隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,鈦作為一種新型金屬材料得到了廣泛應(yīng)用,鈦及鈦合金是石油工業(yè)發(fā)展中不可替代的金屬結(jié)構(gòu)材料[1]。在石油化工中,一般情況下工業(yè)純鈦主要用于制造高耐蝕性和高強度的設(shè)備。
石油化工中常使用的鈦及鈦合金主要是工業(yè)純鈦和低合金化鈦,即國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的TA0,TA1,TA2和TA9(Ti-Pd),TA10(Ti-Mo-Ni)。
鈦在石油工業(yè)中的應(yīng)用[2-4]
1、鈦合金油套管
我國的天然氣資源中大部分都是含硫氣田,高腐蝕性油氣田的開發(fā)已成為石油天然氣工業(yè)面臨的重大難題。因此,選取優(yōu)質(zhì)的耐腐蝕性材料作管材已成為主導(dǎo)趨勢。
2、鈦合金輸送管線
由于鈦合金管易于彎曲,并具有極高的抗海浪沖擊和平臺移動造成的動態(tài)應(yīng)力腐蝕疲勞程度,鈦合金管抗應(yīng)力腐蝕疲勞程度比現(xiàn)有碳鋼高10倍以上,同時鋪設(shè)海管時,鈦合金管適應(yīng)鋪設(shè)過程中的彎曲變形工況[i]。鈦合金輸送管線焊接性能好,單面焊接雙面成型技術(shù)保證焊縫均勻可靠,并且鈦合金輸送管線機械性能優(yōu)異。
3、對苯二甲酸[ii]設(shè)備
對苯二甲酸是合成纖維滌綸的重要原料,主要用對二甲苯氧化法生產(chǎn)。工業(yè)上有低溫氧化法和高溫氧化法兩種工藝,由于都存在醋酸[iii]溶劑、醋酸鈷[iv]或醋酸錳[v]的催化劑和助催化劑 溴化物,當(dāng)溫度高于135℃時,不銹鋼設(shè)備就會產(chǎn)生嚴(yán)重的點蝕。
上海石化總廠在低溫氧化法生產(chǎn)線上引進了日本裝置,其高溫洗滌罐、高溫洗滌罐冷凝器、高溫加熱器均選用的是鈦制設(shè)備,取得了良好的運行效果。
4、己二酸生產(chǎn)設(shè)備
已二酸[vi]是生產(chǎn)尼龍-66鹽[vii]的主要化工原料,己二酸生產(chǎn)過程中的主要腐蝕介質(zhì)硝酸、鱗酸和己二酸。用低碳不銹鋼材料制造的設(shè)備,腐蝕嚴(yán)重,特別是已二酸裝置的幾臺重要設(shè)備,腐蝕更為嚴(yán)重,檢修頻繁,影響了己二酸的產(chǎn)量,將關(guān)鍵設(shè)備硝酸蒸餾塔塔底再沸器和硝酸二次蒸發(fā)器改用工業(yè)純鈦和鈦鋼復(fù)合板制作后,運行平穩(wěn),材料表面無明顯腐蝕現(xiàn)象,管板上的切削刀痕仍清晰可見,從而從根本上解決了腐蝕問題。
鈦及鈦合金是石油化工設(shè)備中防腐蝕的理想金屬結(jié)構(gòu)材料,對解決設(shè)備腐蝕或控制其腐蝕大有作為,是必不可少的防腐材料,在保證設(shè)備長期安全運行,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本和環(huán)保等方面起著舉足輕重的作用。
參考文獻:
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注釋:
i 工況,是指設(shè)備在和其動作有直接關(guān)系的條件下的工作狀態(tài)
ii 苯二甲酸是一種白色針狀結(jié)晶或粉末??扇肌5投?。該品絕大部分用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二酯(聚酯),是聚酯纖維、薄膜、塑料制品、絕緣漆及增塑劑的重要原料
iii 乙酸,也叫醋酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化學(xué)式CH3COOH,是一種有機一元酸
iv 乙酸鈷,也稱為醋酸鈷,分子式為C4H6CoO4,分子量為177.02。為紫紅色易潮解結(jié)晶體,微帶乙酸氣味
v 乙酸錳,淡紅色透明單斜晶體,溶于水及醇。醋酸錳是用來作為聚酯切片和PTA生產(chǎn)的催化劑。它也被用來在不同的反應(yīng),氧化等多種反應(yīng),乙烯酯的合成和聚合反應(yīng)
vi 己二酸,又稱肥酸,是一種重要的有機二元酸,能夠發(fā)生成鹽反應(yīng)、酯化反應(yīng)、酰胺化反應(yīng)等,并能與二元胺或二元醇縮聚成高分子聚合物等
vii 即己二酸己二胺鹽,是生產(chǎn)尼龍66聚合物聚酰胺的單體,尼龍66既可用于塑料加工,也可用來制成纖維