Titaanin käyttö petrokemian teollisuudessa
Titaanilämmönvaihtimia, lauhduttimia ja niihin liittyviä apulaitteita on käytetty menestyksekkäästi yli 20 vuoden ajan petrokemian yrityksissä. Titaanimateriaaleista yleisimmin käytetty teollinen puhdas titaani (TA2 on yleisimmin käytetty), Ti-6Al-4V (kun tietty lujuus vaaditaan) ja Ti-0,8Ni-0,3Mo (kun on aukko tai hapettamattomassa väliaineessa) . Kun vedyn imeytyminen ja vedyn estyminen voi tapahtua, erityisesti hitsauskorroosion ja vedyn imeytymisen tapauksessa, alhainen rauta .
(1) Korkearikkisen ja suolapitoisen raakaöljyn jalostessaan titaanilaitteet ovat ihanteellisia. Ulkomaissa titaanilaitteita on käytetty menestyksekkäästi monissa prosesseissa, kuten ilmakehän tislauslaitteissa, jätevedenkäsittelylaitteissa, kalkinpoistotornin lauhduttimessa ja strippaustornin jäähdyttimessä jo vuosia. Maamme on käyttänyt tässä järjestelmässä myös valutitanium-merivesipumppuja, titaanijäähdyttintä katalyyttisessä halkeiluraktiossa, kryogeenisiä erotustitaniumjäähdyttimistä ja huokoisia titaanilevyjä, jotka kaikki ovat olleet normaalissa käytössä yli kymmenen vuotta.
(2) Klooratut hiilivedyt ovat yksi suurimmista petrokemian lajikkeista. Kyseessä olevan kloorausreaktion vuoksi ruostumattomasta teräksestä valmistettuja laitteita on ollut vaikea käsitellä. Ulkomaisissa maissa titaanimateriaaleja on käytetty metyleenikloridin oikaisutornien, trikloorietaanilämmönvaihtimien, kondensaatiotornien ja fraktiointitornien, trikloorietyleenin kondensointitornien, perkloorietyleenilämmönvaihtimien ja polykloridikäämilämmittimien valmistukseen. Vinyylikloridin tuotannossa kotimaassani Ti-0:aa ovat käyttäneet jäähdytystornit, jätevedenpoistotornit ja jätevesisäiliöt. 2Pd-vuorauksia tarjottimen tukikehyksille, liitäntäputkille ja laipan tiivistyspinnoille, joita on käytetty lähes kymmenen vuotta ilman korroosiota. Titaaniputket, liitokset ja kaasunjakelijat on kaikki valmistettu titaanista jo vuosia.
(3) Fenoli on tärkeä raaka-aine petrokemian teollisuudelle. On uusi prosessi saada fenoli ja asetoni cumene- ja cumene-peroksidista propeenin ja bentseenin avulla öljyn ja kaasun jalostuksesta raaka-aineina. Ulkomaat ovat ottaneet titaanilaitteet käyttöön yli kymmenen vuotta sitten, ja tätä teknologiaa on vielä kehitteillä kotimaassani. Vanhassa prosessissa fenolin tuottamiseen käytettiin bentseenisulfonoitua alkaliliuosta. Maamme on ottanut käyttöön titaanineutraation reaktorin, titaanikäämijäähdyttimen ja ionin titaaninitriitin sekoitinakselin holkin, ja vaikutus on erittäin hyvä.
(4) Laitteessa, jossa eteeni hapetetaan asetaldehydiksi, asetaldehydi hapetetaan etikkahapoksi ja propeeni hapetetaan asetonin syntetisoimiseksi, raaka-aineiden ja tuotteiden syövyttävyyden lisäksi tärkein syövyttävä aine on katalyytti. Ruostumaton teräs syöpyy nopeasti, ja vain titaanilla on hyvä korroosionkestävyys. Jo vuonna 1963 Yhdysvallat sovelsi titaania onnistuneesti asetaldehydin tuotannossa hapettamalla eteeniä. Maani ensimmäinen eteenioksidaatio asetaldehydilaitokseen tuli käyttöön vuonna 1976, ja titaanitehdas on toiminut tähän asti hyvin. Ulkomaiset titaanilla vuoratut reaktorit ovat jopa 9,6 m ja halkaisijaltaan 3 m, ja on olemassa 11 titaanilaitetta, mukaan lukien lämmönvaihtimet, katalyyttien regenerointitornit ja asetaldehydiliuoksen jäähdyttimet. 1980-luvun jälkeen kotimaassani Shanghai ja Jilin esittelivät kumpikin ulkomaiset täydelliset laitteet asetaldehydin tuotantoon eteenin hapettumisen avulla. Monet laitteista ja pumppuventtiileistä on valmistettu titaanista, jolla on ilmeisiä etuja ruostumattomasta teräksestä ja jolla on erittäin tyydyttävät tulokset. Propyleenin hapettumisen lopullisessa suunnittelussa asetoniin on 12 titaanilaitetta, laitos, jonka vuotuinen tuotos on 30 000 tonnin asetoni, ja titaanilaitteet saavuttavat 40t.
(5) Asetaldehydin hapettumista etikkahapoksi on yleinen prosessi kotimaassani. Titaania on käytetty korkeasti kiehuvana reboilerina, ensiluokkaisena etikkahappotornin reboilerina ja kondenssijäähdyttimenä ja muuna laitteena. Ulkomaat ovat ottaneet käyttöön titaanilaitteita korjaustorneissa, fraktiointitorneissa ja tislaustorneissa. Erityisesti alemman alkanin hapettuessa etikkahapon tuottamiseksi on monia sivutuotteita, uushappopitoisuus on jopa 8%, ja syövyttävyys on erittäin voimakas. Tällä hetkellä ruostumattoman teräksen korvaaminen titaanilla on erittäin ihanteellinen.
(6) Tereftalinen happo on synteettisen polyesterin raaka-aine, joka valmistetaan p-ksyleenin hapetusmenetelmällä teollisuudessa. Riippumatta korkeasta lämpötilan hapettumisesta tai alhaisen lämpötilan hapettumisesta, etikkahapon ja bromidin korroosio on korkeassa lämpötilassa. Väliaineessa, jonka lämpötila on yli 135 °C, 316L ruostumattoman teräksen kuoppakorroosio tapahtuu kymmenien tuntien kuluttua. Siksi suunnitteluerittelyssä määrätään, että titaania on käytettävä yli 135 °C:ssa. Pekingin petrokemian yleistehdas on ottanut käyttöön täydellisen titaanilaitteisen, mukaan lukien 16 hapetusreaktoria, liuotinhkastintornit, lämmittimet, lauhduttimet ja uudelleenhävittäjät. Nanjing Yangzi Petrochemical Company esitteli 450 000 tonnin vuotuisen tuotoksen tereftailihappolaitteita, 56 sarjaa titaanilaitteita ja suuren määrän titaaniputkiventtiilejä. Shanghain petrokemian laitoksen käyttöönottama hapetusreaktori on 32 metriä korkea, ja sen ylempi halkaisija on 4 m, alempi halkaisija 5,3 m, tilavuus 505m ja paino 175t. Titaanimateriaalin käytön vaikutus on erittäin hyvä, ja myynninedistämisen ja soveltamisen mahdollisuus on valoisa.
(7) Urea on korkealaatuinen lannoite ja petrokemian teollisuuden raaka-aine. Sen jälkeen, kun ensimmäinen titaanilinjainen ureasynteesitorni laskettiin tuotantoon vuonna 1963, lähes 10 000 laitetta on ollut käytössä ympäri maailmaa. Käytäntö on osoittanut, että titaanilinjatussa synteesitornissa ei ole selvää korroosiota. Muunnettu korroosionopeus 316L ruostumatonta terästä on 4,1-4,5 mm/a. Siksi titaanilla on parempi taloudellinen hyöty kuin ruostumattomalla teräksellä. Titaanilinjaisen ureasynteesitornin lisäksi Kiinassa on käytetty 1970-luvulta lähtien hiilidioksidinpoistotorneja, lämmönvaihtimia, sekoittimia ja pumppuventtiilejä.