Mecanismo de daño por alta temperatura de un acero HP40, expuesto al ambiente carburizante característico de un horno pirólisis de etano para producción de etileno
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Date
2012
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los procesos de pirólisis, cracking térmico de hidrocarburos ocurren a alta temperatura, ocasionando que los hidrocarburos pesados de la carga se vuelvan inestables y se descompongan en hidrógeno, metano, olefinas (etileno), acetileno y aromáticos. Hay dos clases de reacciones de pirólisis: las reacciones principales, donde se forma el Etileno producto y las reacciones secundarias, que son indeseables en el proceso, que involucran la formación de moléculas grandes como ciclo diolefinas, aromáticos, acetileno, así como la descomposición del etileno ya producido y la formación de coque que afecta el proceso y disminuyen la eficiencia e integridad del horno.
La información obtenida al analizar el material de estudio, antes y después de ser expuesto al ambiente simulado de carburización en la balanza termogravimétrica a temperaturas entre 850 a 1050 °C en un tiempo de 292 horas, permitió establecer los cambios producidos en la aleación de acero de HP40.Adicionalmente, el tubo tomado como caso de estudio, internamente contenía coque que se formó durante la pirólisis de etano. Las investigaciones científicas generalmente se centran en el coque producido en laboratorio y se tiene muy poca información sobre los coques producidos en hornos industriales, por falta de muestras de este tipo de coque industrial para analizar. Por este motivo se utilizó el coque extraído del tubo de acero HP40 del horno de estudio y se caracterizó con técnicas de análisis, y se estableció la relación con el fenómeno de difusión del carbono hacia el interior de la matriz metálica para formar carburos.
Finalmente en esta investigación se correlacionó el fenómeno carburización y de coquización con las condiciones del proceso de pirólisis de etano para producción de etileno, que permitieron generar conocimiento para entender la afectación que se produce en el acero HP40, debido al mecanismo de daño por carburización.
Description
Keywords
Carburización, Difusión, Termodinámica, Alta temperatura, Coque, Etileno