a. 尿素生(sheng)產(chan)過程(cheng)對設(she)備腐蝕的情(qing)況(kuang)
在工業(ye)生產中,尿素是由液氨與(yu)二氧化碳合成(cheng)的,一般是在14~25MPMPa和180~210℃按以下反應式進行(xing):
CO2+2NH3→NH4COONH2
NH4COONH2→(NH2)2CO+H2O
反(fan)應前的原料二氧化碳(tan)和氨與反(fan)應后的產物(wu)尿素和水(shui)的腐蝕性(xing)均較弱。但反(fan)應的中間產物(wu)氨基甲酸銨在(zai)高溫下(xia)的腐蝕卻很強烈。同時,在(zai)合成(cheng)反(fan)應中生成(cheng)的尿素還會按以下(xia)反(fan)應式產生氰酸和氰酸銨,即
(NH2)2CO→NH3+HCNO→NH4CNO
氰酸和氰酸銨在水中又將電離出氰酸根(CNC),具有較強的與氯離子相似的還原性,從而破壞了不銹(xiu)耐(nai)酸(suan)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(xiu)鋼(gang)在尿素生產中的應(ying)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(shi)體(ti)不銹鋼(gang);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(shuang)相不銹鋼(gang)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(biao)2-9列(lie)出尿素生產主要(yao)設備用不銹耐(nai)酸(suan)鋼情(qing)況(kuang),僅(jin)供參考。
在選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)要根據(ju)(ju)當(dang)地(di)(di)當(dang)時(shi)的(de)(de)情況(kuang)(kuang)進行,別(bie)人用過的(de)(de)不(bu)一(yi)定(ding)是(shi)最好的(de)(de),要根據(ju)(ju)實(shi)際情況(kuang)(kuang)進行選(xuan)用,如(ru)當(dang)地(di)(di)無此類鋼,可選(xuan)擇性近似的(de)(de)其他(ta)不(bu)銹(xiu)鋼,并(bing)盡量選(xuan)擇耐蝕性優良的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼,以提高設備的(de)(de)使用壽命(ming)。