催化轉(zhuǎn)化器中所用吸收劑對(duì)穩(wěn)態(tài)的侵蝕

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTM G76概述了“使用氣體射流通過(guò)固體顆粒撞擊進(jìn)行侵蝕測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法”。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用?50µm氧化鋁（Al 2 O 3）顆粒作為腐蝕劑，它會(huì)撞擊參考材料1020型鋼試樣并產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)腐蝕（mg / min）。此穩(wěn)態(tài)腐蝕速率對(duì)于根據(jù)材料的抗腐蝕能力來(lái)區(qū)分材料很重要。在這項(xiàng)研究中，我們將研究是否可以通過(guò)用催化轉(zhuǎn)化中使用的多孔介質(zhì)代替氧化鋁侵蝕劑來(lái)達(dá)到這樣的穩(wěn)態(tài)腐蝕速率（見(jiàn)圖1）。目的是根據(jù)多孔介質(zhì)對(duì)1020鋼的苛刻程度來(lái)區(qū)分多孔介質(zhì)。 

圖1.催化轉(zhuǎn)化過(guò)程中使用的多孔介質(zhì)腐蝕劑1、2和3。 

這些涂覆有催化劑的多孔介質(zhì)或吸收劑用于由低價(jià)值原料工業(yè)生產(chǎn)汽油，這會(huì)損壞反應(yīng)器的內(nèi)表面。如圖2所示，這些侵蝕物的尺寸遠(yuǎn)小于G76標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)氧化鋁顆粒規(guī)定的50 µm。

圖2.在本研究中用作侵蝕劑的三種催化劑各自的粒度分布。

多孔介質(zhì)在Ducom Air Jet侵蝕測(cè)試儀中用作腐蝕劑。 Ducom噴氣侵蝕測(cè)試儀（參見(jiàn)圖3）符合G 76和G 211-14。它是專為腐蝕劑和具有不同尺寸，形狀和材料特性的樣品而設(shè)計(jì)的。測(cè)試在環(huán)境安全的外殼中進(jìn)行。用戶可以選擇將封閉系統(tǒng)加熱到1000攝氏度。

圖3. Ducom 氣流噴砂沖蝕試驗(yàn)機(jī)，其溫度控制達(dá)到1000攝氏度。 

首先，我們的腐蝕測(cè)試儀使用G76參考腐蝕劑（諾頓公司的氧化鋁）和1020型鋼進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)G 76記錄了穩(wěn)態(tài)腐蝕（見(jiàn)圖4）。它提供了一個(gè)安全的放心水平，我們的數(shù)據(jù)可以在其他符合G 76的腐蝕測(cè)試儀上進(jìn)行復(fù)制。 

圖4.對(duì)于G76測(cè)試，質(zhì)量損失隨測(cè)試時(shí)間的典型演變。氧化鋁和1020型鋼分別用作腐蝕試樣和目標(biāo)試樣。

多孔介質(zhì)腐蝕的結(jié)果表明，在16分鐘的測(cè)試時(shí)間內(nèi)1020鋼的質(zhì)量損失穩(wěn)定增加。對(duì)于腐蝕劑1、2和3，觀察到該現(xiàn)象（參見(jiàn)圖5）。 

圖5.腐蝕1、2和3時(shí)1020鋼的質(zhì)量損失演變。

該穩(wěn)態(tài)腐蝕的斜率用于確定總體積損失，該總體積損失用于確定1020鋼對(duì)1號(hào)，2號(hào)和3號(hào)侵蝕物的粗糙度（見(jiàn)圖6）。  較小尺寸的腐蝕劑3與較大尺寸的腐蝕劑1和2相比顯示出輕微的腐蝕。注意：較小尺寸的腐蝕劑與較大的腐蝕劑相比具有較低的動(dòng)能（假設(shè)密度和角度相同），并且腐蝕磨損與動(dòng)能成正比。 

圖6.侵蝕1、2和3對(duì)1020鋼的總體積損失。 

關(guān)鍵結(jié)論：

1.催化轉(zhuǎn)化中使用的多孔介質(zhì)在1020鋼上表現(xiàn)出穩(wěn)態(tài)腐蝕。 

2.根據(jù)G 76設(shè)計(jì)的Ducom噴氣侵蝕測(cè)試儀可用于選擇侵蝕性最小的多孔介質(zhì)，該介質(zhì)可減少反應(yīng)堆材料的磨損。