Modes avancés de microscopies pour l’étude du comportement haute température d’un alliage de Ni utilisé en pétrochimie.

Nicolas VACHE¹, Philippe STEYER¹, Sophie CAZOTTES¹, Claude DURET¹, Christel AUGUSTIN², François DUPOIRON²

1. Laboratoire Mateis - INSA de LYON
2. Total Research and Technology Gonfreville, France

Des alliages de nickel à fortes teneur en chrome sont communément employés dans les installations de vapocraquage, qui transforment les coupes légères issues du pétrole en alcènes valorisés dans l’industrie des plastiques. Le rendement des installations et la durée de vie des matériaux sont notamment limités par la formation, en surface interne des tubes, d’une couche de carbone dense appelée coke.

Les travaux présentés ont été réalisés dans le cadre de la diminution du cokage des tubes par la formation à 900°C, d’une couche barrière constituée d’oxydes. L’objectif de cette étude est de mieux connaître le comportement d’un alliage de nickel à l’oxydation haute température et d’étudier la réactivité des couches d’oxydes vis-à-vis de la formation de nanotubes de carbone, étape fondamentale du cokage.

Pour ce faire, des caractérisations MEB (SE, in-lens SE, EDX, tomoFIB) et MET ont été réalisées à l’issue de vieillissements sous vide à 900°C, d’essais d’oxydation et d’un test de susceptibilité au cokage comprenant une étape de préoxydation et une étape de cokage (sous éthane + vapeur d’eau).