内容概要

　近年来，已经开发出诸如石油重油的直接脱硫工艺和煤液化工艺的技术。在这些方法中，在前者中，加入H ₂，除去重油中的S和N，得到高质量的轻油。后者是通过向固体煤中添加H ₂来获得液体燃料的方法，反应条件为400至500℃，H ₂压力为29.4MPa。由于这些过程的副产物，前，H ₂ S，NH ₃，在后者，H ₂ S，NH ₃，盐酸被产生。特别是，一些煤含有5wt％的S和0.29wt％的Cl，并且在还原气氛中由于H ₂ S和HCl引起的腐蚀是一个严重的问题。因此，就此而言，已经发布了许多报告。但是，在H _{2 -} H ₂ S系统中，

　低温范围（~600℃）的腐蚀行为报告不多见。此外，在H ₂ -HCl的混合气氛中研究很少。

　在该研究中，在Fe，Co和Ni的400至1000℃下H _{2 -} H ₂ S（2％）， ħ ₂ -HCl（2％）下硫化物，氯化物腐蚀行为，速度，规模，形式中，热平衡中，X射线衍射仪，扫描电子显微镜，X射线显微分析仪Odzue电子能谱仪的组合物等等。

详细内容

　1.实验方法

　在该实验中，使用市售的Fe，Co，Ni金属。其组成如表1所示。从片材上切下每个金属样品10×5×0.5mm，并在800℃下真空退火72小时。接下来，用防水砂纸直至600号，1μm氧化铝，MgO磨料完成样品的金属表面。此后，为了将其悬挂在石英棒上，在Benzso中通过超声波清洗钻出直径为1mm的孔并进行脱脂。使用图1所示的石英弹簧，使用全自动热天平装置测量硫化和氯化反应速率。在该实验中，使用含有₂体积％HCl 的H ₂ S 和H ₂的混合气体。通过流量计，干燥器将气体引入反应管。反应管中的气体是向下流动的，并且以0.53cm / sec的线速度进行测量。将试样置于炉的均热区的中心，在H ₂流下加热至预定温度，保持2小时，并将系统中的H ₂抽空并引入混合气体。这一点被视为测量开始。测量通常进行20小时。氯化物腐蚀的实验产生了挥发性产物，但是气体流动由管壁和捕集器补充，而不是由于向下流动而附着在石英棒，弹簧上。本研究中使用的热平衡精度为0.12 mg / Div（CCD读数精度：15 mg / Div）。

　2.结果和讨论

　実験の結果を図2に示した。Feの場合、555～704℃の温度範囲では、放物線則で整理でき、403～504℃では、直線則で整理できた。Coの場合、反応後期では、放物線則にのるが、初期ではズレている。これは、反応初期に生成するスケールは、皮膜が薄く、十分な保護性を示さないためと考えられる。Niの場合、555、605℃では、特異な挙動を示し、605℃では、反応時間12hrで反応は停止した。試料片中の金属Niは消滅し、全て硫化物になっていた。643℃では、反応時間75㎜で試料片は溶解した。ここでは、NiとNi₃S₂の共晶が生じ、溶解したことがわかる。506℃以下の温度では、Coと同様な挙動を示した。次に硫化物スケールの形態を走査型電顕により、スケールの表面、スケールの底面、金属上の硫化物の断面について観察した。Feでは、スケール表面は、スムーズであるが、スケールの底面は、薄片が金属面に垂直に重なりあった型態を示している。この薄片は六角形であって、六方晶系であるFeSが重なりあっているものと考えられる。Niの場合のスケールは、Feの場合と類似していた。Coの場合は、Fe、Niと比べ、スケール表面の粒子の大きさは均一でなく、さらに、スケール底面の走査型電顕観察では、薄片は見られなかった。各スケールのX線回析では、結晶性化合物は、Feは403℃でPyrrhotite（Fe1-xS(x＝0.12））、他の温度ではTroilite（FeS）、CoはCo₉S₈、NiはNi₃S₂であった。Pyrrhotite、Troilite、Ni₃S ₂是六方晶系，Co ₉ S ₈是立方晶系，该差异被认为是比例形式的差异。每种金属的温度越高，氧化皮颗粒越大，越均匀。

　（2）氯化反应

　在H ₂ -HCl（2％）的气氛中，在503至1010℃的温度范围内研究Fe，Co和Ni片的氯化物腐蚀。Fe和Co的结果显示在图3中。在1010℃下观察到Co的重量损失，但其量为20小时，其为Co片的0.5重量％。在该实验中，在热天平测量中Ni没有减少，并且在H ₂ -HCl下没有发生腐蚀座。在Fe，Co的情况下，可以通过线性规则对反应进行分类。在Fe的情况下，黄色白色片状物质附着在反应管壁上。这是FeCl ₂。在这个实验中，

　Fe + 2 HCl - →FeCl ₂ + H ₂（1）

　FeCl ₂ + HCl→FeCl ₃ + 1/2 H ₂（2）

　可以想到两种反应。

　通过臭氧电子分光镜检查热天平测量后的Fe片表面。此外，根据所述片20小时处理后，用612709℃的扫描电子显微照片，在低温下，人们发现，晶界发生反应被挖掉深。随着温度升高，它会在晶界以外发生反应。根据Oze分析，从表面检测到Cl，并且在612℃的扫描电子显微照片中发现的圆形突起更频繁地检测到0。的FeCl粘附在表面₂是，H在空气中₂ 0,0 ₂似乎已被氧化。氯化物腐蚀，的FeCl表面上产生₂是877℃的熔点，但沸点为1026℃，的FeCl ₂蒸气压高，在该实验范围内，不只是少数残留在样品表面上。

　特点

　对北方公开试验中推进的石油脱硫设备，煤液化设备等的硫化和氯化物腐蚀进行了基础研究。作为实验装置，对耐腐蚀性的热平衡进行了原型化和使用。还进行了诸如电子显微镜观察的其他观察，并且获得了关于上述腐蚀的发现。

应用领域

　例如，除了上述设备关系之外，它还可以应用于垃圾焚烧炉，废塑料加工设备等。

专利

　量热分析测量装置（日本专利申请No.59-169764