NH1949

NH1949 抗结焦新材料

创新新材料

延长清焦周期

延长炉管寿命

降本增效

新材料

NH1949描述

NH1949抗结焦新材料

自2012年开始自主研发新一代高温合金乙烯裂解炉管，通过添加Al元素生成稳定的Al₂O₃氧化膜，使合金具有优异的抗氧化、抗渗碳和抗结焦性能；以及W元素和稀贵金属元素的固溶强化及晶界净化，确保在1100℃以上仍具有优异的高温力学性能。

NH1949合金炉管及静态铸件的高冶金质量、高服役性能制造加工，保证出厂的NH1949合金制品均具有优异的力学性能和抗渗碳、抗结焦性能，可显著延长乙烯裂解炉运行周期，提高生产效率，延长裂解炉服役寿命。

NH1949抗结焦新材料是国内首创1200℃完全抗氧化、抗结焦高温合金材料，应用于乙烯裂解炉管、冶金直接还原铁DRI过程气体加热器、环保行业等。突破了石化行业裂解炉管抗结焦的世界性难题，综合性能达到了国际领先水平，每年可为国内乙烯行业带来经济效益300亿元以上，为国家减排600万吨/年标准煤。

抗结焦：延长清焦周期2-5倍，减少清焦次数；

抗氧化：1200℃完全抗氧化减轻炉管外壁损伤，保持有效承载面积，炉管服役寿命可延长至1.5-2倍；

长期服役：1150℃长期服役可优化裂解参数，提高COT温度7-15℃，增加乙烯收率2~3%；

基本性能与案例

NH1949基本性能

炉管中的Fe、Ni等元素会加快炉管的结焦，结焦初期是在炉管内壁形成纵向的丝状焦炭，丝状焦炭会降低炉管表面质量，促进气相结焦自由基结焦。为有效隔绝炉管中的Fe、Ni与裂解原料相接触，减少催化结焦，通常方法是在炉管材料表面形成一层氧化层，传统材料的氧化层为铬氧化层，加铝新材料NH1949的氧化层为铝氧化层。与传统材料的氧化铬层相比，加铝新材料NH1949的氧化铝层，具有如下优点。

显微结构

NH1949是一种含铬、铁、铝、钨及其他痕量合金元素的铸造镍基合金。其显微组织由碳化物析出和奥氏体基体组成，具有良好的结构稳定性。碳和铬的存在导致铬富集碳化物的形成。通过碳化物的沉淀和钨的固溶强化作用，显著提高了合金的高温强度。

抗氧化性能

NH1949合金氧化增重速率低，剥落量少，AI₂0₃膜在1200℃时，表面覆盖率仍能稳定在90%以上，并且氧化膜分布均匀连续、结构致密，与基体结合界面紧密，保证了合金在1200℃以下具有优异的抗渗碳和抗结焦性能。

抗渗碳性能

NH1949合金具有优异的抗渗碳性能，在1100℃的C₂H₂/H₂ 的混合气氛中渗碳8小时，NH1949合金的渗碳增重量低于NH25-35Mic 或 NH35-45Mic合金的1/10。

高温强度

由于NH1949在1150℃的抗拉强度与25Cr35NiNb微合金和35Cr45NiNb微合金材料1100℃的相当，所以NH1949使用温度可以高于传统材料50℃。

NH1949应用案例

2020年11月NH1949首次安装在气体裂解炉中，炉管表面温度和绝压比变化如下图所示:

第一个图，裂解炉运行153天后，炉管表面温度最高为1085℃，未达到炉管表面限制温度1100℃。

第二个图，裂解炉运行153天期间，乙烷转化率一直保持在65%以上，并未随着运行时间的延长，炉管内焦炭的增多而降低。

NH1949应用状况

NH1949高温合金炉管已于2020年10月在独山子石化公司百万吨乙烯装置中15万吨单体炉上首次应用，2021年追加2台炉。2022年分别与辽阳石化、兰州石化各签订1台新材料产品， 2023年与烟台万华化学签订2台炉，大连恒力石化签订1台炉，Birwelco America 签订1台炉，BALTIC CHEMICAL PLANT签订2台炉，Pacific Corp.签订10台炉，2025年SABIC签订2台炉，PCS签订1台炉，SCG签订2台炉等新材料合同。