[go: up one dir, main page]

BRPI0611015B1 - A method of treating a substrate - Google Patents

A method of treating a substrate Download PDF

Info

Publication number
BRPI0611015B1
BRPI0611015B1 BRPI0611015B1 BR PI0611015 B1 BRPI0611015 B1 BR PI0611015B1 BR PI0611015 B1 BRPI0611015 B1 BR PI0611015B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
substrate
metal
layer
aml
metal layer
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication date

Links

Description

MÉTODO DE TRATAMENTO DE UM SUBSTRATO Referência Cruzada Aos Pedidos Relacionados [001] Esse pedido reivindica o pedido de patente provisório U.S de n° de série 60/686.792, depositado em 2 de junho de 2005, o qual é por meio deste incorporado por referência em sua totalidade.
Declaração Com Relação À Pesquisa Ou Desenvolvimento Financiado Pelo Governo [002] Não aplicável.
Campo Da Invenção Campo Da Revelação [003] Essa invenção se refere a métodos de tratar um substrato com uma camada de proteção de metal para proteger o mesmo. Mais especificamente, essa invenção se refere a camadas de proteção para uma superfície de um substrato de metal para evitar sua degradação.
Fundamento Dessa Revelação [004] Reagentes químicos nos sistemas do reator freqüentemente têm efeitos secundários adversos sobre a metalurgia do reator. Ataque químico sobre um substrato de metal dos vários componentes dos sistemas do reator, tais como tubos do forno, vasos do reator, ou partes internas do reator podem resultar nos processos de degradação de carburização, formação de pó metálico, craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, e/ou coqueamento.
[005] "Carburização" se refere à injeção de carbono no substrato dos vários componentes de um sistema do reator. Esse carbono pode então residir no substrato nos contornos dos grãos. Carburização do substrato pode resultar em fragilidade, formação de pó metálico, ou uma perde das propriedades mecânicas do componente. "Formação de pó metálico" resulta em uma liberação de particulados de metal da superfície do substrato. "Coqueamento" se refere a uma pluralidade de processos envolvendo a decomposição de hidrocarbonetos em carbono essencialmente elementar. Craqueamento por corrosão sob tensão de haleto pode ocorrer quando aço inoxidável austenítico contata haleto aquoso e representa um único tipo de corrosão cujos craquamentos se propagam através da liga. Todos esses processos de degradação sozinhos ou em combinação podem resultar em perdas financeiras consideráveis em termos de ambas produtividade e equipamento.
[006] Na indústria petroquímica, os reagentes químicos e hidrocarbonetos presentes nos sistemas de conversão de hidrocarboneto podem atacar o substrato de um sistema de conversão de hidrocarboneto e os vários componentes contidos no mesmo. "Sistemas de conversão de hidrocarboneto" incluem sistemas de isomerização, sistemas de reforma catalítica, sistemas de craqueamento catalítico, sistemas de craqueamento térmico e sistemas de alquilação, entre outros.
[007] "Sistemas de reforma catalítica" se referem a sistemas para o tratamento de uma alimentação de hidrocarboneto para fornecer um produto enriquecido com aromáticos (isto é, um produto cujo teor de aromáticos é maior do que na alimentação) . Tipicamente, um ou mais componentes da alimentação de hidrocarboneto se submete a uma ou mais reações de reforma para produzir aromáticos.
Durante reforma catalítica uma mistura gasosa de alimentação de hidrogênio/hidrocarboneto predominantemente linear é passada sobre um catalisador de metal precioso em temperaturas elevadas. Nessas temperaturas elevadas, os hidrocarbonetos e reagentes químicos podem reagem com o substrato dos componentes do sistema do reator para formar coque. Como o coque cresce e em vazios do substrato, ele impede o fluxo de hidrocarbonetos e a transferência de calor através do componente do sistema do reator. No momento apropriado, o coque pode eventualmente se soltar do substrato provocando dano ao equipamento a jusante e restringindo fluxo em telas a jusantes, leitos de catalisador, leitos tratadores, e trocadores. Quando o coque catalítico se separa, um minuto para peça ajustada atômica de metal pode ser removida do substrato para formar uma fenda. Eventualmente, as fendas irão crescer e erodir a superfície do sistema de conversão de hidrocarboneto e componentes contidos no mesmo até reparo ou substituição ser requerido.
[008] Tradicionalmente, as alimentações de hidrocarboneto na reforma de sistemas do reator contem enxofre, o qual é um inibidor de processos de degradação tais como carburização, coqueamento, e formação de pó metálico. Entretanto, catalisador zeolíticos desenvolvidos para uso em processos de reforma catalítica são suscetíveis à desativação pelo enxofre. Desse modo, sistemas empregando esses catalisadores devem operar em um ambiente com pouco enxofre que afete a metalurgia do substrato negativamente aumentando a taxa de processos de degradação tais como aqueles discutidos previamente.
[009] Um método alternativo para inibir degradação em um sistema de conversão de hidrocarboneto, tal como em um reformador catalítico, envolve a formação de uma camada de proteção sobre a superfície do substrato com um material que é resistente para as alimentações de hidrocarboneto e reagentes químicos. Esses materiais formam uma camada resistente chamada uma "camada de proteção de metal" (MPL). Várias camadas de proteção e métodos de aplicar as mesmas são revelados nas patentes U.S n°s 6.548.030, 5.406.014, 5.674.376, 5.676.821, 6.419.986, 6.551.660, 5.413.700, 5.593.571, 5.807.842 e 5.849.969 cada das quais é incorporada por referência aqui em sua totalidade.
[0010] Uma MPL pode ser formada aplicando uma camada de pelo menos um metal sobre uma superfície de metal para formar uma camada de metal aplicada (AML). A AML pode ser ainda processada ou curada em temperaturas elevadas conforme necessário para formar a MPL. A uniformidade e espessura em adição à composição da MPL são fatores importantes em sua capacidade de inibir a degradação do sistema do reator. Os processos atuais para revestir as superfícies do substrato do sistema do reator e formar um MLP nas mesmas necessita desligar o sistema do reator. Minimizando o tempo requerido para revestir uma superfície do substrato para formar uma AML e para curar a AML para formar uma MPL poderia minimizar os gastos associados com o desligamento.
[0011] Fornecidos os problemas anteriores, seria desejável desenvolver um método de aumentar a resistência dos sistemas do reator para processos de degradação tais como carburização, craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, formação de pó metálico, e/ou coqueamento. Podería também ser desejável desenvolver uma metodologia para a formação de uma MPL em um substrato do sistema do reator que reduza o custo associado com o desligamento do sistema do reator. Finalmente, seria desejável desenvolver uma metodologia para reformar ou reparar componentes degradados de um sistema do reator.
Breve Sumário De Algumas Modalidades Preferidas [0012] Revelado aqui é um método de tratar um substrato, compreendendo aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma "camada de metal aplicada" (AML) sobre o substrato seguido pela cura da AML em pressão subatmosférica para formar uma camada de proteção de metal (MPL) sobre o substrato. A MPL opcionalmente pode ser ainda processada pelos processos de mobilização e seqüestro. A pressão pode ser de cerca de 97 kPa a cerca de 0,13 Pa durante o processo de cura. A AML pode ser aplicada como uma tinta, revestimento, chapeamento, cobertura por submersão, ou outros métodos conhecidos por aquele versado na técnica. A AML pode compreender estanho, antimônio, germânio, bismuto, silício, cromo, bronze, chumbo, mercúrio, arsênico, índio, telúrio, selênio, tálio, cobre, ligas intermetálicas, ou suas combinações. A AML pode ter uma espessura de cerca de 25 pm a cerca de 2,5 mm. Após cura, a MPL pode ter uma espessura de cerca de 1 pm a cerca de 150 pm. O substrato pode compreender ferro, níquel, cromo ou suas combinações. A AML pode ser curada em um meio redutor para formar a MPL. A MPL pode opcionalmente compreender uma camada de ligação intermediária a qual fixa a camada ao substrato. Em alguns casos a camada de ligação pode ser uma camada de ligação de níquel esgotado. Em outros casos a camada de ligação pode compreender inclusões da camada de estaneto.
[0013] Ainda revelado aqui é um método de tratar um substrato, compreendendo aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato de um componente não montado de uma estrutura para formar uma AML sobre o substrato do componente não montado e seguida pela cura da AML sobre o substrato do componente não montado para formar uma MPL sobre o substrato. A MPL opcionalmente pode ser ainda processada pelos processos de mobilização e seqüestro. O componente não montado pode ser um componente do sistema do reator. A aplicação da camada de metal, a cura da AML, ou ambas podem ser realizadas em um local outro que um sítio de montagem final para a estrutura. 0 componente não montado pode ser transportado antes de ou após qualquer das etapas individuais do processo descritas aqui incluindo, mas não limitado a, aplicar a AML, seguida pela cura da AML para uma MPL, processos de mobilização e seqüestro, etc. O componente não montado pode ser removido de uma estrutura montada antes da aplicação da camada de metal e a cura da AML. O componente não montado pode ser uma parte de reparo ou de substituição para uma estrutura montada. A cura da AML pode estar em pressão subatmosférica, por exemplo, de cerca de 97 kPa a cerca de 0,13 Pa. Aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato do componente do sistema do reator não montado pode requerer menos tempo ocioso do sistema do reator quando comparado a um método idêntico sequndo a qual a camada de metal é aplicada como a um componente montando do sistema do reator.
[0014] Ainda revelado aqui é um método de tratar um substrato, compreendendo aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma AML, seguida pela cura da AML em uma primeira temperatura e primeira pressão por um primeiro período de tempo, e cura da AML em uma segunda temperatura por um segundo período de tempo, segunda a qual a cura forma uma MPL sobre o substrato. A MPL opcionalmente pode ser ainda processada pelos processos de mobilização e seqüestro. A primeira temperatura pode ser de cerca de 316°C a cerca de 760°C e a primeira pressão pode ser de cerca de 1.482 kPa a cerca de 0,13 Pa. A segunda temperatura pode ser de cerca de 316°C a cerca de 760°C e a segunda pressão pode ser de cerca de 1.482 kPa a cerca de 0,13 Pa. A primeira pressão, segunda pressão, ou ambas podem ser subatmosférica. O substrato pode ser um componente não montado de uma estrutura e a AML pode ser curada para formar uma MPL antes da montagem do componente tratado não montado na estrutura.
[0015] Ainda revelado aqui é um método de tratar um substrato, compreendendo aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma AML sobre o substrato seguida pela cura da AML em uma temperatura de mais que cerca de 64 9°C para formar uma MPL sobre o substrato segunda a qual a AML compreende óxido de estanho, um composto de estanho passível de decomposição e pó de metal de estanho. A MPL opcionalmente pode ser ainda processada pelos processos de mobilização e seqüestro. A camada de metal aplicada pode ser curada em uma temperatura de cerca de 649°C a cerca de 760°C e uma pressão de cerca de pressão subatmosférica a cerca de 2.717 kPa. A camada de proteção de metal pode ser ligada ao substrato via uma camada de ligação de níquel esgotado. A camada de ligação pode ter uma espessura de cerca de 1 a cerca de 100 pm. A camada de proteção de metal pode compreender estaneto e pode ter uma espessura de cerca de 0,25 pm a cerca de lOOpm. O substrato pode ser um componente não montado de uma estrutura e a camada de metal aplicada é curada antes da montagem do componente não montado na estrutura.
[0016] Ainda revelada aqui é uma camada de proteção de metal compreendendo uma camada de ligação de níquel esgotado disposta entre um substrato e a camada de proteção de metal, segunda a qual a camada de proteção de metal é formada aplicando uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma camada de metal aplicada sobre o substrato e curar a camada de metal aplicada forma a camada de proteção de metal sobre o substrato. A MPL opcionalmente pode ser ainda processada por processos de mobilização e seqüestro. A camada de metal aplicada pode compreender óxido de estanho, um composto de estanho passível de decomposição, e pó de metal de estanho. A camada de metal aplicada pode ser curada em uma temperatura de cerca de 660°C a cerca de 760°C e/ou em uma pressão de cerca de 2.172 kPa a cerca de 0,05 Pa. A camada de ligação pode compreender estaneto e pode ter uma espessura de cerca de 1 a cerca de 100 μπι. A camada de ligação pode compreender de cerca de 1% em peso a cerca de 20% em peso de estanho elementar. O substrato pode ser um componente não montado de uma estrutura e a camada de metal aplicada é curada antes da montagem do componente não montado na estrutura.
[0017] Ainda revelado aqui é um sistema de conversão de hidrocarboneto, compreendendo pelo menos um forno; pelo menos um reator catalítico; e pelo menos uma tubulação conectada entre dito pelo menos forno e dita pelo menos um reator catalítico para passar uma corrente de gás contendo um hidrocarboneto de dito pelo menos um forno para dito pelo menos um reator catalítico. Um substrato de pelo menos um componente de dito sistema de conversão de hidrocarboneto que é exposto a dito hidrocarboneto compreende uma MPL preparada por um método compreendendo aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma AML e curar a AML para formar uma MPL antes da montagem do componente no sistema de conversão de hidrocarboneto.
[0018] O sistema de conversão de hidrocarboneto pode produzir qualquer número de produtos petroquímicos. O sistema de conversão de hidrocarboneto pode não oxidativamente ou oxidativamente converter hidrocarbonetos em olefinas e dienos. O sistema de conversão de hidrocarboneto pode desidrogenar etilbenzeno em estireno, produzir etilbenzeno de estireno e etano, converter hidrocarbonetos leves a aromáticos, transalquilar tolueno a benzeno e xilenos, desalquilar alquilaromáticos a alquilaromáticos menos substituídos, produzir combustíveis e produtos químicos de hidrogênio e monóxido de carbono, produzir hidrogênio e monóxido de carbono de hidrocarbonetos, produzir xilenos pela alquilação de tolueno com metanol, ou suas combinações. Em várias modalidades, produtos petroquímicos compreendem sem limitação, estireno, etilbenzeno, benzeno, tolueno, xilenos, hidrogênio, monóxido de carbono, e combustíveis. Em algumas modalidades os produtos petroquímicos compreendem sem limitação, benzeno, tolueno e xilenos.
[0019] O sistema de conversão de hidrocarboneto pode ter componentes de aço inoxidável austeníticos que são sujeitos as condições de craqueamento por corrosão sob tensão de haleto. Esses componentes são fornecidos com uma MPL tendo resistência melhorada ao craqueamento por corrosão sob tensão de haleto. 0 componente do sistema de conversão de hidrocarboneto pode ser uma parede do reator, uma tubulação do forno, um revestimento do forno, um sulco do reator, um distribuidor de fluxo do reator, uma tubulação central, uma placa de cobertura, um trocador de calor, ou suas combinações. O reator pode ser um reator de reforma catalítica e pode ainda compreender um catalisador de zeólito de grande poro, sensível a enxofre. O catalisador de zeólito de grande poro, sensível ao enxofre pode compreender um metal alcalino ou alcalino terroso carregado com pelo menos um metal do grupo VIII. O substrato pode ser carburizado, oxidado ou sulfetado e pode ser opcionalmente limpado antes da formação da AML.
[0020] A AML pode ser formada pelo revestimento, chapeamento, cobertura por submersão ou pintura. Tais revestimento, chapeamento, cobertura por submersão ou pintura podem compreender estanho. Por exemplo, um revestimento pode compreender um composto de metal passível de decomposição, um sistema de solvente, um metal finamente dividido, e um óxido de metal. 0 metal finamente dividido pode ter uma granulometria de cerca de 1 pm a cerca de 2 0 pm.
[0021] A MPL fornece resistência à carburização, formação de pó metálico, craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, e/ou coqueamento. A MPL pode compreender um metal selecionado do grupo que consiste de cobre, estanho, antimônio, germânio, bismuto, silício, cromo, bronze, chumbo, mercúrio, arsênico, índio, telúrio, selênio, tálio, cobre, compostos intermetálicos e suas ligas, e suas combinações. A MPL pode compreender uma camada de ligação de níquel esgotado intermediária em contato com o substrato, a qual fixa a camada ao substrato. A camada de ligação de níquel esgotado intermediária pode conter inclusões de estaneto e pode ser formada aplicando uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma AML sobre o substrato e curar a AML para formar uma MPL sobre o substrato.
[0022] O antecedente tem apresentado preferivelmente amplamente as características e vantagens técnicas da presente invenção de modo que a descrição detalhada da revelação que se segue possa ser melhor entendida. Características e vantagens adicionais que forma a matéria das reivindicações dessa revelação irão ser descritas daqui em diante. Deve ser observado por aqueles versados na técnica que a concepção e as reivindicações anexas reveladas poderíam ser facilmente utilizadas como uma base para modificar ou projetar outras estruturas para realizar os mesmos propósitos da presente invenção. Deve também ser observado por aqueles versados na técnica que tais construções equivalentes não afastam do espírito e escopo dessa revelação como apresentada nas reivindicações anexas.
Breve Descrição Dos Desenhos [0023] Figura 1 é uma ilustração de um sistema de reforma do reator.
[0024] Figura 2 é uma imagem SEM por retroespalhamento da MPL produzida no exemplo 10.
Descrição Detalhada Das Modalidades Preferidas [0025] Em várias modalidades, um material de proteção é aplicado a um substrato para formar uma AML, a qual pode ser subseqüentemente curada para formar uma MPL para o substrato. Como usada aqui, AML geralmente se refere às características do material de proteção antes de e/ou após sua aplicação a um substrato, mas antes do processamento subseqüente ou conversão química, tal como via redução, cura, etc. Como usada aqui, MPL geralmente se refere às características do material de proteção após tal processamento de pós-aplicação ou conversão química. Em outras palavras, AML geralmente se refere a um material de proteção precursor enquanto que MPL geralmente se refere a um material de proteção final. Entretanto, em certos casos detalhes podem ser fornecidos para AML que irão ser aplicáveis a MPL, ou vice-versa, como será observado por uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, certos compostos presentes na AML, tais como metais ou compostos de metal podem também estar presentes em ou na MPL, sujeitos a quaisquer mudanças induzidas via o processamento do AML para MPL. Tais casos podem ser referidos aqui pelo termo AML/MPL.
[0026] O AML/MPL pode compreende um ou mais materiais de proteção capazes de tornar um substrato resistente a processos de degradação tais como craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, coqueamento, carburização e/ou formação de pó metálico. Em uma modalidade, é formada uma camada de proteção que compreende o material de proteção fixado, aderido, ou de outra forma ligado ao substrato. Em uma modalidade, o material de proteção pode ser um metal ou combinação de metais. Em uma modalidade, um metal adequado por ser qualquer metal ou sua combinação resistente a formação de carbetos ou coqueamento sob condições de conversão de hidrocarboneto tal como reforma catalítica. Exemplos de metais ou compostos de metal adequados incluem sem limitação compostos de estanho tal como estaneto; antimônio tal como antimonietos; bismuto tal como bismutetos; silício; chumbo; mercúrio; arsênico; germânio; índio; telúrio; selênio; tálio; cobre; cromo; bronze; ligas intermetálicas; ou suas combinações. Enquanto não desejado ser limitado pela teoria, acredita-se que a adequadabilidade de vários compostos no AML/MPL pode ser selecionada e classificada de acordo com suas resistências à carburização, craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, formação de pó metálico, coqueamento e/ou outros mecanismos de degradação.
[0027] O AML pode ser formulado para permitir os materiais de proteção ser depositados, chapeados, coberto por submersãos, revestidos, pintados ou de outra forma aplicados sobre o substrato. Em uma modalidade, a AML compreende um revestimento, o qual ainda compreende um metal ou combinação de metais suspensos ou dissolvidos em um solvente adequado. Um solvente como definido aqui é uma substância, usualmente, mas não limitada a um liquido, capaz de dissolver ou suspender outra substância. O solvente pode compreender um liquido ou sólido que pode ser quimicamente compatível com os outros componentes do AML. Uma quantidade eficaz de solvente pode ser adicionada aos componentes sólidos para produzir a viscosidade tal que a AML seja pulverizável e/ou espalhável. Solventes adequados incluem sem limitação álcoois, alcanos, cetonas, ésteres, ésteres dibásicos, ou suas combinações. O solvente pode ser metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 2-metil-l-propanol, álcool neopentílico, álcool isopropílico, propanol, 2-butanol, butanodiois, pentano, hexano, ciclohexano, heptano, metiletil cetona, qualquer combinação dos mesmos, ou qualquer outro solvente descrito aqui.
[0028] O AML pode ainda compreender uma quantidade eficaz de aditivos para melhorar ou mudar as propriedades do mesmo, incluindo sem limitação agentes espessantes, de ligação ou de dispersão. Em uma modalidade, os agentes espessantes, de ligação ou de dispersão podem ser um único composto. Sem desejar ser limitado pela teoria, agentes espessantes, de ligação ou de dispersão podem modificar as propriedades reológicas do AML tal que seus componentes são dispersos no solvente e mantêm uma viscosidade estável pela sedimentação resistente. Adição de um agente espessante, de ligação ou de dispersão pode também permitir a AML se tornar seca ao toque quando aplicada sobre um substrato e resistir ao movimento ou polimento. Agentes espessantes, de ligação ou de dispersão são conhecidos por aquele especializado na técnica. Em uma modalidade, o agente espessante, de ligação ou de dispersão é um óxido de metal.
[0029] Em uma modalidade, a AML pode ser um revestimento de metal compreendendo uma quantidade eficaz de um composto de metal passível de decomposição de hidrogênio, um metal finamente dividido, e um solvente. O composto de metal passível de decomposição de hidrogênio pode ser qualquer composto organometálico que decompõe-se em uma camada metálica lisa na presença de hidrogênio. Em algumas modalidades o composto de metal passível de decomposição de hidrogênio compreende compostos de organoestanho, compostos de organoantimônio, compostos de organobismuto, compostos de organosilício, compostos de organoínidio, compostos de organotelúrio, compostos de organoselênio, compostos de organocobre, compostos de organocromo, ou suas combinações. Em uma modalidade alternativa, o composto de metal passível de decomposição de hidrogênio compreende pelo menos um composto organometálico tais como MR1R2R3R4, onde M é estanho, antimônio, bismuto, silício, chumbo, arsênico, germânio, índio, telúrio, selênio, cobre, ou cromo e onde Cada R1-4 é uma metila, etila, propila, butila, pentila, hexila, haletos, ou suas misturas. Em uma outra modalidade, o composto de metal passível de decomposição de hidrogênio compreende um sal de metal de um ânion de ácido orgânico contendo de 1 a 15 átomos de carbono, segundo o qual o metal pode ser estanho, antimônio, bismuto, silício, chumbo, arsênico, germânio, índio, telúrio, selênio, cobre, cromo ou suas misturas. 0 ânion de ácido orgânico pode ser acetato, propionato, isopropionato, butirato, isobutiratos, pentanoato, isopentanoato, hexanoato, heptanoato, octanoato, nonanoato, oxiolato de decanoato, neodecanoato, umdecanoato, dodecanoato, tredecanoato, tetradecanoato, dodecanoato ou suas combinações.
[0030] O metal finamente dividido pode ser adicionado ao AML para assegurar a presença de metal reduzido capaz de reagir com o substrato mesmo sob condições onde a formação de metal reduzido é desfavorecida tal como baixas temperaturas ou uma atmosfera não redutora. Em uma modalidade, o metal finamente dividido pode ter uma granulometria de cerca de 1 pm a cerca de 2 0 pm. Sem desejar ser limitado pela teoria, metal dessa granulometria pode facilitar cobertura uniforme do substrato pelo AML.
[0031] Em uma modalidade, a AML acima mencionada pode ser um revestimento contendo estanho compreendendo pelo menos quatro ingredientes (ou seus equivalentes funcionais): (i) um composto de estanho passível de decomposição de hidrogênio, (ii) um sistema de solvente (conforme previamente descrito), (iii) um metal de estanho finamente dividido e (iv) um óxido de estanho como um agente espessante, de ligação ou de dispersão reduzível. O revestimento pode compreender sólidos finamente divididos para minimizar deposição.
[0032] Ingrediente (i) , o composto de estanho passível de decomposição de hidrogênio, pode ser um composto de organoestanho. O composto de estanho passível de decomposição de hidrogênio pode compreender octanoato ou neodecanoato de estanho. Esses compostos irão parcialmente secar a uma consistência pegajosa sobre o substrato, isto é, resistência ao craqueamento e/ou separação, o que é útil quando um substrato revestido é manuseado ou armazenado antes da cura. Octanoato ou neodecanoato de estanho irá decompor facilmente em uma camada de estanho a qual forma estaneto de ferro em hidrogênio em temperaturas tão baixas quanto 316°C. Em uma modalidade, o octanoato ou neodecanoato de estanho pode ainda compreender menos que ou igual a cerca de 5% em peso, alternativamente menos que ou igual a 15% em peso, alternativamente menos que ou igual a cerca de 25% em peso do ácido octanóico ou ácido neodecanóico respectivos. O octanoato de estanho tem número de registro 4288-15-7 fornecido pelo Chemical Abstracts Service. O neodecanoato de estanho tem o número do registro 49556-16-3 fornecido pelo Chemical Abstract Service.
[0033] Metal de estanho finamente dividido, ingrediente (iii), pode ser adicionado para assegurar que estanho reduzido está disponível para reagir com o substrato mesmo sob condições onde a formação de metal reduzido pode ser desfavorecida tal como em baixas temperaturas ou sob condições não redutoras. A granulometria do metal de estanho finamente dividido pode ser de cerca de 1 μπι a cerca de 20 pm a qual permite excelente cobertura da superfície do substrato a ser revestida com metal de estanho. Condições não redutoras podem ser condições com baixas quantidades de agente redutor ou baixas temperaturas. A presença de estanho reduzido assegura que mesmo quando parte do revestimento não pode ser completamente reduzida, metal de estanho irá estar presente para reagir e formar a camada de MPL desejada. Sem desejar ser limitado pela teoria, metal dessa granulometria pode facilitar cobertura uniforme do substrato pelo AML.
[0034] Ingrediente (iv), o agente espessante, de ligação ou de dispersão de óxido de estanho, pode ser um composto contendo estanho poroso o qual pode absorver um composto de estanho organometálico, já ainda sendo reduzido a estanho ativo em uma atmosfera redutora. A granulometria do óxido de estanho pode ser ajustada por qualquer meio conhecido por aquele versado na técnica. Por exemplo, o óxido de estanho pode ser processado através de um moinho coloidal para produzir muitas partículas finas que resistem a rápida deposição. Adição de óxido de estanho pode fornecer um AML que se torna seco ao toque, e resistente ao movimento. Em uma modalidade, ingrediente (iv) é selecionado tal que ele se torna uma parte integral da MPL quando reduzida.
[0035] Em uma modalidade, um AML pode ser um revestimento compreendendo menos que ou igual a cerca de 65% em peso, alternativamente menos que ou igual a cerca de 50% em peso, alternativamente de cerca de 1% em peso a cerca de 45% em peso de composto de metal passível de decomposição de hidrogênio; em adição ao óxido de metal; pó de metal e álcool isopropílico. Em uma outra modalidade, um AML pode ser um revestimento de estanho compreendendo até cerca de 65% em peso, alternativamente até cerca de 50% em peso, alternativamente de cerca de 1% em peso a cerca de 45% em peso de composto de estanho passível de decomposição de hidrogênio; em adição ao óxido de estanho; pó de estanho; e álcool isopropílico.
[0036] O AML/MPL dessa revelação pode ser usado em qualquer substrato para o qual ele adere, se une, ou se liga, e fornece proteção dos processos de degradação. Em uma modalidade, qualquer sistema compreendido de um material sensível ao coqueamento, sensível a carburização, sensível ao craqueamento por corrosão sob tensão de haleto e/ou sensível a formação de pó metálico pode servir como um substrato para a AML/MPL. Em uma outra modalidade, o substrato pode compreender aço carbono, aço doce, aço liga, aço inoxidável, aço inoxidável austenítico, ou suas combinações. Exemplos de sistemas que podem servir como substratos para a AML/MPL incluem sem limitação sistemas tais como sistemas de conversão de hidrocarboneto, sistemas de refinamento tais como sistemas de refinamento de hidrocarboneto, sistemas de reforma de hidrocarboneto, ou suas combinações. O termo "sistema do reator" como usado aqui inclui um ou mais reatores contendo pelo menos um catalisador e seus forno, trocadores de calor, tubulação correspondentes, etc. Exemplos de componentes do sistema do reator que podem servir como substratos incluem trocadores de calor; partes internas do forno tais como paredes internas, tubos do forno, revestimentos do forno, etc; e partes internas do reator tais como paredes internas do reator, distribuidores de fluxo, elevadores, sulcos, tubulações centrais em um reator catalítico de fluxo, etc. Em uma modalidade, o substrato pode ser um componente de um sistema do reator de conversão de hidrocarboneto. Em uma modalidade alternativa, o substrato pode ser um componente de um reformador catalítico.
[0037] Em uma modalidade, o substrato pode ser uma superfície de um componente em um sistema do reator de reforma catalítica tal como aquele mostrado na figura 1. O sistema do reator de reforma pode incluir uma pluralidade de reatores de reforma catalítica (10), (20) e (30). Cada reator contém um leito de catalisador. O sistema inclui uma pluralidade de fornos (11), (21) e (31); trocador de calor (12); separador (13); uma pluralidade de tubulações (15), (25), e (35) conectando os fornos aos reatores; e tubulação adicional conectando ao remanescente dos componentes como mostrado na figura 1. Será observado que essa revelação é útil em reformadores catalíticos contínuos utilizando leitos móveis, assim como sistemas de leito fixo. Sistemas de reforma catalítica são descritos em mais detalhe aqui e nas várias patentes incorporadas por referência aqui.
[0038] Em uma modalidade, o substrato pode ser uma superfície de um sistema de conversão de hidrocarboneto (HCS) ou um componente do mesmo usado para fabricar qualquer número de produtos petroquímicos. 0 sistema de conversão de hidrocarboneto pode funcionar para oxidativamente converter hidrocarbonetos em olefinas e dienos. Alternativamente, o sistema de conversão de hidrocarboneto pode funcionar para não oxidativamente converter hidrocarbonetos em olefinas e dienos. Alternativamente, o sistema de conversão de hidrocarboneto pode funcionar para realizar qualquer número de reações do sistema de conversão de hidrocarboneto. Em várias modalidades, as reações do sistema de conversão de hidrocarboneto compreende sem limitação, a desidrogenação de etilbenzeno em estireno, a produção de etilbenzeno de estireno e etano, a transalquilação de tolueno a benzeno e xilenos, a desalquilação de alquilaromáticos para alquilaromáticos menos substituídos, a produção de combustíveis e produtos químicos de hidrogênio e monóxido de carbono, a produção de hidrogênio e monóxido de carbono de hidrocarbonetos, a produção de xilenos pela alquilação de tolueno com metanol, a conversão de hidrocarbonetos leves em aromáticos, ou remoção de enxofre de produtos do motor a gasolina; Em várias modalidades, produtos petroquímicos compreendem sem limitação, estireno, etilbenzeno, benzeno, tolueno, xilenos, hidrogênio, monóxido de carbono, e combustíveis. Em algumas modalidades os produtos petroquímicos compreendem sem limitação, benzeno, tolueno e xilenos.
[0039] Em outra modalidade, o substrato pode ser uma superfície de um sistema de refinamento ou um componente do mesmo. Como usado aqui sistemas de refinamento incluem processos para o enriquecimento de um constituinte particular de uma mistura através de qualquer metodologia conhecida. Uma tal metodologia pode compreender conversão catalítica de pelo menos uma parte de um reagente para o produto desejado. Uma metodologia alternativa pode envolver a separação de uma mistura em ou mais constituintes. A extensão de separação pode ser dependente do modelo do sistema de refinamento, os compostos a ser separados e as condições de separação. Tais sistemas de refinamento e condições de enriguecimento são conhecidos por aquele versado na técnica.
[0040] Substratos podem ter uma metalurgia de base que compreendem compostos sensíveis ao craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, sensível a carburização, sensível ao coqueamento e/ou sensível a formação de pó metálico tais como níquel, ferro ou cromo. Em uma modalidade, a metalurgia de base adequada pode ser qualquer metalurgia contendo uma quantidade suficiente de ferro, níquel, cromo ou qualquer outro metal adequadamente reativo com o metal no AML e forma uma cama uniforme. Em uma modalidade, uma metalurgia de base adequada pode ser qualquer metalurgia contendo uma quantidade suficiente de ferro, níquel, ou cromo para reagir como estanho e formar uma camada de estaneto. Sem limitação metalurgias de base compreendem 300 a 400 séries de aço inoxidável.
[0041] Os termos metalúrgicos utilizados aqui são para ser fornecidos em seus significados metalúrgicos comuns como mostrado no THE METALS HANDBOOK of the American Society of Metals, incorporado aqui por referência. Como usado aqui, "aços carbono" são aqueles aços tendo nenhuma quantidade mínima especificada para qualquer elemento de liga (outras que as quantidades comumente aceitas de magnésio, silício e cobre) e contendo somente uma quantidade incidental de qualquer elemento outro que carbono, silício, manganês, cobre, enxofre e fósforo. Como usado aqui "aços doces" são aqueles aços carbono com um máximo de cerca de 0,25% de carbono. Como usado aqui, "aços liga" são aqueles aços contendo quantidades especificadas de elementos de liga (outro que carbono e as quantidades comumente aceitas de magnésio, cobre, silício, enxofre e fósforo) dentro dos limites reconhecidos para aços liga construcionais, adicionados a mudanças de efeito em propriedades físicas ou mecânicas. Aços de liga irão conter menos que cerca de 10% em peso de cromo. Como usado aqui, "aços inoxidáveis" são quaisquer de vários aços contendo pelo menos cerca de 10% em peso, alternativamente cerca de 12% em peso a cerca de 30% em peso, de cromo como o principal elemento de liga. Como usado aqui, "aços inoxidáveis austeníticos" são aqueles tendo uma microestrutura austenítica. Esses aços são conhecidos na técnica. Exemplos incluem 300 séries de aços inoxidáveis tais como 304 e 310, 316, 321, 347. Aços inoxidáveis austeníticos tipicamente contem entre cerca de 16% em peso e cerca de 20% em peso de cromo e entre cerca de 8% em peso e cerca de 15% em peso de níquel. Aços com menos que cerca de 5% em peso de níquel são menos suscetíveis ao craqueamento por corrosão sob tensão de haleto. Substratos adequados podem compreender uma ou mais das metalurgias anteriores.
[0042] O AML pode ser chapeado, pintado, coberto por submersão, revestido ou de outra forma aplicado ao substrato. Em uma modalidade, a AML é formulada para ser aplicado como um revestimento. Métodos adequados de aplicar a AML ao substrato como um revestimento incluem sem limitação pulverização, escovação, rolamento, pigmentação, imersão, embebimento, decapagem, ou suas combinações. Dispositivos para aplicar a AML ao substrato são conhecidos por aquele versado na técnica.A AML pode ser aplicada como um revestimento úmido com uma espessura de cerca de 25 pm a cerca de 2,5 mm, alternativamente de cerca de 51 pm a cerca de 1,3 mm por camada. Várias aplicações (por exemplo, vários revestimentos) do AML podem ser utilizadas conforme necessário para conferir ao substrato as propriedades físicas e proteção desejada. A AML pode ter características de viscosidade suficientes para fornecer um revestimento substancialmente contínuo de espessura substancialmente controlável e passível de medição.
[0043] Um AML aplicado ao substrato, tal como um componente do sistema de reator, como um revestimento úmido pode secar por evaporação do solvente ou outro líquido carreador para formar um revestimento seco que pode ser adequado para manuseio. Em algumas modalidades, a AML pode ter uma consistência pegajosa ou grudenta que é resistente ao craqueamento quando um substrato revestido é manuseado ou armazenado antes da cura. Em uma modalidade, a AML pode secar sobre instantaneamente sob contato com substrato; alternativamente, a AML pode secar em menos que cerca de 48 horas do tempo que a AML contata o substrato. Em algumas modalidades, um dispositivo de secagem pode ser usado para facilitar remoção do solvente para formar um revestimento seco, tal como ar forçado ou outros meios de secagem. Dispositivos de secagem adequados são conhecidos por aquele versado na técnica.
[0044] Um AML aplicado a um substrato como um revestimento úmido pode ser ainda processado em adição, em vez de, ou em conjunção com secagem para fornecer uma MPL que é resistente aos processos de degradação descritos previamente. Exemplos de outro processamento do AML para formar a MPL incluem, mas não são limitados a cura e/ou redução. Em uma modalidade, a AML pode ser aplicada a um substrato como um revestimento que seca para formar um revestimento, o qual pode ser ainda curado e/ou reduzido para formar a MPL.
[0045] Em uma modalidade, o revestimento pode ser pulverizado sobre ou nos componentes do sistema de reator. Quantidades suficientes do revestimento podem ser aplicadas para fornecer um revestimento continuo do substrato do componente do sistema do reator. Após o componente ser pulverizado, ele pode ser deixado secar por cerca de 24 horas e pode ser ainda processado pela aplicação de uma corrente lenta de gás. Em várias modalidades o gás pode ser um gás inerte, um gás contendo oxigênio, ou combinações dos mesmos. Exemplos não limitativos de gases incluem ar, nitrogênio, hélio, argônio, ou suas combinações. O gás pode ser aquecido. Em uma modalidade, o gás pode ser nitrogênio em cerca de 66°C e pode ser aplicado por cerca de 24 horas. Conseqüentemente, uma segunda camada de revestimento pode ser aplicado ao componente do sistema do reator e pode ser secada pelo procedimento descrito acima. Após a AML ter sido aplicada, a AML sobre o componente do sistema do reator pode ser protegida da oxidação pela introdução de uma atmosfera de nitrogênio e pode ser protegido da exposição à água usando métodos conhecidos por aquele versado na técnica.
[0046] As metodologias reveladas aqui podem também ser usadas para reforma ou reparo previamente sistemas carburizado, sulfetado ou oxidado para uso em processos com pouco enxofre, e pouco enxofre e pouca água. Em uma modalidade, uma superfície do substrato previamente carburizada pode ser tratada com um AML/MPL compreendendo um ou mais materiais de proteção descritos aqui.
[0047] Durante processos de reforma ou reparo, coque, substrato oxidado, ou substrato sulfetado podem ser removidos da superfície do componente do sistema do reator antes da aplicação do AML, conforme ele pode interferir com a reação entre a AML e o substrato. Um número de técnicas de limpeza são possíveis incluindo (i) oxidar a superfície do substrato, (ii) oxidar a superfície do substrato e quimicamente limpar, (iii) oxidar a superfície do substrato e quimicamente limpar seguida pela passivação, (iv) oxidar a superfície do substrato e fisicamente limpar e (v) hidrojatear a superfície do substrato. Técnica (i) pode ser útil para remover coque residual e pode ser aceitável se a camada de sulfeto ou óxido é fina suficiente para permitir uma MPL para se formar adequadamente. Alternativamente, técnicas (ii)-(v) podem ser usadas para mais totalmente remover a camada de sulfeto ou óxido para evitar interferência com a formação de uma MPL. Combinações das técnicas de limpeza acima mencionadas em uma planta particular, ou para um sistema particular, podem ser usadas. Ultimamente um número de fatores únicos para a planta particular ou sistema, tal como geometria do reator, pode influenciar a escolha.
[0048] Um AML pode ser aplicado ao substrato de um componente não montado ou montado de uma estrutura tal como um sistema do reator. Igualmente, a AML pode ser curada ou processada conforme descrito nessa revelação antes de, durante, ou após montagem ou desmontagem da estrutura. Em uma modalidade, o componente do reator pode ser desmontado de um reator existente, opcionalmente limpado, revestido e processado conforme descrito nessa revelação antes da remontagem do componente no sistema do reator. Alternativamente, um novo componente do reator ou um componente de substituição pode ser revestido e processo conforme descrito aqui antes da incorporação do componente em um sistema montado. Nessa forma, uma estrutura do reator existente tendo alguma parte sem uma camada de proteção pode ter um AML aplicado aos novos ou seus componentes de substituição, desse modo, evitando exposição desnecessária de componentes previamente revestidos para condições de cura.
[0049] Em uma modalidade, um substrato tendo previamente tratado com uma camada de proteção pode ter uma MPL reaplicada para melhorar a resistência do substrato aos processos de degradação. Em uma outra modalidade, um reator previamente tratado ou um componente do mesmo tendo experimentado algum grau de desgaste pode ter sua resistência aos processos de degradação aumentados pela limpeza opcional e re-aplicação de um AML ao reator ou seus componentes seguida pela cura e processamento conforme descritos nessa revelação.
[0050] O substrato pode ser aquecido após aplicação do AML para curar o mesmo. Cura do AML pode resultar no metal do AML reagindo e ligando com o mesmo substrato para formar uma MPL continua que é resistente aos processos de degradação tal como craqueamento por corrosão sob tensão de haleto, formação de pó metálico, coqueamento e/ou carburização. Em uma modalidade, um AML, compreendendo um composto passível de decomposição de hidrogênio (tal como octanoato), um metal finamente dividido (tal como estanho) e um óxido de metal (tal como óxido de estanho) podem ser aplicados e curados para produzir uma MPL intermetálica ligada ao substrato através de uma camada de ligação intermediária, tal como uma camada de ligação de níquel esgotado. As características de uma camada de ligação de níquel esgotado intermediária irão ser discutidas ainda aqui.
[0051] Quando a AML é aplicada na espessura descrita acima, condições iniciais de redução irão resultar na migração do metal para cobrir pequenas regiões que não foram originalmente revestidas. Isso pode completamente revestir o substrato. No caso de estanho, camadas de estaneto tais como estanetos de ferro e níquel são formadas.
[0052] Em uma modalidade, a AML pode ser curada em qualquer temperatura e pressão compatível com manutenção da integridade estrutural do substrato. Em uma modalidade alternativa, a AML pode ser curada em temperaturas e pressões suficientes e por períodos de tempo suficientes para maximizar formação de uma MPL enquanto minimiza o tempo para o qual um substrato está indisponível para operação normal ou outro uso.
[0053] Em uma modalidade, a AML pode ser curada em uma temperatura de cerca de 316°C a cerca de 760°C, alternativamente de cerca de 343°C a cerca de 732°C, alternativamente de cerca de 371°C a cerca de 704°C. Em uma outra modalidade, um AML compreendendo estanho pode ser curado em uma temperatura de cerca de 316°C a cerca de 760°C, alternativamente de cerca de 343°C a cerca de 732°C, alternativamente de cerca de 371°C a cerca de 704°C. O aquecimento pode ser realizado por um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 150 horas, alternativamente de cerca de 5 horas a cerca de 130 horas, alternativamente de cerca de 10 horas a cerca de 120 horas.
[0054] Em uma modalidade, a AML pode ser curada em ou acima da pressão atmosférica em uma faixa de cerca de pressão atmosférica a cerca de 1,482 kPa, alternativamente de cerca de 138 kPa a cerca de 1,138 kPa, alternativamente de cerca de 172 kPa a cerca de 793 kPa.
[0055] Em uma modalidade, a AML pode ser curada em pressões subatmosféricas. Sem desejar ser limitado pela teoria, cura do AML em pressões subatmosféricas pode permitir o uso de temperaturas elevadas que promovem a rápida e quase completa conversão do AML em MPL. Essa reação pode resultar em um MPL uniforme de espessura suficiente para tornar o substrato resistente aos processos de degradação. A cura pode ser realizada em pressões subatmosféricas de cerca de pressão atmosférica a cerca de 0,13 Pa, alternativamente de cerca de 97 kPa a cerca de 1,3 Pa, alternativamente de cerca de 69 kPa a cerca de 13 Pa. Sob essas condições, formação de uma MPL tendo as propriedades desejadas pode correr em um período de cerca de 1 hora a cerca de 150 horas.
[0056] Em uma modalidade, um substrato tendo sido revestido com um AML pode ser curado via um processo de duas etapas compreendendo aquecer o substrato revestido por um primeiro período de tempo em uma primeira temperatura e pressão seguido pelo aquecimento em um segundo período de tempo em uma segunda temperatura e pressão, segundo as quais a segunda temperatura, pressão, ou ambas é diferente da primeira temperatura, pressão, ou ambas. Sem desejar ser limitado pela teoria, um segundo aquecimento do substrato revestido pode servir para reduzir a quantidade do metal de AML não reagido remanescente após o primeiro aquecimento.
[0057] Em uma modalidade, um AML compreendendo óxido de estanho; um composto de estanho passível de decomposição; um pó de metal de estanho podem ser curados em altas temperaturas em pressão de cerca de 0,13 Pa a cerca de 2.172 kPa. Em uma outra modalidade a temperatura pode ser igual a ou maior do que 649°C, alternativamente de cerca de 649°C a cerca de 760°C, alternativamente de cerca de 704°C a cerca de 760°C. A cura pode ser realizada em qualquer das pressões previamente descritas, tais como cerca de 2.172 kPa a cerca de 0,13 Pa ou 1.482 kPa a cerca de 0,13 Pa.
[0058] Em uma modalidade, o substrato revestido pode ser aquecido em uma primeira temperatura, e pressão, por um período de tempo conforme descrito previamente.
Seguinte ao primeiro aquecimento, o substrato revestido pode ser aquecido em uma segunda temperatura em cerca de ou maior do que, ou menor do que a primeira temperatura. O segundo aquecimento pode ser realizado em temperaturas de cerca de 316°C a cerca de 760°C, alternativamente de cerca de 343°C a cerca de 732°C, alternativamente de cerca de 371°C a cerca de 704°C. Em uma modalidade, o segundo aquecimento pode ser realizado em uma segunda pressão de cerca de, maior do que, igual a, ou menor que a primeira pressão. O segundo aquecimento pode ser realizado em pressões de cerca de 0,13 Pa a cerca de 1.480 kPa, alternativamente de cerca de 1,3 Pa a cerca de 1.140 kPa, alternativamente de cerca de 13 Pa a cerca de 7 93 kPa. O segundo aquecimento pode ser realizado por um período de tempo de cerca de 1 hora a cerca de 120 horas.
[0059] Em uma modalidade, a AML pode ser curada sob condições redutoras. Cura do AML sob condições redutoras pode facilitar conversão do AML em uma MPL. Agentes redutores adequados dependem do metal no AML e são conhecidos por aquele versado na técnica.
[0060] Em uma modalidade, um AML compreendendo compostos de estanho pode ser curado na presença de um gás redutor. O gás redutor pode ser hidrogênio, monóxido de carbono, hidrocarbonetos ou suas combinações. Em uma outra modalidade, o hidrogênio, monóxido de carbono ou hidrocarbonetos podem ser misturados com um segundo gás. 0 segundo gás pode ser argônio, hélio, nitrogênio, qualquer gás inerte ou suas combinações A % em volume do gás redutor pode ser cerca de 100% em volume, alternativamente cerca de 90% em volume, alternativamente cerca de 80% em volume, alternativamente cerca de 75% em volume, alternativamente cerca de 50% em volume, alternativamente cerca de 25% em volume com o balanço constituído com o segundo gás ou uma combinação dos gases secundários.
[0061] Em uma modalidade, a AML pode ser tratada sob condições redutoras com hidrogênio, o qual pode estar na presença ou ausência de hidrocarbonetos. Em uma modalidade, a AML pode ser curada na presença de cerca de 80% em volume de hidrogênio e cerca de 20% em volume de nitrogênio. Em uma outra modalidade, a AML pode ser curada na presença de cerca de 75% em volume de hidrogênio e cerca de 25% em volume de nitrogênio.
[0062] Em uma modalidade, o substrato pode opcionalmente ser limpo, a AML pode ser aplicada ao substrato, a AML pode ser curada ou ainda processada para formar a MPL, ou suas combinações em qualquer local e por qualquer dispositivo ou meio capaz de alcançar as temperaturas, pressões e ambiente de operação (tal como uma atmosfera redutora) desejados pelo período de tempo desejado. Em uma modalidade, a AML revestida sobre o substrato, pode ser curada em um forno a vácuo operando sob as condições reveladas previamente.
[0063] Um substrato pode ser opcionalmente limpo, revestido, e processado conforme descrito nessa revelação em qualquer sitio conveniente. Em uma modalidade, a limpeza e revestimento do substrato e/ou cura opcional do AML podem ser realizados no sitio de operação do reator, distai ao sitio de operação do reator ou próximo ao sitio de operação do reator. Em uma modalidade, o substrato pode ser opcionalmente limpo e revestido e/ou a AML pode ser curada em um local outro que o sitio de operação do reator e/ou ex situ do sistema do reator. Em uma modalidade, um componente do reator pode ser transportado para um equipamento de limpeza, revestimento ou cura de um equipamento de fabricação do componente. Alternativamente, um componente do reator pode ser opcionalmente limpo e revestido, e/ou a AML pode ser curada em um equipamento de fabricação e subseqüentemente transportado para um local final de montaqem. Alternativamente, um componente de um sistema do reator existente pode ser desmontado, opcionalmente limpo e revestido seguida pela cura do AML. 0 componente desmontando pode ter um AML aplicado sobre o sitio e subseqüentemente transportado para o equipamento de cura tal como um forno comercial de grande escala. Alternativamente, o componente desmontado pode ser transportado e subseqüentemente opcionalmente limpo e revestido, e/ou a AML pode ser curada em um equipamento fora do sitio.
[0064] Um substrato tendo um MPL pode ser ainda processado para remover qualquer quantidade de metais reativos da superfície do substrato. Em uma modalidade esse processo compreende contatar a MPL com um agente de mobilização seguido por um processo de seqüestro para capturar um metal móvel. Sem desejar ser limitado pela teoria, tratamento dos metais reativos com um agente de mobilização pode converter os metais em formas mais reativas e mais móveis e desse modo facilita remoção pelos processos de seqüestro.
[0065] 0 termo "seqüestro" como usado aqui significa propositadamente capturar os metais ou compostos de metal produzidos dos metais reativos pelo agente de mobilização para facilitar remoção. Seqüestro também se refere a sorver, reagir ou de outra forma capturar o agente de mobilização. Os termos "metais móveis" ou "estanho móvel" como usados aqui se referem a metais reativos após reação com o agente de mobilização. Geralmente, os metais móveis e o agente de mobilização que são seqüestrados. Como usado aqui, o termo "metais reativos", tal como "estanho reativo", é intencionado para incluir metais elementares ou compostos de metal que estão presentes em ou nas camadas de MPL as quais podem ser mobilizados sob condições do processo. O termo "metais reativos" como usado aqui compreende compostos de metal descritos aqui que irão migrar em temperaturas de cerca de 93°C a cerca de 760°C quando contatados com um agente de mobilização, e os quais poderíam por meio disso resultar em uma desativação do catalisador ou dano ao equipamento durante operação do sistema do reator.
[0066] Em uma modalidade, estanho reativo é mobilizado sob condições do processo que compreende entre cerca de 0,1 partes por milhão em peso (ppm) a cerca de 100 ppm de HC1. Por exemplo, estanho reativo pode ser mobilizado quando catalisadores contendo halogênio, os quais podem envolver cloro, são usados para reforma catalítica em um sistema do reator frescamente revestido de estanho tendo camadas de MPL frescamente preparadas. Quando usado no contexto de reforma, o termo "estanho reativo" compreende qualquer um de estanho elementar, compostos de estanho, intermetálicos de estanho, ligas de estanho, ou suas combinações que irão migrar em temperaturas de cerca de 93°C a cerca de 760°C quando contatados com um agente de mobilização, e os quais poderíam por meio disso resultar em desativação do catalisador durante operações de reforma ou durante aquecimento das tubulações do forno de reforma. Em outros contextos, a presença de metais reativos irá depender dos metais particulares, o agente de mobilização, assim como o processo do reator e suas condições de operação.
[0067] Seqüestro pode ser feito usando processos ou etapas de tratamento químico ou físico. Os metais seqüestrados e agente de mobilização podem ser concentrados, recuperados, ou removidos do sistema do reator. Em uma modalidade, os metais móveis e agente de mobilização podem ser seqüestrados contatando-o com um adsorvente, reagindo-o com composto que irá capturar os metais móveis e agente de mobilização, ou por dissolução, tal como lavando as superfícies do substrato do sistema do reator com um solvente e removendo os metais móveis e agente de mobilização dissolvidos.
[0068] A escolha do sorvente depende da forma particular dos metais móveis e sua reatividade pelos metais móveis particulares. Em uma modalidade, o sorvente pode ser um material sólido ou liquido (um adsrovente ou absorvente) o qual irá capturar os metais móveis. Sorventes líquidos adequados incluem água, metais líquidos tais como metais de estanho, cáustico e outras soluções de fricção básicas. Sorventes sólidos eficazmente capturam os metais móveis e agente de mobilização pela adsorção ou pela reação. Sorventes sólidos são geralmente fáceis de usar e subseqüentemente fáceis de remover do sistema. Um sorvente sólido pode ter uma alta área de superfície (tal como maior do que cerca de 10 m2/g), tem um alto coeficiente de adsorção com os metais móveis e agente de mobilização ou reagem os metais móveis e agente de mobilização para capturar o mesmo. Um sorvente sólido retem sua integridade física durante esse processo tal que o sorvente mantem uma resistência ao esmagamento, resistência ao atrito aceitáveis, etc. Os sorventes podem também incluir torneamentos de metal, tal como torneamentos de ferro que irão reagir com cloreto de estanho móvel. Em uma modalidade, os sorventes podem ser aluminas, argilas, sílicas, sílica-aluminas, carbono ativado, zeólitos ou suas combinações. Em uma modalidade alternativa, o sorvente pode ser uma alumina básica, tal como potássio sobre alumina, ou cálcio sobre alumina.
[0069] Em uma modalidade, o agente de mobilização pode ser um composto contendo halogênio. Como usado aqui, o termo "composto contendo halogênio" ou "gás contendo halogênio" inclui, mas não é limitado a, halogênio elementar, haletos de ácido, haletos de alquila, haletos aromáticos, outros haletos orgânicos incluindo aqueles contendo oxigênio e nitrogênio, sais de haleto inorgânico e halocarbonos ou suas misturas. Água pode opcionalmente estar presentes. Em uma modalidade, um gás compreendendo HC1 pode ser usado como o agente de mobilização. Então, HC1 efluente, gás contendo halogênio residual (se presente) e metais móveis, são todos seqüestrados. Os compostos contendo halogênio podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,1 ppm a cerca de 1.000 ppm, alternativamente de cerca de 1 ppm a cerca de 500 ppm, alternativamente de cerca de 10 ppm a cerca de 200 ppm.
[0070] Em uma modalidade, a MPL é exposta ao agente de mobilização em uma temperatura de cerca de 93°C a cerca de 538°C, alternativamente de cerca de 121°C a cerca de 510°C, alternativamente de cerca de 149°C a cerca de 482°C por um período de cerca de 1 hora a cerca de 200 horas. Seqüestro e outros processos para remoção de metais ativos em ou sobre a MPL são revelados nas patentes U.S n°s 6.551.660 e 6.419.986, incorporadas por referência aqui.
[0071] Em uma modalidade, uma MPL pode ser usada para isolar o substrato de um reator ou componente do reator de hidrocarbonetos. Uma MPL formada pelas metodologias reveladas pode apresentar um alto grau de homogeneidade com uma espessura suficiente para tornar o substrato resistente aos processos de degradação previamente descritos.
[0072] A camada de MPL pode compreender uma camada de ligação de níquel esgotado intermediária que fixa a MPL ao substrato. Em uma modalidade, a MPL compreende uma camada de estaneto com a camada de ligação disposta entre a camada de estaneto e o substrato. A camada de estaneto pode ser enriquecida com níquel e compreende inclusões de carbeto, enquanto que a camada de ligação de níquel esgotado intermediária pode compreender inclusões de estaneto, como é mostrado na figura 2. A camada de estaneto enriquecida com níquel é "enriquecida" em comparação com a camada de ligação de níquel esgotado. Adicionalmente, a camada de estaneto enriquecida com níquel pode compreender inclusões de carbeto as quais podem ser isoladas ou podem ser extensões ou projeções contínuas da camada de ligação de níquel esgotado conforme elas se estendem, substancialmente sem interrupção, de dita camada de ligação em dita camada de estaneto, e as inclusões de estaneto podem igualmente compreender extensões contínuas de camada de estaneto enriquecida com níquel na camada de ligação de níquel esgotado intermediária. A interface entre a camada de ligação de níquel esgotado intermediária e a camada de estaneto enriquecida com níquel pode ser irregular, mas de outra forma substancialmente sem interrupção. A extensão para a qual as fases, camadas e inclusões acima mencionadas desenvolvem pode ser uma função das condições redutoras e temperatura a qual a AML é tratada, e a quantidade de tempo cuja exposição é mantida.
[0073] Em outras modalidades, a camada de ligação de níquel esgotado intermediária compreendendo inclusões de estaneto compreende de cerca de 0,5% em peso a cerca de 20% em peso; alternativamente de cerca de 1% em peso a cerca de 17% em peso; alternativamente de cerca de 1,5% em peso a cerca de 14% em peso de estanho elementar. Enquanto não desejado ser limitado pela teoria, acredita-se que formação da camada de ligação de níquel esgotado intermediária compreendendo inclusões de estaneto é controlada pelas temperaturas e pressões de cura, particularmente condições que combinam altas temperaturas e baixas pressões. Em algumas modalidades as temperaturas necessárias para gerar uma camada de ligação de níquel esgotado intermediária compreendendo inclusões de estaneto compreendem temperaturas de cerca de 660°C a cerca de 760°C e pressões de 2.172 kPa a cerca de 0,05 Pa.
[0074] Em uma modalidade, a MPL compreende uma camada de estaneto ligada a um substrato de metal (por exemplo, aço) via uma camada de ligação de níquel esgotado intermediária compreendendo inclusões de estaneto. A MPL pode ter uma espessura total de cerca de 1 pm a cerca de 150 μπι, alternativamente de cerca de 1 pm a cerca de 100 pm, alternativamente de cerca de 1 pm a cerca de 50 pm. A camada de estaneto pode ter uma espessura de cerca de 0,25 pm a cerca de 100 pm, alternativamente de cerca de 0,5 pm a cerca de 75 pm, alternativamente de cerca de 1 pm a cerca de 50 pm. A camada de ligação de níquel esgotado intermediária compreendendo inclusões de estaneto tem uma espessura de cerca de 1 a cerca de 100 pm; alternativamente de cerca de 1 a cerca de 50 pm; alternativamente de cerca de 1 a cerca de 10 pm.
[0075] Em uma modalidade, um AML/MPL pode ser aplicado a superfície do substrato de um componente de um sistema de reforma catalítica para remover hidrocarbonetos leves tais como nafta a hidrocarbonetos cíclicos e/ou aromáticos. A alimentação de nafta pode ser hidrocarbonetos com uma faixa de ebulição de cerca de 21°C a cerca de 232°C. Em uma modalidade, processamento de alimentação adicional ocorre para produzir uma alimentação que é substancialmente livre de enxofre, nitrogênio, metais e outros venenos para catalisadores conhecidos. Esses venenos de catalisador podem ser removidos primeiro usando técnicas de hidrotratamento, e então usando sorventes para remover os compostos de enxofre remanescentes.
[0076] Enquanto reforma catalítica tipicamente se refere a conversão de nafta em aromáticos, outras matérias prima podem ser tratadas também para fornecer um produto enriquecido com aromáticos. Portanto, enquanto a conversão de nafta é uma modalidade, reformas catalíticas podem ser úteis para a conversão ou aromatização de uma variedade de matérias prima tais como hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos parafínicos, hidrocarbonetos ramificados, hidrocarbonetos olefínicos, hidrocarbonetos acetilênicos, hidrocarbonetos cíclicos, hidrocarbonetos olefínicos cíclicos, suas misturas e outras matérias prima como conhecidos por aquele versado na técnica.
[0077] Exemplos de hidrocarbonetos leves incluem sem limitação aqueles tendo 6 a 10 carbonos tais como n-hexano, metilpentano, n-heptano, metilhexano, dimetilpentano e n-octano. Exemplos de hidrocarbonetos de acetileno incluem sem limitação aqueles tendo 6 a 10 átomos de carbono tais como hexino, heptino e octino. Exemplos de hidrocarbonetos de parafina acíclicos incluem sem limitação aqueles tendo 6 a 10 átomos de carbono tais como metilciclopentano, ciclohexano, metilciclohexano e dimetilciclohexano. Exemplos típicos de hidrocarbonetos de olefina cíclicos incluem sem limitação aqueles tendo 6 a 10 átomos de carbono tais como metilciclopenteno, ciclohexeno, metilciclohexeno, e dimetilciclohexeno.
[0078] Algumas das outras reações de hidrocarboneto que ocorrem durante a operação de reforma incluem a desidrogenação de ciclohexanos em aromáticos, desidroisomerização de alquilciclopentanos em aromáticos, e desidrociclização de hidrocarbonetos acíclicos em aromáticos. Um número de outras reações também ocorre, incluindo a desalquilação de alquilbenzenos, isomerização de parafinas, e reações de hidrocraqueamento, as quais produzem hidrocarbonetos gasosos leves tais como, metano, etano, propano e butano. Desse modo, "reforma" como usado aqui se refere ao tratamento de uma alimentação de hidrocarboneto através do uso de uma ou mais reações que produzem aromáticos de modo fornecer um produto enriquecido com aromáticos (isto é, um produto cujo teor de aromáticos é maior do que na alimentação).
[0079] Variações operacionais para um processo de reforma típica incluem temperaturas de entrada do reator de cerca de 371°C a cerca de 704°C; uma pressão do sistema de cerca de 207 kPa a cerca de 2.860 kPa; uma taxa de hidrogênio de reciclo suficiente para produzir uma relação em mol de hidrogênio para hidrocarboneto para a alimentação para a zona do reator de reforma de cerca de 0,1 a cerca de 20; e uma velocidade espaço horário líquida para a alimentação de hidrocarboneto sobre o catalisador de reforma de cerca de 0,1 h_1 a cerca de 10 h_1. Temperaturas de reforma adequadas podem ser alcançadas pré-aquecendo a alimentação em altas temperaturas que podem variar de cerca de 316°C a cerca de 982°C. O termo reforma catalítica como usado aqui e na técnica se refere a conversão de hidrocarbonetos sobre um catalisador de reforma na ausência de água adicionada, (por exemplo, menos que cerca de 1.000 ppm de água). Esse processo difere significativamente da reforma a vapor a qual inclui a adição de quantidades significantes de água como vapor, e é mais comumente usado para gerar gás de síntese de hidrocarbonetos tal como metano.
[0080] Para alcançar as temperaturas do reformador adequadas, freqüentemente pode ser necessário aquecer as tubulações do forno para altas temperaturas. Essas temperaturas podem freqüentemente variar de cerca de 316°C a cerca de 982°C, alternativamente de cerca de 454°C a cerca de 677°C, alternativamente de cerca de 482°C a cerca de 649°C.
[0081] Um compósito de catalisador multifuncional, o qual contem um componente de desidrogenação-hidrogenação metálico, ou suas misturas, selecionado do grupo VIII da tabela periódica dos elementos (também conhecido como grupos 8, 9, e 10 da tabela periódica IUPAC) em um suporte de óxido inorgânico poroso (tais como suportes de alumina ou suportes de zeólito de grande poro ligados) podem ser empregado na reforma catalítica. Maioria dos catalisadores de reforma estão na forma de esferas ou cilindros tendo uma granulometria média ou granulometria secional média de cerca de 1,6 mm a cerca de 4,8 mm. Compósitos de catalisador para reforma catalítica são revelados na patente U.S n° 5.674.376 e 5.676.821, incorporadas por referência aqui.
[0082] As metodologias empregadas podem também ser úteis para reforma sob condições com pouco enxofre usando uma ampla variedade de catalisadores de reforma. Tais catalisadores incluem, mas não são limitados ao grupo dos metais nobres VIII sobre óxidos inorgânicos refratários tal como platina em alumina, Pt/Sn em alumina e Pt/Re em alumina/ grupo dos metais nobres VIII em zeólitos de grande poro tais como Pt, Pt/Sn e Pt/Re em zeólitos de grande poro.
[0083] Em uma modalidade, o catalisador pode ser um catalisador sensível ao enxofre tal como um catalisador de zeólito de grande poro compreendendo pelo menos um metal alcalino ou alcalino terroso carregado com pelo menos um metal do grupo VIII. Em tal uma modalidade, a alimentação de hidrocarboneto pode conter menos que cerca de 100 partes por bilhão em peso (ppb) de enxofre, alternativamente, menos que cerca de 50 ppb de enxofre, e alternativamente, menos que cerca de 25 ppb de enxofre. Se necessário, uma unidade de sorver enxofre pode ser empregada para remover pequenos excessos de enxofre, [0084] Em uma modalidade, o catalisador dessa revelação compreende um catalisador de zeólito de grande poro incluindo um metal alcalino ou alcalino terroso e carregado com um ou mais metais do Grupo VIII. Em uma alternativa, tal um catalisador pode ser usado para reformar uma alimentação de nafta.
[0085] O termo "zeólito de grande poro" como usado aqui se refere a um zeólito tendo uma granulometria eficaz 6 6 , de cerca de 6 Angstroms (A) a cerca de 15 A. Zeolitos cristalinos de grande poro, os quais são adequados para uso nessa revelação incluem sem limitação zeólito tipo L, zeólito X, zeólito Y, ZSM-5, mordenita e faujasita. Esses têm granulometrias aparentes sobre a ordem de cerca de 7 Á a cerca de 9 Á. Em uma modalidade, o zeólito pode ser um zeólito tipo L.
[0086] A composição do zeólito tipo L expressa em termos de relações em mol de óxidos pode ser representada pela a fórmula a seguir: [0087] Na fórmula acima M representa um cátion, n representa a valência de M, e y pode ser qualquer valor de 0 a cerca de 9. Zeólito L, seu padrão de difração de raio X, suas propriedades, e métodos para sua preparação são descritos em detalhe na patente U.S n° 3.216.789, o conteúdo da qual é por meio deste incorporado por referência. A fórmula atual pode variar sem mudar a estrutura cristalina. Em uma modalidade, a relação em mol de silício para alumínio (Si/Al) pode variar de cerca de 1,0 a cerca de 3,5.
[0088] A fórmula química para zeólito Y expressa em termos de relações em mol de óxidos pode ser escrita como: (0,7-1, l)Na20:Al203:xSi02:yH20 [0089] Na fórmula acima, x é um valor maior do que cerca de 3 e até cerca de 6; y pode ser um valor até cerca de 9; Zeólito Y tem uma característica de padrão de difração de raio-X de pó, o qual pode empregado com a fórmula acima para identificação. Zeólito Y, suas propriedades, e métodos para sua preparação são descritos em mais detalhe na patente U.S n° 3.130.007, o conteúdo da qual é por meio deste incorporado por referência.
[0090] Zeólito X é uma peneira molecular zeolítica cristalina sintética a qual pode ser representada pela fórmula: [0091] Na fórmula acima, M representa um metal, particularmente metais alcalinos e alcalinos terrosos, n é a valência de M, e y pode ter qualquer valor de até cerca de 8 dependendo da identidade de M e o grau de hidratação do zeólito cristalino. Zeólito X, seu padrão de difração de raio X, suas propriedades, e métodos para sua preparação são descritos em detalhe na patente U.S n° 2.882.244 o conteúdo da qual é por meio deste incorporado por referência.
[0092] Um metal alcalino ou alcalino terroso pode estar presente no zeólito de grande poro. Aquele metal alcalino terroso pode ser potássio, bário, estrônio ou cálcio. O metal alcalino terroso pode ser incorporado no zeólito pela síntese, impregnação ou troca de íon.
[0093] Os catalisadores zeolíticos de grande poro usados nessa revelação são carregados com um ou mais metais do grupo VIII, tais como níquel, rutênio, ródio, paládio, iridio ou platina. Em uma modalidade, o metal do grupo VIII pode ser iridio ou alternativamente platina. A percentagem em peso de platina no catalisador pode ser de cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso.
[0094] Metais do grupo VIII são introduzidos nos zeólitos de grande poro pela síntese, impregnação ou troca em uma solução aquosa de sal apropriado. Quando é desejado introduzir dois metais do grupo VIII no zeólito, a operação pode ser realizada simultaneamente ou seqüencialmente.
[0095] Tem sido revelado que alguns catalisadores de reforma zeolítica envolvem gases de haleto de hidrogênio sob condições de reforma, especialmente durante operações iniciais. Esses gases de haleto de hidrogênio envolventes, por suas vez, podem produzir soluções de haleto aquoso nas regiões mais frias do equipamento do processo, tais como as áreas a jusantes dos reatores. Alternativamente, haletos aquosos podem ser produzidos durante os começos ou fechamentos, quando esse equipamento a jusante é exposto a umidade. Quaisquer seções de aço inoxidável austenítico desse equipamento que entra em contato com solução de haleto aquoso podem ser submetidas ao craqueamento por corrosão sob tensão de haleto (HSCC). HSCC é um tipo único de corrosão em que pode não haver essencialmente perda do metal em massa antes que o reparo ou substituição seja necessário.
[0096] Em uma modalidade, HSCC de aço inoxidável austenítico pode ser evitado via aplicação de um AML e formação de uma MPL. HSCC pode ocorrer quando aço inoxidável austenítico contata haleto aquoso em temperaturas acima de cerca de 49°C, alternativamente de cerca de 54°C a cerca de 110°C, enquanto também é submetido a tensão de tração. Enquanto não desejado ser limitado pela teoria, acredita-se que os craqueamentos provocados pelo HSCC progridem pela dissociação eletroquimica da liga de aço na solução de haleto aquoso.
[0097] A necessidade de proteger aço inoxidável austenitico de HSCC é conhecida. Geralmente, se as condições de HSCC são para ser encontradas, um tipo diferente de aço ou uma liga especial, o qual pode ser mais caro do que o aço inoxidável austenitico, é selecionado quando o equipamento é projetado. Alternativamente, condições do processo podem algumas vezes ser modificados de modo que HSCC não ocorre, tal como operando em baixas temperaturas ou secando as correntes do processo. Em outras situações onde as propriedades do aço inoxidável são requeridas ou altamente desejáveis, meios são empregados para evitar HSCC. Em uma modalidade, um AML/MPL pode ser aplicado ao aço inoxidável para eliminar contato do aço com o meio do haleto.
[0098] Análise microscópica pode facilmente determinar a espessura do AML ou MPL descrita aqui. Para facilidade de medição da espessura do revestimento, cupons podem ser preparados os quais correspondem ao substrato do reator a ser tratado. Esses podem ser tratados sob condições idênticas como o componente do reator em grande escala a ser tratado. Os cupons podem ser usados para determinar a espessura do AML, e MPL resultante.
Exemplos [0099] Nos exemplo 1 a 13, cupons de aço inoxidável tipo 347, geralmente menos que 0,001 m2, foram revestidos com uma composição para formar um AML sobre os cupons. A composição compreenda cerca de 32% em peso de metal de estanho (1-5 pm de granulometria) , cerca de 32% em peso de óxido de estanho (0,044 m2) , cerca de 16% em peso de octanoato de estanho, e o balanço com álcool isopropílico anidro. Em alguns casos metade do cupom foi revestido para determinar a migração da MPL para a parte não revestida do cupom. Referindo-se a tabela I, o revestimento foi curado em uma mistura de hidrogênio:argônio em uma relação de 75:25 por cerca de 40 ou cerca de 100 horas nas temperaturas e pressões indicadas. Durante esse processo a AML contendo estanho formou uma MPL compreendendo estaneto sobre a superfície dos cupons. A identificação da MPL formada foi determinada montando a amostra em resina epóxi, seguida pela moagem e polimento para exame com microscópio fotográfico e de varredura de elétron. Inspeção visual e microscópica do cupom confirmaram a formação de uma MPL compreendendo estaneto com as características observadas na tabela I linhas 9 e 10.
[00100] Cura realizada a cerca de 552°C e cerca de 101 kPa, ver exemplos 5 e 9, serviu como as condições de cura convencionais para propósitos comparativos. Em contraste, exemplos 1, 3, 7, 10 e 12 tinha a cura realizada a 677°C. Figura 2 é uma imagem SEM de retroespalhamento da MPL produzida no exemplo 10. Em alguns casos, ver exemplos 2, 4, e 8, os cupons revestidos foram ainda processados pelo tratamento com cloreto de hidrogênio como um agente de mobilização , [00101] Exemplos 11 e 13 formaram uma MPL compreendendo estaneto após os cupons terem sido submetidos a um procedimento de cura de duas etapas realizado pela cura em uma primeira temperatura de cerca de 67 7°C e uma primeira pressão de cerca de 21 kPa por cerca de 40 horas,-seguida pela cura em uma segunda temperatura de cerca de 677°C e uma segunda pressão de cerca de 1,3 kPa por cerca de 10 horas. As MPLs que formaram via cura de duas etapas, exemplos 11 e 13, eram mais espessas do que visto quando o processo foi realizado em uma etapa, exemplos 10 e 12, respectivamente.
TABELA I
[00102] Os resultados demonstram que MPLs compreendendo estaneto formadas após cerca de 40 horas de cura a cerca de 677°C e pressões atmosféricas e/ou subatmosféricas têm espessura aumentada quando comparadas as camadas formadas no exemplo 5 sob as condições de cura de cerca de 552°C e pressão atmosférica. Além disso, as MPLs compreendendo estaneto formadas sob temperaturas elevadas e pressões subatmosféricas podem ter uma quantidade reduzida de estanho reativo como determinado pela ausência de pequenas bolas de estanho metálico sobre a superfície da amostra quando comparadas a MPL compreendendo estaneto formada usando as condições de cura do exemplo 5.
[00103] Enquanto modalidades preferidas dessa revelação têm sido mostradas e descritas, modificação das mesmas podem ser feitas por aquele versado na técnica sem se afastar do espirito e ensinamentos dessa revelação. As modalidades descritas aqui são exemplos somente, e não são intencionadas para ser limitativas. Muitas variações e modificações dessa revelação reveladas aqui são possíveis e estão dentro do escopo dessa revelação. Uso do termo "opcionalmente" com relação a qualquer elemento de uma reivindicação é intencionado para significar que o elemento em questão é requerido, ou alternativamente, não é requerido. Ambas alternativas são intencionadas para estar dentro escopo da reivindicação. Uso de termos mais amplos tais como "compreende", "inclui", "tendo", etc, deveríam ser entendidos para fornecer suporte para termos mais restritos tais como "consistindo de", "consistindo essencialmente de", "compreendidos substancialmente de", etc. A menos que especificado ao contrário ou aparente do significado pleno da frase, a palavra "ou" tem o significado inclusive. Os adjetivos "primeiro", "segundo", e em diante não são para ser interpretados como limitantes das matérias modificadas para uma ordem particular em tempo, espaço, ou ambos a menos que especificado ao contrário ou aparente do significado pleno de uma frase.
[00104] Conseqüentemente, o escopo de proteção não é limitado pela descrição apresentada acima, mas é somente limitado pelas reivindicações as quais se seguem, aquele escopo incluindo todos equivalentes da matéria em questão das reivindicações. Cada e toda reivindicação é incorporada no pedido como uma modalidade da presente invenção. Desse modo, as reivindicações são uma posterior descrição e são uma adição às modalidades preferidas da presente invenção. A discussão de uma referência aqui não é uma admissão que é técnica anterior à presente invenção, especialmente qualquer referência que pode ter uma data de publicação após a data de prioridade desse pedido. As revelações de todas patentes, pedidos de patente, e publicações citadas aqui são por meio deste incorporados por referência, para a extensão que eles fornecem exemplos, procedimentos ou outros suplementos detalhados para aqueles apresentados aqui.
REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Método de tratamento de um substrato caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato de um componente não montado de uma estrutura para formar uma camada de metal aplicada sobre o substrato seguida pela cura da camada de metal aplicada sobre o substrato antes de montar a estrutura para formar uma camada de camada de proteção de metal sobre o substrato.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cura da camada de metal aplicada é em pressão subatmosférica.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de metal aplicada é curada em uma pressão de 97 kPa a 0,13 Pa, ou em uma temperatura de 316°C a 760°C.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de curar a camada de metal aplicada em uma primeira temperatura e uma primeira pressão durante um primeiro período de tempo e curar a camada de metal aplicada a uma segunda temperatura e segunda pressão por um segundo período de tempo, em que a cura forma uma camada protetora de metal no substrato.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira temperatura é de 316°C a 760 °C e a primeira pressão é de 1.480 kPa a 0,13 Pa; Ou em que a segunda temperatura é de 316°C a 760°C e a segunda pressão é de 0,13 Pa a 1,480 kPa.
6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira pressão, a segunda pressão ou ambas são subatmosféricas.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de metal aplicada compreende estanho, antimônio, bismuto, silício, chumbo, mercúrio, arsênio, germânio, índio, telúrio, selênio, tálio, cobre, cromo, bronze, ligas intermetálicas, ou suas combinações.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar uma camada de pelo menos um metal ao substrato para formar uma camada de metal aplicada sobre o substrato e seguida pela cura da camada de metal aplicado em uma temperatura maior do que 649°C para formar uma camada de proteção de metal sobre o substrato, em que a camada de metal aplicada compreende óxido de estanho, um composto de estanho passível de decomposição, e pó metálico de estanho.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de metal aplicada é curada em uma temperatura de 649°C a 760°C e uma pressão de a partir da pressão subatmosférica a 2.172 kPa.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a camada de metal aplicada compreende um estaneto, em particular em que a camada de estaneto tem uma espessura de 0,25 pm a 100 pm.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a camada de metal aplicada tem uma espessura de 25 pm a 2,5 mm, ou em que a camada de metal protetora tem uma espessura de 1 pm a de 150 pm.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a camada de metal aplicada é curada em um meio redutor.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende contatar a camada de proteção de metal com um agente de mobilização seguido por um processo de seqüestro.
14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de proteção de metal adicionalmente compreende uma camada de ligação de níquel esgotado.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a camada de ligação compreende estaneto, ou em que a camada de ligação tem uma espessura de 1 a 100 pm, ou em que a camada de ligação compreende de 1% em peso a 20% em peso de estanho elementar.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o componente não montado da estrutura é um componente não montado de um sistema de reator, em particular em que a aplicação da camada de pelo menos um metal ao substrato do sistema do reator não montado requer menos tempo ocioso do sistema do reator quando comparado a um outro método idêntico segundo o qual a camada de pelo menos um metal é aplicada a um componente do tipo montado do sistema do reator.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a aplicação da camada de pelo menos um metal, a cura da camada de metal aplicada, ou ambas é realizada em um local outro que um sítio de montagem final para a estrutura; ou em que o componente não montado é uma parte de reparo ou de substituição para uma estrutura montada.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o componente não montado é transportado antes ou após aplicar a pelo menos uma camada de metal; antes ou após a cura da camada de metal aplicado; ou antes ou após ainda contatar a camada de proteção de metal com um agente de mobilização seguido por um processo de sequestro; ou em que o componente não montado é removido de uma estrutura montada antes da aplicação da pelo menos uma camada de metal.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato e que o substrato compreende aços carbono, aços doce, aços liga, aços inoxidáveis ou aços inoxidáveis austeniticos.

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2805106T3 (es) Método de tratamiento de una superficie para proteger la misma
TW480291B (en) Method for reforming hydrocarbons and that for protecting reactor system used in the same
US5674376A (en) Low sufur reforming process
EP0845521B1 (en) Low-sulfur reforming prosesses
EP0951522B1 (en) Method of removing reactive metal from a metal-coated reactor system
BRPI0611015B1 (pt) A method of treating a substrate