a. 尿素生產(chan)過程對設備(bei)腐(fu)蝕(shi)的情(qing)況
在(zai)工業生產中,尿素是(shi)由液氨(an)與(yu)二氧化碳合成的,一(yi)般是(shi)在(zai)14~25MPMPa和180~210℃按以(yi)下(xia)反應式進(jin)行:
CO2+2NH3→NH4COONH2
NH4COONH2→(NH2)2CO+H2O
反(fan)應(ying)前的(de)原(yuan)料(liao)二氧化碳和(he)氨與反(fan)應(ying)后的(de)產(chan)物尿(niao)素和(he)水(shui)的(de)腐蝕性(xing)均較弱。但反(fan)應(ying)的(de)中(zhong)間產(chan)物氨基甲酸(suan)銨(an)(an)在高溫下(xia)的(de)腐蝕卻很強烈。同時,在合成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)中(zhong)生成(cheng)(cheng)的(de)尿(niao)素還會按以下(xia)反(fan)應(ying)式產(chan)生氰酸(suan)和(he)氰酸(suan)銨(an)(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,從而破壞了不銹(xiu)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(su)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(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2-9列出尿素生產(chan)主要設(she)備用不銹耐酸鋼情況,僅供參考。
在選(xuan)擇不銹鋼時(shi)要(yao)根(gen)據當地當時(shi)的情況進行,別人用過的不一定是最好的,要(yao)根(gen)據實際情況進行選(xuan)用,如當地無此類鋼,可選(xuan)擇性近似的其他不銹鋼,并盡量選(xuan)擇耐蝕性優良的不銹鋼,以提高設備的使用壽(shou)命。