a. 尿素生產(chǎn)過(guò)程對(duì)設(shè)備腐蝕的情況
在工業(yè)生產(chǎn)中,尿素是由液氨與二氧化碳合成的,一般是在14~25MPMPa和180~210℃按以下反應(yīng)式進(jìn)行:
CO2+2NH3→NH4COONH2
NH4COONH2→(NH2)2CO+H2O
反應(yīng)前的原料二氧化碳和氨與反應(yīng)后的產(chǎn)物尿素和水的腐蝕性均較弱。但反應(yīng)的中間產(chǎn)物氨基甲酸銨在高溫下的腐蝕卻很強(qiáng)烈。同時(shí),在合成反應(yīng)中生成的尿素還會(huì)按以下反應(yīng)式產(chǎn)生氰酸和氰酸銨,即
(NH2)2CO→NH3+HCNO→NH4CNO
氰酸和氰酸銨在水中又將電離出氰酸根(CNC),具有較強(qiáng)的與氯離子相似的還原性,從而破壞了不銹耐酸鋼表面的氧化膜,因而有強(qiáng)烈的去鈍化的作用,以致含鉬的不銹耐酸鋼也難以承受其腐蝕作用。因此在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑,不銹鋼才在尿素生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
b. 不銹鋼在尿素生產(chǎn)中的應(yīng)用
合成氨生產(chǎn)裝置、硝酸銨生產(chǎn)裝置和尿素生產(chǎn)裝置一般都采用不銹鋼制造。在一些廠(chǎng)家的實(shí)際應(yīng)用上一般是在氨合成塔內(nèi)側(cè)、硝酸預(yù)熱器、低壓中和塔、濃縮器上采用06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼;在合成塔、高壓冷凝器、洗滌器上采用022Cr17Ni12Mo2奧氏體不銹鋼;在氣提塔分布管上應(yīng)用022Cr25Ni22Mo2N 奧氏體不銹鋼;在造粒塔上應(yīng)用06Cr19Ni10 或022Cr17Ni12Mo2奧氏體不銹鋼;在甲銨泵體上采用022Cr18Ni15Mo3Si2N 或022Cr25Ni7Mo3N;在閥門(mén)上采用雙相不銹鋼03Cr25Ni6Mo3Cu2N;在尿素合成塔內(nèi)件、蒸發(fā)器、硝酸地下貯槽、硝銨真空蒸發(fā)器上應(yīng)用 12Cr18Mn9Ni5N 或12Cr18Mn10Ni5Mo3N奧氏體不銹鋼;022Cr14Ni14Si4 不銹鋼用于制造濃硝酸設(shè)備的冷凝器和槽罐等;022Cr17Ni5Si4Nb鋼用于制造發(fā)煙硝酸吸收塔、槽車(chē)罐等。
表2-9列出尿素生產(chǎn)主要設(shè)備用不銹耐酸鋼情況,僅供參考。
在選擇不銹鋼時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的情況進(jìn)行,別人用過(guò)的不一定是最好的,要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用,如當(dāng)?shù)責(zé)o此類(lèi)鋼,可選擇性近似的其他不銹鋼,并盡量選擇耐蝕性?xún)?yōu)良的不銹鋼,以提高設(shè)備的使用壽命。