钛及钛合金在尿素生产中的应用

钛时代科技 2024-09-29 19:30:40

尿素是一种中性高效氮肥。尿素生产过程中氨基甲酸铵转化成尿素的反应是不完全的,需要从含有尿素、过量氨和水的混合物中分离出去,由于高温、高压的中间产物氨基甲酸铵溶液,具有很强的腐蚀性,因此,最理想的材料是钛。

美国坩埚公司认为,用钛设备能提高尿素的工艺效率,因为钛设备能在高温下操作。不锈钢在低温下具有良好的耐尿素腐蚀性能,而温度每提高10℃,其腐蚀速率提高一倍。因而在生产尿素的工厂,使用钛列管热换器和钛管道。

20世纪60年代,日本三井东压化学公司利用钛作为衬里材料。并通过各种实验,了解钛的耐蚀性,因而在尿素合成塔及附属的各种设备上采用了钛。由于使用了钛,在高温高压条件下,高工艺中的尿素设备不需要吹入氧,不仅提高了合成率,而且运转容易,制品质量高,并可使设备大型化,在世界上被广泛采用。

在尿素合成工序中,意大利全国甲烷管道输送公司开发的汽提塔上也采用了钛。因为在汽提塔中,从生产过程的反应生成物中分离尿素,使用了胺,腐蚀进一步激化。

20世纪70年代初,中国设计和制造了一台24万吨尿素用二氧化碳汽提塔,其封头、直筒及上下管板采用爆炸复合钛-钢板,内装有31mm X 31mm钛管1361根。1979年投入生产,1987年退役,累计运行1310d(天),经历了31440小时的化工生产,情况基本良好。1990年,我国设计和制造了400mm衬钛合成塔在安阳投入运行,在同等条件下,钛的腐蚀速率比316L不锈钢低一个数量级,使用温度高,从而可以在节电、节汽、节水方面带来明显的经济效益。

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