a. 尿(niao)素生產過(guo)程(cheng)對設備腐蝕的情(qing)況
在工業生(sheng)產中(zhong),尿素是由液氨與二(er)氧(yang)化碳合成的,一般是在14~25MPMPa和180~210℃按以下反應式進行:
CO2+2NH3→NH4COONH2
NH4COONH2→(NH2)2CO+H2O
反(fan)(fan)應(ying)前的(de)(de)原料(liao)二氧(yang)化碳和(he)氨(an)與反(fan)(fan)應(ying)后(hou)的(de)(de)產(chan)物尿(niao)素和(he)水的(de)(de)腐(fu)蝕性均較(jiao)弱(ruo)。但反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)中間產(chan)物氨(an)基甲酸銨(an)在高溫下(xia)(xia)的(de)(de)腐(fu)蝕卻很(hen)強烈。同(tong)時,在合成反(fan)(fan)應(ying)中生(sheng)成的(de)(de)尿(niao)素還(huan)會按以下(xia)(xia)反(fan)(fan)應(ying)式產(chan)生(sheng)氰酸和(he)氰酸銨(an),即
(NH2)2CO→NH3+HCNO→NH4CNO
氰酸和氰酸銨在水中又將電離出氰酸根(CNC),具有較強的與氯離子相似的還原性,從而破壞了不(bu)銹耐酸鋼(gang)表面的氧化膜,因而有強烈的去鈍化的作用,以致含鉬的不銹耐酸鋼也難以承受其腐蝕作用。因此在腐蝕介質中加入緩蝕劑,不銹(xiu)鋼才在尿素生產中得到廣泛應用。
b. 不銹鋼在尿素生產中的應用
合成氨生產裝置、硝酸銨生產裝置和尿素生產裝置一般都采用不銹鋼制造。在一些廠家的實際應用上一般是在氨合成塔內側、硝酸預熱器、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用022Cr25Ni22Mo2N 奧氏體不(bu)銹鋼;在造粒塔上應用06Cr19Ni10 或022Cr17Ni12Mo2奧氏體不銹鋼;在甲銨泵體上采用022Cr18Ni15Mo3Si2N 或022Cr25Ni7Mo3N;在閥門上采用雙相不銹鋼03Cr25Ni6Mo3Cu2N;在尿素合成塔內件、蒸發器、硝酸地下貯槽、硝銨真空蒸發器上應用 12Cr18Mn9Ni5N 或12Cr18Mn10Ni5Mo3N奧氏體不銹鋼;022Cr14Ni14Si4 不銹鋼用于制造濃硝酸設備的冷凝器和槽罐等;022Cr17Ni5Si4Nb鋼用于制造發煙硝酸吸收塔、槽車罐等。
表2-9列出尿素生產主(zhu)要設備用不銹耐酸(suan)鋼情(qing)況,僅供參(can)考。
在選(xuan)(xuan)擇(ze)不銹(xiu)(xiu)鋼時要根據當(dang)地(di)當(dang)時的(de)情(qing)況(kuang)進行,別(bie)人(ren)用(yong)過(guo)的(de)不一定是最好的(de),要根據實際情(qing)況(kuang)進行選(xuan)(xuan)用(yong),如當(dang)地(di)無此類鋼,可選(xuan)(xuan)擇(ze)性近(jin)似的(de)其他不銹(xiu)(xiu)鋼,并(bing)盡量(liang)選(xuan)(xuan)擇(ze)耐(nai)蝕性優良的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼,以提高設備的(de)使用(yong)壽命(ming)。