Nel campo complesso ed estremamente esigente della raffinazione e dell'ingegneria chimica, la selezione dei materiali influisce direttamente su molteplici aspetti chiave come l'efficienza produttiva, la durata delle apparecchiature e la protezione dell'ambiente. Il titanio, con la sua eccellente resistenza alla corrosione, è stato ampiamente utilizzato nell'industria chimica e di raffinazione ed è diventato un materiale importante per garantire operazioni di produzione stabili.
Un materiale affidabile per affrontare la corrosione dell'acqua
Il trattamento delle acque è una parte essenziale nelle vostre raffinerie. Numerose fabbriche sono situate vicino a fonti di acqua dolce, ma il trattamento dell'acqua è necessario per prevenire e mitigare l'erosione dei materiali tradizionali come l'acciaio al carbonio. Ma le normative ambientali richiedono che le raffinerie riciclino le acque reflue, che di solito sono altamente corrosive. Per ridurre la quantità di trattamento delle acque reflue e diminuire l'abrasione delle apparecchiature e i costi di manutenzione indotti dalla corrosione, è importante selezionare materiali resistenti alla corrosione. L'eccellente resistenza del titanio alla corrosione dell'acqua corrosiva (vale a dire acqua di mare, acqua salmastra e acque reflue) lo rende la migliore opzione tra le apparecchiature idriche per il trattamento di queste acque. Ad esempio, in alcuni sistemi che prevedono la circolazione dell'acqua e il recupero delle acque reflue, l'uso di materiali in titanio può effettivamente prolungare la durata delle apparecchiature e ridurre i problemi ambientali come le perdite causate dalla corrosione.
Una robusta barriera contro la corrosione da solfuri
Il petrolio greggio contiene una grande quantità di zolfo, principalmente sotto forma di composti, con una piccola quantità di idrogeno solforato (H ₂ S). Nei giacimenti petroliferi, lo zolfo è difficile da rimuovere completamente. Dopo essere entrati nella raffineria, alcuni solfuri nel petrolio greggio verranno convertiti in H ₂ S in condizioni di riscaldamento ad alta temperatura e alta pressione. Allo stesso tempo, attraverso l'idrogenazione e altre reazioni catalitiche verrà prodotto anche H ₂ S. La solforazione e la corrosione per vaiolatura in ambienti ad alta-temperatura, così come la tensocorrosione dei solfuri, sono forme di corrosione comuni e altamente distruttive nel processo di raffinazione. Il titanio ha una certa resistenza alla solforazione ad alta-temperatura e alla corrosione per vaiolatura, nonché alla tensocorrosione dei solfuri. Nel processo di raffinazione del petrolio, il sale e lo zolfo presenti nel petrolio greggio possono causare una grave corrosione delle apparecchiature in acciaio inossidabile e leghe di rame. Pertanto, il titanio è necessario per realizzare apparecchiature chiave come scambiatori di calore, torri di distillazione e reattori per la raffinazione del petrolio. I tubi in titanio vengono spesso utilizzati per il trattamento anti-corrosione nel sistema di raffreddamento delle parti superiori delle torri di distillazione del petrolio. Quando si utilizza la tecnologia di distillazione del petrolio greggio per il frazionamento ad alta-temperatura del petrolio pesante per ottenere petrolio leggero, le temperature di distillazione superiori a 121 gradi convertono alcune sostanze contenenti cloro in acido cloridrico, mentre le temperature superiori a 260 gradi convertono i solfuri in idrogeno solforato altamente corrosivo. I risultati sperimentali rilevanti mostrano che l'uso del titanio nei condensatori e negli scambiatori di calore può quasi ignorare la sua corrosività. I tubi in titanio furono applicati per la prima volta al condensatore superiore delle torri di distillazione del petrolio greggio nel 1960 e da allora sono stati ampiamente utilizzati. La combinazione di fasci tubieri e piastre tubiere in titanio è utilizzata da molti anni negli Stati Uniti e nel Regno Unito, riducendo efficacemente la corrosività dei composti e allungando notevolmente la vita utile delle unità di raffinazione.
Resistenza alla corrosione nella desolforazione per idrogenazione e nella desolforazione dell'idrogeno
Nel processo di desolforazione dell'idrogenazione nell'industria della raffinazione, la temperatura deve essere aumentata a 343 gradi, quindi l'idrogeno in eccesso viene scaricato dal dispositivo attraverso il raffreddamento e la separazione. Durante questo processo, l'apparecchiatura dovrà affrontare la corrosione di varie sostanze corrosive come l'idrogeno solforato, l'acido cloridrico e l'ammoniaca. I tubi in titanio possono resistere efficacemente all'erosione di queste sostanze e sono quindi ampiamente utilizzati nella produzione di idrogeno e nei refrigeratori per la desolforazione, sostituendo di fatto i metalli tradizionali. La Getty Oil negli Stati Uniti ha utilizzato ampiamente tubi in titanio come scambiatori di calore nel 1972 e la loro resistenza alla corrosione è stata completamente verificata senza problemi.
Strumenti resistenti alla corrosione nel trattamento dei gas acidi
I gas acidi devono essere scaricati nella raffinazione e nella produzione chimica. Una soluzione acquosa di etanolamina è il tipo di adsorbente utilizzato più frequentemente, comprendendo principalmente monoetanolammina e dietanolammina, che sono adsorbenti rispettivamente per idrogeno solforato e anidride carbonica. Ma il ribollitore è molto più vulnerabile all'erosione rispetto ad altre parti poiché è un apparecchio di riscaldamento. A causa dell'eccellente resistenza alla corrosione del titanio, il tubo in titanio con ribollitore in monoetanolammina è un'eccellente combinazione, che può, spiegabilmente, risparmiare la vita lavorativa del ribollitore e far sì che la produzione continui e stabilmente.
Principali misure anti-corrosione nel processo di estrazione e riciclaggio
Nella tecnologia estrattiva dell'industria chimica e di raffinazione, il processo di recupero può causare notevoli fenomeni di corrosione. La maggior parte delle attuali tecniche di estrazione utilizzano solventi e distillazione per la separazione, seguite da una serie di estrazioni in una torre. Alcuni estratti stessi non si corrodono, ma durante il processo di riciclaggio viene generata una grande quantità di acido, che ha un forte effetto corrosivo sull'ambiente. Una piccola quantità di composti attivi come l'idrogeno solforato può anche avere un certo effetto corrosivo sull'ambiente. I principali obiettivi della corrosione sono le torri di raffreddamento e le attrezzature per il riciclaggio. Le prestazioni anti-corrosione del titanio possono ridurre efficacemente la corrosione delle apparecchiature durante l'estrazione. Se l'impresa non è in grado di sostituire tempestivamente le apparecchiature in lega di titanio, può anche migliorare la resistenza alla corrosione delle apparecchiature sostituendo le principali parti corrose o rivestendo l'interno delle apparecchiature con lega di titanio.
Difensore della corrosione dell'unità di cracking catalitico
L’industria chimica e di raffinazione costituisce un anello importante nei processi catalitici e di cracking quotidiani che producono prodotti corrosivi. Ci sono un gran numero di solfuri nel cr
petrolio grezzo, che produce una grande quantità di idrogeno solforato e composti di azoto durante i processi di catalisi e cracking. Questi composti possono avere un effetto corrosivo sotto l'azione dell'acqua. La temperatura durante il processo di catalisi e cracking è compresa tra circa 40 gradi C e 50 gradi C. Se il recipiente catalitico è realizzato principalmente in acciaio al carbonio, i composti corrosivi causeranno una corrosione bilanciata e persino il fenomeno del "cracking da idrogeno" sul recipiente catalitico. Pertanto, l'aggiunta di titanio all'unità di cracking catalitico ha una buona resistenza alla corrosione. Gli Stati Uniti sono stati i primi a utilizzare il titanio nell’industria della raffinazione. La raffineria Delaware Gedi negli Stati Uniti ha utilizzato fasci tubieri di titanio nel frazionatore, nel condensatore, nel condensatore secondario e nel condensatore debutanizzatore dell'unità di cracking catalitico, che ha sostituito i metalli tradizionali con buoni risultati e non è stato riscontrato alcun fenomeno di corrosione.
In una parola, il titanio è indispensabile in molti settori della produzione delle raffinerie e dell'industria chimica. La sua eccellente resistenza alla corrosione è una delle garanzie essenziali per il funzionamento sicuro, stabile ed efficiente della raffinazione e della produzione chimica, che lo rendono un materiale chiave. Con il continuo sviluppo dell’industria chimica e di raffinazione, anche i requisiti relativi alle proprietà dei materiali continueranno ad aumentare e le prospettive di applicazione del titanio diventeranno ancora più ampie.
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