專利名稱:甲醇低溫催化裂解的碳勢(shì)調(diào)變法的制作方法
本發(fā)明屬于改變鐵金屬或合金的熱處理技術(shù)領(lǐng)域：
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目前所用的以甲醇為原料的低溫催化裂解，是將甲醇低溫汽化預(yù)熱，再進(jìn)入催化裂解器裂解，則得到所需的裂解氣。其裂解氣氣氛碳勢(shì)約為1.0，用于各種鋼材的保護(hù)加熱及薄層滲碳。若所需氣氛的碳勢(shì)小于1.0或大于1.0，該氣氛就不能夠滿足多種熱處理工藝的需要。為此，本發(fā)明提供了一種甲醇低溫催化裂解的碳勢(shì)調(diào)變方法。
本發(fā)明的任務(wù)是解決甲醇低溫催化裂解的氣氛碳勢(shì)可從0.1調(diào)變到1.5，以適應(yīng)多種特殊熱處理工藝的需要。
本發(fā)明采用在原料甲醇中加入不同量的水，利用催化劑調(diào)變低碳勢(shì)。因含Cu、Zn、Cr、Mn、K成份的催化劑，具有雙功能。在260～320℃的低溫下，能加速甲醇裂解反應(yīng)和水煤氣轉(zhuǎn)變反應(yīng)。其反應(yīng)式為CH3OH→ZH2+CO，H2O+CO ()/() H2+CO2。隨著甲醇中水量的增加，裂解氣氛中CO2的含量上升，導(dǎo)致碳勢(shì)下降。若在甲醇中加入1%～20%的水，氣氛的碳勢(shì)可在0.1～1.0之間調(diào)變。
本發(fā)明采用在原料甲醇中加入不同量的無(wú)水乙醇，利用催化劑調(diào)變高碳勢(shì)。因含Cu、Zn、Cr、Co、Mn、K成份的催化劑，具有上述功能之外，還有能加速乙醇在260～320℃低溫下催化裂解的功能。其反應(yīng)式為C2H5OH→CH4+H2+CO，由于裂解氣中CH4量的上升，則由反應(yīng)式CH4+CO2()/() 2CO+4H2得知，在熱處理的高溫下，氣氛中的CO2明顯下降，碳勢(shì)提高。隨著甲醇中乙醇量的增加，CO2量下降，CH4量上升，則碳勢(shì)也上升。若在甲醇中加入1%～20%的乙醇，氣氛的碳勢(shì)可在1.0～1.5調(diào)變。將此裂解氣與10%～50%的高純氮混合，可以配制成不同比例的氮基吸熱式氣氛，其碳勢(shì)在1.0～1.4，是一種具有強(qiáng)滲功能的滲碳?xì)夥铡?br>本發(fā)明是將甲醇與水或甲乙醇混合液，通過(guò)液體泵、流量計(jì)、送入汽化預(yù)熱室，室溫在200～230℃將混合液汽化預(yù)熱進(jìn)入催化裂解器，催化裂解器催化反應(yīng)溫度在230～320℃可使混合蒸汽裂解，裂解氣經(jīng)過(guò)冷凝器就得到所需要的氣氛，氣氛的碳勢(shì)可在0.1～1.5調(diào)變，碳勢(shì)調(diào)變范圍大，以使該氣氛既可用于各種金屬材料的保護(hù)加熱，又可用于各種鋼材的滲碳，效果極佳，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
實(shí)施例一，本發(fā)明將含有7%水的甲醇溶液，通過(guò)220℃的汽化預(yù)熱和280℃的催化裂解，使裂解氣通入熱處理爐，在800℃下分析爐中氣氛含量為H264%，CO27%，CO23%，還有其它化合物，氣氛的碳勢(shì)為0.5。
實(shí)施例二，本發(fā)明將甲醇中加入20%的無(wú)水乙醇，通過(guò)230℃的汽化預(yù)熱和300℃的催化裂解，并在裂解氣中加入50%的N2混合進(jìn)入熱處理爐。在900℃下分析爐中氣氛含量為N241.3%、CO19.2%、H238.8%、CO20.006%，氣氛的碳勢(shì)為1.25。用于拖拉機(jī)齒輪滲碳(材料為20CrMnTi)，爐溫900℃，時(shí)間3小時(shí)，擴(kuò)散1小時(shí)，滲碳層深達(dá)2.0mm，且表面光潔，表面含碳量約1.0%。
權(quán)利要求
1.甲醇低溫催化裂解，是將甲醇汽化預(yù)熱、催化劑裂解，其特征是在原料甲醇中加入不同量的水或乙醇，經(jīng)催化劑裂解，其裂解氣氣氛碳勢(shì)可調(diào)變。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的甲醇低溫催化裂解，其特征是在甲醇中加入1%～20%的水，裂解氣氣氛碳勢(shì)可在0.1～1.0之間調(diào)變。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的甲醇低溫催化裂解，其特征是在甲醇中加入1%～20%的乙醇，裂解氣氣氛碳勢(shì)可在1.0～1.5調(diào)變。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的裂解氣氣氛，其特征是與10%～50%N2、混合，可配制氮基吸熱式氣氛，碳勢(shì)可達(dá)1.0～1.4。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的甲醇低溫催化裂解，其特征是含Cu、Zn、Cr、Co、Mn、K成份的具有多功能的催化劑。
專利摘要
甲醇低溫催化裂解的碳勢(shì)調(diào)變法，屬于改變鐵金屬或合金的熱處理技術(shù)領(lǐng)域：
。在原料甲醇中加入不同量的水或不同量的乙醇，經(jīng)低溫催化裂解，可調(diào)整氣氛中CO
文檔編號(hào)C23C8/32GK87105410SQ87105410
公開(kāi)日1988年3月16日 申請(qǐng)日期1987年8月4日
發(fā)明者楊正德, 李春華, 翁霽, 沈美娟, 高保嬌, 唐淑琴, 李生云, 劉蘭萍 申請(qǐng)人:太原機(jī)械學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan