Dans la production industrielle, la sélection des matériaux a un impact crucial sur de nombreux aspects tels que l’efficacité de la production, la qualité des produits et la durée de vie des équipements. Dans le domaine spécifique de la production d'urée, l'alliage de titane est progressivement devenu un matériau clé indispensable en raison de ses avantages uniques en termes de performances, apportant des changements et des améliorations significatifs à la production d'urée.
Les exigences strictes relatives aux matériaux dans l'environnement de production d'urée
Dans le processus de production d'urée, la réaction de conversion du carbamate d'ammonium en urée n'est pas complètement réalisée et un mélange contenant de l'urée, de l'ammoniac en excès et de l'eau se formera. La solution de carbamate d'ammonium de produit intermédiaire présente une corrosivité extrêmement forte dans des conditions de température et de pression élevées. Ces conditions de travail difficiles imposent des exigences extrêmement élevées aux équipements et matériaux de production. Les matériaux ordinaires sont difficiles à résister à des environnements corrosifs aussi difficiles et sont sujets aux dommages, ce qui affecte la continuité et la stabilité de la production et augmente les coûts de production. Par conséquent, trouver un matériau idéal capable de s’adapter à cet environnement particulier est devenu un problème urgent à résoudre dans l’industrie de production d’urée.
Avantages uniques de l'alliage de titane dans la production d'urée
La raison pour laquelle les alliages de titane ont émergé dans le domaine de la production d'urée est principalement due à leur excellente résistance à la corrosion. À titre d'exemple, bien que les performances de l'acier inoxydable soient supérieures pour résister à la corrosion de l'urée à haute température, sa résistance à la corrosion de l'urée diminue considérablement à mesure que la température augmente. Le taux de corrosion de l’acier inoxydable est doublé pour chaque augmentation de température de 10 degrés. L'alliage de titane, cependant, est toujours capable de conserver sa stabilité chimique à haute température, résistant efficacement à l'érosion moyenne comme une solution de carbamate d'ammonium, ce qui prolonge considérablement la durée de vie de l'équipement.
De plus, l’utilisation d’alliages de titane a apporté de nombreuses commodités au processus de production d’urée. Dans des conditions de température et de pression élevées, l'utilisation d'équipements en alliage de titane ne nécessite pas de soufflage d'oxygène comme d'autres équipements matériels. Cette fonctionnalité simplifie non seulement le processus d'opération de production et réduit les difficultés opérationnelles, mais améliore également considérablement le taux de synthèse de l'urée. Dans le même temps, grâce à la meilleure adaptabilité des équipements en alliage de titane aux conditions de travail difficiles, des équipements à grande échelle sont devenus possibles, améliorant encore l'échelle et l'efficacité de la production et produisant des produits à base d'urée de meilleure qualité.
La large application de l’alliage de titane dans les équipements de production d’urée
Pratique d'application aux États-Unis
La société américaine de creusets estime, grâce à ses recherches, que les équipements en titane peuvent améliorer l'efficacité du processus d'urée, car les équipements en titane peuvent fonctionner de manière stable à des températures élevées. Sur la base de cette compréhension, les échangeurs de chaleur à tubes de titane et les tuyaux en titane sont largement utilisés dans les usines produisant de l'urée. Ces équipements en titane résolvent efficacement le problème de corrosion des équipements dans des environnements à haute -température, garantissant une production fluide et améliorant la stabilité et la fiabilité de l'ensemble du système de production d'urée.
Applications innovantes au Japon
Dans les années 1960, la société japonaise Mitsui Toho Chemical a utilisé le titane comme matériau de revêtement innovant pour les équipements de production d'urée. Après avoir mené des expériences approfondies et acquis une compréhension approfondie de la résistance à la corrosion du titane, l'entreprise a adopté le titane dans sa tour de synthèse d'urée et divers équipements associés. Cette mesure a obtenu des résultats significatifs. Dans des conditions de température et de pression élevées, l'utilisation d'équipements revêtus de titane élimine le besoin de souffler de l'oxygène dans l'équipement d'urée lors du processus avancé. Cela améliore non seulement le taux de synthèse, mais facilite également le fonctionnement de l'équipement, ce qui entraîne une amélioration significative de la qualité des produits fabriqués. Dans le même temps, les équipements ont également été renforcés. L'expérience réussie de Mitsui Toho Chemical Company au Japon a conduit à l'adoption généralisée de cette méthode d'application dans le monde entier.
Applications ciblées en Italie
Dans le processus de synthèse de l'urée, la tour de stripping développée par la Société nationale italienne de transport par pipeline de méthane est confrontée à des problèmes de corrosion plus graves. Dans la tour de stripping, l'urée doit être séparée des produits de réaction du processus de production et des amines sont utilisées, ce qui aggrave encore la corrosion. Afin de résoudre ce problème, la société a adopté le titane sur la tour de stripping, résolvant efficacement le problème de corrosion, assurant le fonctionnement normal de la tour de stripping et améliorant l'efficacité de la séparation et la qualité du produit de la production d'urée.
L'exploration et le développement de la Chine
Au début des années 1970, la Chine a également réalisé des percées significatives dans la fabrication d’équipements de production d’urée. La Chine a conçu et fabriqué une tour de stripping de CO2 de 240 000 tonnes pour l'urée, qui utilise des plaques d'acier composites explosives au titane pour sa tête, son tube droit et ses plaques tubulaires supérieure et inférieure, et contient des tubes en titane de 1361 31 mm X 31 mm. L'équipement a été mis en production en 1979 et retiré en 1987. Il a fonctionné pendant 1 310 jours et a subi 31 440 heures de production chimique. Le fonctionnement est fondamentalement bon, ce qui prouve pleinement la fiabilité et la durabilité de l'alliage de titane dans les équipements de production d'urée. En 1990, la Chine a conçu et fabriqué une tour de synthèse revêtue de titane de 400 mm et l'a mise en service à Anyang. dans les mêmes conditions, le taux de corrosion du titane est d'un ordre de grandeur inférieur à celui de l'acier inoxydable 316L et il peut être appliqué à une température encore plus élevée, ce qui apporte des avantages économiques significatifs dans les domaines de l'électricité, de la vapeur et de la conservation de l'eau, ce qui ouvrira davantage l'application et le développement des alliages de titane dans le domaine de la production d'urée en Chine.
Conclusion
En résumé, en raison de leur bonne résistance à la corrosion et de leur bonne stabilité dans un environnement à haute température et haute pression, les alliages de titane ont été largement appliqués au domaine de la production d'urée. Aux États-Unis, au Japon, en Italie et en Chine, la pratique consistant à utiliser des alliages de titane dans les équipements de production d'urée a obtenu des résultats significatifs, améliorant non seulement l'efficacité et la qualité de la production d'urée, réduisant les coûts de production, mais favorisant également le progrès continu de la technologie de production d'urée. Avec le développement continu de la technologie et l'amélioration continue des exigences de performance des matériaux, les perspectives d'application des alliages de titane dans la production d'urée et dans d'autres domaines industriels seront encore plus larges.
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