Zastosowania stopów tytanu w przemyśle naftowym
Tytanowe wymienniki ciepła, skraplacze i związany z nimi sprzęt pomocniczy są z powodzeniem stosowane w przedsiębiorstwach petrochemicznych od ponad 20 lat. Spośród materiałów tytanowych najczęściej stosowany jest przemysłowy czysty tytan (najpowszechniej stosowany jest TA2), Ti-6Al-4V (gdy wymagana jest określona wytrzymałość) i Ti-0.8Ni -0.3Mo (kiedy jest przerwa lub nie ma medium utleniającego).
(1) Do rafinacji ropy naftowej o wysokiej zawartości siarki i soli sprzęt tytanowy jest idealny. Za granicą urządzenia tytanowe są z powodzeniem stosowane w wielu procesach, takich jak jednostki destylacji atmosferycznej, urządzenia do oczyszczania ścieków, skraplacze wieżowe do separacji odsiarczania i chłodnice wieżowe do odpędzania. W naszym kraju zastosowano także pompy wody morskiej z odlewanego tytanu, skraplacze tytanowe do krakingu katalitycznego i frakcjonowania, tytanowe skraplacze do separacji kriogenicznej i porowate płyty tytanowe w tym systemie, który działa bez problemów od ponad dziesięciu lat.
(2) Chlorowane węglowodory są jedną z największych odmian produktów petrochemicznych. Ze względu na zachodzące reakcje chlorowania sprzęt ze stali nierdzewnej nie jest już odpowiedni. Materiały tytanowe były wykorzystywane za granicą do produkcji wież destylacyjnych chlorku metylenu, wymienników ciepła trichloroetanu, wież kondensacyjnych i wież frakcjonujących, wież kondensacyjnych trichloroetylenu, wymienników ciepła perchloroetylenu i grzejników wężownic polichloroetylenowych. Podczas produkcji chlorku winylu w moim kraju wsporniki tac, rury i powierzchnie uszczelniające kołnierzy wież chłodniczych, wież do usuwania ścieków i zbiorników magazynujących ścieki są wyłożone Ti-0.2Pd i były używane przez prawie dziesięć lat bez korozja. Tytanowe rury, kształtki i dystrybutory gazu są produkowane z tytanu od wielu lat.
(3) Fenol jest ważnym surowcem w przemyśle petrochemicznym. Wykorzystuje propylen i benzen w gazie rafinacyjnym jako surowce oraz produkuje fenol i aceton z kumenu i nadtlenku kumenu. To jest nowy proces. Sprzęt tytanowy był używany za granicą już ponad dziesięć lat temu, ale w moim kraju proces ten jest wciąż w fazie rozwoju. W starym procesie do produkcji fenolu wykorzystuje się roztwór zasadowy do sulfonowania benzenu. Nasz kraj przyjął reaktory neutralizacji tytanu, chłodnice cewek tytanowych i płaszcze mieszające z jonowym azotkiem tytanu, z bardzo dobrymi wynikami.
(4) Oprócz surowców i produktów, tytanowe wymienniki ciepła, skraplacze i powiązany sprzęt pomocniczy są z powodzeniem stosowane w przedsiębiorstwach petrochemicznych w utlenianiu etylenu do aldehydu octowego, utlenianiu aldehydu octowego do kwasu octowego i utlenianiu propylenu do acetonu . Ponad 20 lat temu. Spośród materiałów tytanowych najczęściej stosowany jest przemysłowy czysty tytan (najpowszechniej stosowany jest TA2), Ti-6Al-4V (gdy wymagana jest określona wytrzymałość) i Ti-0.8Ni -0.3Mo (kiedy jest przerwa lub nie ma medium utleniającego).
(5) Utlenianie aldehydu octowego do kwasu octowego jest powszechnym procesem w moim kraju. Materiały tytanowe są obecnie stosowane jako reboilery o wysokiej temperaturze wrzenia, reboilery wieżowe pierwotnego kwasu octowego, chłodnice kondensacyjne i inny sprzęt. Sprzęt z zagranicznego tytanu jest najczęściej używany w wieżach destylacyjnych, wieżach frakcjonujących i wieżach destylacyjnych. Zwłaszcza gdy niższe alkany są utleniane w celu wytworzenia kwasu octowego, powstaje wiele produktów ubocznych, a zawartość kwasu mrówkowego sięga 8%, co jest wyjątkowo żrące. W tym przypadku zastosowanie stopu tytanu zamiast stali nierdzewnej będzie miało bardzo idealny efekt.
(6) Kwas tereftalowy jest surowcem do syntezy poliestru i jest wytwarzany na skalę przemysłową w drodze utleniania paraksylenu. Niezależnie od utleniania w wysokiej temperaturze lub utleniania w niskiej temperaturze, występuje korozja wysokotemperaturowa spowodowana kwasem octowym i bromkiem. W mediach o temperaturze wyższej niż 135 stopni, w stali nierdzewnej 316L po kilkudziesięciu godzinach nastąpi korozja wżerowa. Dlatego specyfikacje projektowe stanowią, że materiały tytanowe muszą być stosowane w temperaturze powyżej 135 stopni. Efekt zastosowania materiałów tytanowych jest bardzo dobry, a perspektywy promocji i zastosowania są bardzo dobre.
(7) Mocznik jest wysokiej jakości nawozem chemicznym i surowcem dla przemysłu petrochemicznego. Od czasu uruchomienia w 1963 roku pierwszej wieży do syntezy mocznika wyłożonej tytanem, obecnie na całym świecie pracuje prawie 10,000 jednostek tego urządzenia. Praktyka wykazała, że w wieży do syntezy mocznika wyłożonej tytanem nie występuje wyraźna korozja. Przeliczona szybkość korozji stali nierdzewnej 316L wynosi 4,1-4,5 mm/a. Dlatego tytan ma lepsze korzyści ekonomiczne niż stal nierdzewna. Oprócz wież do syntezy mocznika wyłożonych tytanem, od lat 70. XX wieku w naszym kraju stosuje się kolumny odpędowe CO2, wymienniki ciepła, mieszalniki, zawory pomp itp. Oprócz pewnych właściwości korozyjnych głównym medium korozyjnym jest katalizator, w którym stal nierdzewna szybko koroduje, a tylko tytan ma dobrą odporność na korozję. Już w 1963 roku Stany Zjednoczone z powodzeniem zastosowały tytan w metodzie utleniania etylenu w celu wytworzenia aldehydu octowego. Pierwszą w moim kraju instalację do utleniania etylenu do aldehydu octowego uruchomiono w 1976 r., a instalacja do tytanu działa dobrze do dziś. Reaktor wyłożony zagranicznym tytanem ma 9,6 m wysokości, 3 m średnicy i jest wyposażony w 11 tytanowych urządzeń, takich jak wymienniki ciepła, wieże do regeneracji katalizatorów i chłodnice roztworu aldehydu octowego. Po latach 80-tych w moim kraju Szanghaj i Jilin wprowadziły z zagranicy kompletne zestawy urządzeń do utleniania etylenu do aldehydu octowego. Wiele urządzeń, pomp i zaworów jest wykonanych z tytanu, który ma oczywistą przewagę nad stalą nierdzewną i daje bardzo idealne wyniki. Ostateczny projekt utleniania propylenu do acetonu obejmuje 12 zestawów sprzętu tytanowego. Fabryka o rocznej produkcji 30000 ton acetonu dysponuje 40 tonami sprzętu tytanowego.
