Skip to main content
SUPERVISOR
Abdolmajid Eslami,Mehdi Salehi
عبدالمجید اسلامی (استاد راهنما) مهدی صالحی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Masoud Taghipour
مسعود تقی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
Thermal cracking of hydrocarbons is one of the most important processes in petrochemical plants which results in the production of olefins, especially ethylene and propylene, as desirable products. Contrariwise, coke is an undesirable product that is deposited on the internal wall of cracking tubes. Deposited coke increases pressure and fuel consumption, reduces heat transfer and also the lifetime of tubes. Among other destructive phenomena happening in the cracking tubes, carburization and high temperature oxidation could be noted. In this work, to improve anti-coking behavior and also resistance to oxidation and carburization of HP-micro steel, aluminide coatings were applied. XRD test results showed Al 0.96 Ni 1.04 and AlNi phases for Al-10 and Al-30 samples, respectively. After carburization test, the bare sample was severely carburized accompanied by increasing the hardness. In contrast, Al-10 and Al-30 samples showed high resistance to carburization. After coking test, FESEM images depicted much catalytic coke on the surface of bare sample and less on the Al-10 sample, but often spherical coke from gaseous reaction on Al-30 sample. Anti-coking ratio for Al-10 and Al-30 samples was %63 and %80, respectively. After oxidation test, thickness of oxide layer was 22, 14 and 6 µm for bare, Al-10 and Al-30, respectively. Parabolic rate constant (k p ) of bare sample was 13.87, which was higher than of coated samples in all time periods. Also, the slope of the curve of (?W/A) 2 vs. time for coated samples decreased over time, due to gradual converting of ?-Al 2 O 3 to ?-Al 2 O 3 . Overall, Al-30 aluminide coating was more able to protect the surface against oxidation and other destructive phenomena.
شکست حرارتی هیدروکربن ها از فرایندهای مهم در پتروشیمی می باشد که حاصل آن تشکیل الفین ها به‌ویژه اتیلن و پروپیلن به‌عنوان محصولات مطلوب هستند. از طرفی محصول نامطلوب این فرایند کُک می باشد که می‌تواند روی جداره داخلی کویل‌های کراکینگ رسوب کند. از اثرات سوء تشکیل کُک می‌توان به کاهش انتقال حرارت، افزایش فشار در لوله های کراکینگ، افزایش سوخت مصرفی، کاهش عمر لوله ها و غیره اشاره کرد. از دیگر پدیده های مخرب که در لوله های کراکینگ رخ می دهد می توان به کربوریزاسیون و اکسیداسیون دمابالا اشاره کرد. در این پژوهش جهت افزایش نسبت آنتی‌کُکینگ و همچنین بهبود مقاومت به اکسیداسیون و کربوریزاسیون آلیاژ HP-micro (G4852 micro) از پوشش های آلومینایدی استفاده به عمل آمد. نتایج آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد فاز تشکیل شده برای نمونه های Al-10 و Al-30 به ترتیب Al 0.96 Ni 1.04 و AlNi بود به‌طوری‌که سختی آن‌ها به ترتیب 529 و 544 ویکرز بود که تقریباً دو برابر سختی زیرلایه بود. پس از آزمون کربوریزاسیون نمونه بدون پوشش به مقدار زیادی کربوره شد و با افزایش شدید سختی همراه بود. این در حالی است که نمونه های Al-10 و Al-30 تا حد زیادی از کربوریزاسیون زیرلایه جلوگیری کردند. پس از آزمون کُکینگ با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مقدار زیادی کُک کاتالیزوری روی سطح نمونه بدون پوشش و همچنین به میزان کمتر روی سطح نمونه Al-10 تشکیل شد، درحالی‌که در سطح نمونه Al-30 عمدتاً کُک کرویِ حاصل از واکنش های فاز گازی شکل گرفت. نسبت آنتی‌کُکینگ برای نمونه های پوشش دار Al-10 و Al-30 به ترتیب 63 و 80 درصد بود. پس از آزمون اکسیداسیون ضخامت لایه اکسیدی برای نمونه های بدون پوشش، Al-10 و Al-30 به ترتیب 22، 14 و 6 میکرومتر بود. نمونه Al-30 به مقدار قابل‌توجهی از اکسید شدن فلز پایه جلوگیری کرد. ثابت سرعت سهموی (K p ) نمونه بدون پوشش 13/87بود که در تمامی بازه های زمانی از نمونه های پوشش دار بیشتر بود. همچنین شیب نمودار 2 (?W/A) برحسب زمان برای نمونه‌های پوشش دار با گذشت زمان به علت تبدیل تدریجی اکسید ?-Al 2 O 3 به ?-Al 2 O 3 کاهش یافت. در مجموع نتایج نشان داد پوشش آلومینایدی Al-30 به‌طور بیشتری قادر به حفاظت از سطح در مقابل اکسیداسیون و دیگر پدیده های مخرب بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی