de la reivindicación 1, en donde el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 500°C hasta aproximadamente 950°C.
5. El método de la reivindicación 1, en donde el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 750°C hasta aproximadamente 950°C.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el material como carnegieita es de fórmula Na4S¡2Al209.
7. El método de la reivindicación 1, en donde el material como carnegieita es una mezcla de materiales de fórmula (Na20)xNa2[AI2SÍ208].
8. El método de la reivindicación 1, en donde el óxido de carbono comprende dióxido de carbono.
9. El método de la reivindicación 8, en donde el óxido de carbono comprende monóxido de carbono.
10. Un método para craqueo de hidrocarburo, que comprende: contactar al menos un hidrocarburo con vapor en un aparato teniendo una superficie de contacto accesible a al menos un hidrocarburo, comprendiendo la superficie de contacto un material como carnegieita de fórmula ( a20)xN a2[Al2S¡208] , en donde 0<x<1 .
1 1 . El método de la reivindicación 1 0, en donde el material como carnegieita es de fórmula Na4S¡2AI209.
1 2. El método de la reivindicación 1 0, en donde el contacto ocurre a u na temperatura en un rango desde aproximadamente 500°C hasta aproximadamente 870°C y en donde el al menos un hidrocarburo comprende al menos uno de etano, propano, butano, heptano, gas de petróleo líquido, nafta y gas de petróleo.
13. El método de la reivindicación 1 0, en donde el contacto ocurre a una temperatura en un rango desde aproximadamente 800°C hasta aproximadamente 860°C y en donde el al menos un hidrocarburo comprende al menos uno de etano, propano, butano, heptano, gas de petróleo l íquido, nafta y gas de petróleo.
14. El método de la reivindicación 1 0, en donde el material como carnegieita es una mezcla de materiales de fórmula (Na20)xN a2[AI2S Í208] .
15. Un aparato para craqueo de hidrocarburo que tiene una superficie, de contacto accesible a al menos un hidrocarburo, comprendiendo la superficie de contacto un material como carnegieita de fórmula (Na20)xN a2[Al2S i208], en donde 0<x=f1 .
16. El aparato de la reivindicación 1 5, en donde el material como carnegieita es de fórmula Na4S¡ 2AI209.
17. El aparato de la reivindicación 1 5, en donde el material como carnegieita es recubierto a la superficie de contacto.
1 8. El aparato de la reivindicación 1 5, que comprende a l menos uno de un tubo de horno, un aditamento de tubo, un recipiente de reacción y un tubo radiante.
1 9. El aparato de la reivindicación 15, en donde la superficie de contacto comprende un recubrimiento de Na4Si2AI209 como carnegieita.
20. El aparato de la reivindicación 1 5, en donde el material como carnegieita es una mezcla de materiales de fórmula (Na20)xN a2[AI2S¡208] .
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103256101A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 通用电气公司 立方相晶体结构物质的使用和制备方法
CN103566920B (zh) 2012-08-01 2016-05-25 通用电气公司 物质和使用其的排气装置及方法
CN104070132B (zh) * 2013-03-26 2019-05-10 通用电气公司 涂覆有耐火浆料的泡沫模样及其制造和使用方法
CN104711550A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 通用电气公司 表面处理方法及其所处理的装置
CN112708446A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 减少裂解装置结焦的方法及其应用
CN112708445A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 中国石油化工股份有限公司 裂解装置和减少裂解装置结焦的方法及其应用

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882244A (en) * 1953-12-24 1959-04-14 Union Carbide Corp Molecular sieve adsorbents
US3753929A (en) * 1970-09-16 1973-08-21 American Cyanamid Co Strike incorporation of molecular sieves for fluid cracking catalysts
US3733186A (en) * 1971-04-06 1973-05-15 Exxon Co Two-step controlled flow gasification process
JPS5414749Y2 (es) * 1977-02-04 1979-06-16
US4211669A (en) * 1978-11-09 1980-07-08 Exxon Research & Engineering Co. Process for the production of a chemical synthesis gas from coal
US4265735A (en) 1979-12-21 1981-05-05 Mobil Oil Corporation ZSM-5 Zeolite catalyzes dialkyl disulfide conversion to hydrogen sulfide
US4409092A (en) 1980-04-07 1983-10-11 Ashland Oil, Inc. Combination process for upgrading oil products of coal, shale oil and crude oil to produce jet fuels, diesel fuels and gasoline
US4341622A (en) 1980-12-04 1982-07-27 Mobil Oil Corporation Manufacture of benzene, toluene and xylene
WO1982004061A1 (en) 1981-05-13 1982-11-25 Mckay William E Jr Stripping hydrocarbons from catalyst with combustion gases
WO1982004063A1 (en) 1981-05-13 1982-11-25 Hettinger William P Jr Steam reforming of carbo-metallic oils
US4554260A (en) 1984-07-13 1985-11-19 Exxon Research & Engineering Co. Two stage process for improving the catalyst life of zeolites in the synthesis of lower olefins from alcohols and their ether derivatives
US4638106A (en) 1984-07-13 1987-01-20 Exxon Research & Engineering Co. Two stage process for improving the catalyst life of zeolites in the synthesis of lower olefins from alcohols and their ether derivatives
EP0178168B1 (en) 1984-10-10 1990-01-17 Amoco Corporation Process for purification of methacrylic acid
JPH0662958B2 (ja) 1985-02-28 1994-08-17 富士スタンダ−ドリサ−チ株式会社 重質油の熱分解法
DE3541687A1 (de) 1985-11-26 1987-05-27 Bayer Ag Gegebenenfalls poroese intumeszenzmassen
US4973779A (en) * 1986-06-06 1990-11-27 Uop Hydrocarbon conversion process utilizing surface impregnated catalyst
US4827072A (en) 1986-06-06 1989-05-02 Uop Inc. Dehydrogenation catalyst composition and hydrocarbon dehydrogenation process
US4880764A (en) 1986-06-06 1989-11-14 Uop Dehydrogenation catalyst and process
US4786625A (en) 1987-02-25 1988-11-22 Uop Inc. Dehydrogenation catalyst compositon
US4910006A (en) 1988-03-23 1990-03-20 Chevron Research Company Zeolite SSZ-26
US4940529A (en) 1989-07-18 1990-07-10 Amoco Corporation Catalytic cracking with deasphalted oil
DE19959973A1 (de) * 1999-12-13 2001-06-21 Basf Ag Verfahren zur kombinatorischen Herstellung und Testung von Heterogenkatalysatoren
CN1333044C (zh) 2003-09-28 2007-08-22 中国石油化工股份有限公司 一种烃油裂化方法
US20050197518A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-08 Miller Jeffrey T. Method of converting C9 aromatics-comprising mixtures to xylene isomers
CN100457857C (zh) * 2005-10-31 2009-02-04 中国石油化工股份有限公司 一种催化裂解制取烯烃的方法
JP4948863B2 (ja) * 2006-03-22 2012-06-06 一般財団法人石油エネルギー技術センター 接触分解触媒及びその製造方法並びに炭化水素油の接触分解方法
US20090166259A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Steven Bradley Metal-based coatings for inhibiting metal catalyzed coke formation in hydrocarbon conversion processes

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