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钛管钛盘管在炼油化工行业的应用

发布时间 :2021-05-24 21:21:43 浏览次数 :

1、前言

钛金属的最大优点就是非常耐腐蚀,有很好的硬度以及加工性能高等特点。但是钛金属的优点是一把双刃剑,由于钛金属的使用寿命长,能够使用长达几十年,使得很多以钛为主材料的设备更新换代较慢。所以,钛金属对于一些民用生产工业设备的更新有一定阻碍作用,钛金属的使用范围还在不断挖掘和发展中。钛管、钛盘管在炼油化工行业的发展前景很广,而且钛的特点也符合炼油化工行业,我国的炼油化工对于钛的使用相对较少,相对于世界发达国家使用时间少了几十年,所以我国炼油化工行业对钛的应用依旧在摸索中前进,对于钛的使用依旧有待完善。

钛管

2、钛在炼油化工行业各个方面的应用

钛管在炼油化工行业的使用最早在冷却器上,由于炼油化工行业很多原料都带有腐蚀性,这就使得一个活跃的金属不适合做冷却器。随着社会科技不断进步,对于成本的控制以及炼油工艺的提高,使得钛金属在炼油化工行业的使用更为广泛。

2.1 钛应用到原油蒸馏中

钛在炼油化工的应用更多是在防腐蚀的环节中,原油蒸馏顶部的冷却系统通常会使用钛管进行防腐工作。通过原油蒸馏,可以将高沸点的重油通过热进行反映分馏,进而得到轻油产品。但是,在原油蒸馏过程中,如果温度超过121摄氏度,就会使原油中的氯化物一部分转化成氢氯酸;温度超过260 摄氏度就会使硫化物转化成硫化氢,这些化学产物都具有极大的腐蚀性。有关实验表明,如果把钛应用到冷凝器以及换热器中,其腐蚀性极度接近于零,可以说忽略不计。所以,把钛应用到原油蒸馏中能够有效减少 化合物的腐蚀性,大大提高炼油设备的寿命。

2.2 钛应用到加氢脱硫中

炼油化工行业中的加氢脱硫的过程中,要将温度提高到343摄氏度,才能使得加氢原料发生化学催化反应,把有机硫转在氢的作用下转化成硫化氢、氯化氢、氨气、水蒸气等,之后通过冷却、分离把多于的氢排除设备之外。钛管也有有效防止硫化氢、氯化氢及氨气的腐蚀,而且钛也可以应用到加氢脱硫的冷却器中,钛可以完美的代替传统金属。

2.3 钛可以作用与酸气体去除

炼油化工行业在运行过程中,酸气体是一定要排除的,日常最常使用的就是乙醇胺溶液,乙醇胺可以分为单乙醇胺和二乙醇胺,可以分别吸收硫化氢以及二氧化碳。但是再沸器由于是加热设备,使得再热器相对于系统中其他部位更加容易被腐蚀。这就能体现出钛管的重要性,由于钛极不容易被腐蚀,将钛管作用与单乙醇胺的再沸器是非常合适的,在国外一家炼油化工企业,成功的将钛管作为再沸器,时至今日依然没有被腐蚀的情况。

2.4 钛应用于溶剂萃取

由于现如今萃取技术依然要依靠循环处理才能完成,在萃取的过程中腐蚀现象是非常严重的,这就能体现出钛应用到溶剂萃取中的作用。现如今,很多萃取工艺都会采用溶剂或者蒸馏分离,通过一定的流程进入到分离塔中,之后进行一系列的提取,之后将提取物进行有效收集,进行再次冷却、提取,进行再使用。虽然一些萃取原料没有腐蚀性效果,但是经过一系列的循环使用,原料接触氧气的同时会产生很多酸性物质,而酸性物质具有极强的腐蚀效果;另外少许的硫化氢或其他活跃的化学物质在循环过程中也会起到腐蚀效果。其重点腐蚀的对象就是冷却器以及一些再生设备,钛的防腐性能够有效降低萃取过程中对设备的腐蚀效果,如果企业因成本问题无法直接更换钛设备,可以将重点腐蚀部位进行 更换,或者将设备内部表面进行钛元素覆盖,同样也能降低腐蚀效果。

酸气去除系统

图 1 酸气去除系统

2. 5 钛应用于催化、裂化

炼油化工行业在日常的催化、裂化过程中是产生腐蚀性产物的重要环节,原油中存在大量的硫化物,其在催化、裂化过程中会产生大量的硫化氢以及氮化物,这些化合物在水的作用下会产生腐蚀效果,催化、裂化过程中的温度大约在40摄氏度~50 摄氏度之间,如果催化容器是碳钢为主材料,腐蚀性化合物会对催化容器产生均衡腐蚀,甚至是“氢裂”现象。所以,在催化、裂化装置中加入钛元素有很好的防腐效果。美国最先将钛使用在炼油化工行业中,很多美国炼化企业都将催化、裂化容器的分馏冷凝器、蒸馏反应器、再次冷凝器都不同程度上使用了钛元素,取得了不小的成就,而且炼化设备出现腐蚀性现象非常少,是炼油化工行业的一次技术革新。

钛盘管

3、结语

钛元素被发现之初由于极不容易被腐蚀,被人们称之为“不死金属”,由于发掘量少,被列为稀有金属的行业,随着科技不断进步,钛更是被广泛发掘,成为了金属行列排行第七的元素,更是被炼油化工行业广泛应用。虽然我国的炼油化工行业的钛设备相对世界发达国家有一定差距,但是随着我国技术不断发展,钛广泛应用到炼油化工行业想必不难实现,我国炼油化工行业势必会有一场钛金属革命。

参考文献:

[1]杨世杰. 钛在纯碱工业中的应用[J]. 钛工业进展,2013,20(4~5):,95 ~96.

[2]陈礼运等. 钛材在钼湿法冶金中的应用[J]. 钛工业进展,2012,20(4 ~5):111 ~112.

[3]李中等. 钛材在滨海电站的应用[J]. 钛工业进展,2011,20(4~5):101 ~102.

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