Aplicacions i avantatges clau dels aliatges de titani i titani en la producció d'urea

La producció d'urea, un fertilitzant nitrogenat neutre i eficient, implica diverses reaccions químiques complexes. En particular, la conversió del carbamat d'amoni en urea no és completa i, per tant, requereix una separació eficient d'una barreja que conté urea, excés d'amoníac i aigua. Tenint en compte que la solució de carbamat d'amoni, un producte intermedi generat a altes temperatures i pressions, és extremadament corrosiva, la selecció del material ideal és de particular importància. El titani destaca en aquest sentit per les seves excel·lents propietats.
La investigació de la American Crucible Company ha demostrat que els equips de titani poden millorar significativament l'eficiència del procés d'urea. Això es deu principalment al comportament estable del titani a altes temperatures. En canvi, l'acer inoxidable, tot i que té una bona resistència a la corrosió a la urea a baixes temperatures, augmenta la seva taxa de corrosió de manera exponencial amb cada augment de la temperatura de 10 graus. Com a resultat, els intercanviadors de calor de tubs de titani i les canonades de titani s'han convertit en equips indispensables i crítics a les plantes de producció d'urea.

A la dècada de 1960, la companyia japonesa Mitsui East Pressure Chemical Company va prendre el lideratge en l'aplicació de titani com a material de revestiment en la producció d'urea. Després de verificar la resistència a la corrosió del titani mitjançant una sèrie d'experiments, l'empresa va decidir adoptar totalment el titani a la torre de síntesi d'urea i els seus equips auxiliars. Aquesta iniciativa innovadora no només va augmentar la taxa de síntesi, sinó que també va simplificar el procés d'operació, va millorar la qualitat del producte i va adonar-se de l'equip a gran escala, que finalment es va utilitzar àmpliament en el camp de la producció global d'urea.
En el procés clau de la síntesi d'urea, l'empresa italiana Nationwide Methane Pipeline Transport també va triar el titani per a les seves torres de decapat. Això es deu al fet que l'ús d'amines a la torre depuradora per separar la urea dels productes reactius del procés de producció agreuja encara més el problema de la corrosió. L'excel·lent resistència a la corrosió del titani el va convertir en l'opció ideal per resoldre aquest problema.
A principis de la dècada de 1970, la Xina també va començar a explorar l'aplicació del titani en la producció d'urea. En aquell moment, la Xina va dissenyar i fabricar una torre d'extracció de diòxid de carboni de 240,000 tones d'urea, els seus components clau com el cap, el tub recte i la placa del tub superior i inferior s'utilitzen en el compost d'explosió de titani - acer. tecnologia de plaques i tubs de titani integrats d'1,361 31mm × 31 mm. L'equip es va posar en producció l'any 1979 i es va donar de baixa l'any 1987, durant el qual va funcionar durant un total de 1.310 dies i es va sotmetre a 31.440 hores de proves de producció química amb bon rendiment. Després d'això, el 1990, la Xina va dissenyar i fabricar amb èxit una torre de síntesi revestida de titani de 400 mm, que es va posar en funcionament a Anyang. En les mateixes condicions, la taxa de corrosió del titani és un ordre de magnitud inferior a la de l'acer inoxidable 316L i l'ús de temperatures més altes, aportant així beneficis econòmics significatius per a l'empresa en termes d'estalvi d'energia, estalvi de vapor i estalvi d'aigua.