[发明专利]一种裂解炉管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种裂解炉管，该裂解炉管包括裂解炉管基体、附着在裂解炉管基体内壁表面的粘结层和附着在所述粘结层表面的抗结焦、抗渗碳层；所述粘结层为能够粘结所述裂解炉管基体和抗结焦、抗渗碳层并能够防止焦炭与裂解炉管基体接触的涂层，所述抗结焦、抗渗碳层为能够防止焦炭与裂解炉管基体接触且不与裂解原料和/或裂解产物发生反应的涂层；所述粘结层和抗结焦、抗渗碳层具有微孔结构，所述粘结层的微孔结构的平均孔半径小于所述抗结焦、抗渗碳层的微孔结构的平均孔半径。

2.根据权利要求1所述的裂解炉管，其中，所述粘结层的微孔结构的平均孔半径为0.2-10nm，孔容为0.01-1.1mL/g；所述抗结焦、抗渗碳层的微孔结构的平均孔半径为0.5-15nm，孔容为0.05-1.2mL/g。

3.根据权利要求1或2所述的裂解炉管，其中，所述粘结层的厚度为0.5-15μm，优选为2-8μm；所述抗结焦、抗渗碳层的厚度为2-100μm，优选为5-50μm。

4.根据权利要求1所述的裂解炉管，其中，所述粘结层含有二氧化硅和/或金属氧化物，所述金属氧化物中的金属选自铝、钛和锆中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的裂解炉管，其中，所述抗结焦、抗渗碳层含有二氧化硅和/或金属氧化物；所述金属氧化物中的金属选自铝、钛、锆、锰、铬、镧和镁中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述裂解炉管还包括附着在所述抗结焦、抗渗碳层表面的活性催化涂层；所述活性催化涂层能够催化焦炭和水蒸气发生反应；所述活性催化涂层含有金属活性组分，所述金属活性组分中的金属选自锂、钠、钾、铷、钙、锶、钡、钼、钴、镍、铁、铜、铈和镨中的一种或多种；以金属元素计，所述金属活性组分的负载量为0.1-40g/m²，所述负载量指的是单位表面积上所负载的金属活性组分的重量。

7.根据权利要求1所述的裂解炉管，其中，所述裂解炉管基体内壁表面的粗糙度Ra在0.2μm以上，优选为0.2-0.8μm。

8.一种裂解炉管的制备方法，该方法包括在裂解炉管基体内壁表面形成粘结层，并在所述粘结层表面形成抗结焦、抗渗碳涂层；所述粘结层为能粘结所述裂解炉管基体和抗结焦、抗渗碳层且能够防止焦炭与裂解炉管基体接触的涂层，所述抗结焦、抗渗碳层为能够防止焦炭与裂解炉管基体接触且不与裂解原料和/或裂解产物发生反应的涂层；所述粘结层和抗结焦、抗渗碳层具有微孔结构，所述粘结层的微孔结构的平均孔半径小于抗结焦、抗渗碳层的微孔结构的平均孔半径。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述粘结层的微孔结构的平均孔半径为0.2-10nm，孔容为0.01-1.1mL/g；所述抗结焦、抗渗碳层的微孔结构的平均孔半径为0.5-15nm，孔容为0.05-1.2mL/g。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述粘结层是通过将第一溶胶负载在裂解炉管基体内壁表面并经第一热处理形成的，所述第一溶胶选自硅溶胶、铝溶胶、钛溶胶和锆溶胶中的一种或多种；所述抗结焦、抗渗碳层是通过将第一浆料混合物和/或第二浆料混合物负载在粘结层表面并经第二热处理形成的；所述第一浆料混合物为在pH为2-5或pH为9-11的条件下，将二氧化硅、金属氧化物和金属氧化物水合物中的至少一种、第二溶胶和水混合得到的，所述第一浆料混合物中金属氧化物中的金属选自铝、钛、锆、锰、铬、镧和镁中的一种或多种，所述第一浆料混合物中的第二溶胶选自硅溶胶、铝溶胶、钛溶胶和锆溶胶中的一种或多种；所述第二浆料混合物为在pH为2-5或pH为9-11的条件下，将二氧化硅和/或金属氧化物、金属氧化物水合物和水混合得到的，所述第二浆料混合物中金属氧化物和金属氧化物水合物中的金属选自铝、钛、锆、锰、铬、镧和镁中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述第一溶胶的用量使得粘结层的厚度为0.5-15μm，优选为2-8μm；所述第一浆料混合物和/或第二浆料混合物的用量使得所述抗结焦、抗渗碳层的厚度为2-100μm，优选为5-50μm。