a. 尿素生產過程(cheng)對設(she)備腐(fu)蝕(shi)的情況(kuang)
在工業生產中,尿素是(shi)由液氨與二氧化碳(tan)合成的,一般是(shi)在14~25MPMPa和180~210℃按以下(xia)反應式進行(xing):
CO2+2NH3→NH4COONH2
NH4COONH2→(NH2)2CO+H2O
反(fan)應(ying)前的(de)(de)原料二氧化碳和氨(an)與(yu)反(fan)應(ying)后的(de)(de)產物(wu)尿素(su)和水的(de)(de)腐蝕性均(jun)較(jiao)弱。但反(fan)應(ying)的(de)(de)中間產物(wu)氨(an)基甲酸銨在高溫下的(de)(de)腐蝕卻很強烈。同(tong)時,在合成反(fan)應(ying)中生成的(de)(de)尿素(su)還會按以下反(fan)應(ying)式產生氰(qing)酸和氰(qing)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),具有較強的與氯離子相似的還原性,從而破壞了不(bu)銹耐酸鋼表面的氧化膜,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,不銹鋼才在尿素生產中得到廣泛應用。
b. 不銹鋼在尿(niao)素生產(chan)中的應用(yong)
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(niao)素生產主(zhu)要設備用不(bu)銹耐酸鋼情況,僅供參考。
在選(xuan)擇(ze)不(bu)銹鋼(gang)時要根(gen)據(ju)(ju)當地當時的(de)情況(kuang)進行,別人用過的(de)不(bu)一定(ding)是最好的(de),要根(gen)據(ju)(ju)實際(ji)情況(kuang)進行選(xuan)用,如當地無此類鋼(gang),可選(xuan)擇(ze)性近似(si)的(de)其他不(bu)銹鋼(gang),并盡(jin)量選(xuan)擇(ze)耐蝕性優良(liang)的(de)不(bu)銹鋼(gang),以提高設備(bei)的(de)使用壽命。