精製および化学産業におけるチタンの応用: 耐食性の優れた選択肢

水腐食に強い頼もしい材質

水処理は製油所にとって不可欠な部分です。多くの工場は真水供給源の近くに位置していますが、炭素鋼などの伝統的な材料の浸食を防止および軽減するには水処理が必要です。しかし、環境規制により、製油所は通常、腐食性の高い廃水をリサイクルすることが義務付けられています。廃水処理量を削減し、腐食による機器の磨耗とメンテナンスのコストを削減するには、耐食性の材料を選択することが重要です。チタンは腐食性水（海水、塩水、廃水）に対する優れた耐食性を備えているため、これらの水を処理する水関連機器の最適な選択肢となっています。たとえば、水循環や廃水回収を伴う一部のシステムでは、チタン材料を使用すると、機器の耐用年数を効果的に延長し、腐食による漏れなどの環境問題を軽減できます。

硫化物腐食に対する強固なバリア

原油には大量の硫黄が主に化合物の形で含まれており、少量の硫化水素 (H 2 S) も含まれています。油田では硫黄を完全に除去することが困難です。製油所に入った後、原油中の一部の硫化物は、高温加熱および高圧条件下で H 2 S に変換されます。同時に、水素化やその他の触媒反応によって H 2 S も生成されます。高温環境での硫化と孔食、および硫化物の応力腐食割れは、精錬プロセスにおける一般的で非常に破壊的な形態の腐食です。チタンは、高温硫化や孔食、硫化物の応力腐食割れに対して一定の耐性を持っています。石油精製のプロセスでは、原油中の塩と硫黄がステンレス鋼や銅合金の機器に深刻な腐食を引き起こす可能性があります。そのため、石油精製の熱交換器や蒸留塔、反応器などの重要な設備を作るためにチタンが必要となります。チタン パイプは、石油蒸留塔の塔頂部の冷却システムの防食処理によく使用されます。{10}原油蒸留技術を使用して重油を高温分別して軽油を得る場合、121 度を超える蒸留温度では一部の塩素含有物質が塩酸に変換され、260 度を超える温度では硫化物が腐食性の高い硫化水素に変換されます。関連する実験結果は、凝縮器や熱交換器でのチタンの使用はその腐食性をほとんど無視できることを示しています。チタン管は1960年に初めて原油蒸留塔の塔頂凝縮器に採用され、それ以来広く使用されています。チタン管束と管シートの組み合わせは、米国および英国で長年使用されており、化合物の腐食性を効果的に低減し、精製ユニットの耐用年数を大幅に延長します。

水素化脱硫および水素脱硫における耐食性

精製業界における水素化脱硫のプロセスでは、温度を343度まで上げる必要があり、その後、冷却と分離によって過剰な水素が装置から排出されます。この過程で、装置は硫化水素、塩化水素、アンモニアなどのさまざまな腐食性物質による腐食にさらされます。チタンチューブはこれらの物質の侵食に効果的に耐えることができるため、水素製造や脱硫冷却器に広く使用されており、従来の金属を効果的に置き換えています。米国ゲッティ石油社は1972年に熱交換器としてチタンチューブを多用し、耐食性は問題なく十分に検証されています。

酸性ガス処理における耐食工具

精製や化学品の製造では酸性ガスを排出する必要があります。エタノールアミン水溶液は最もよく使用される吸着剤であり、主に硫化水素と二酸化炭素の吸着剤であるモノエタノールアミンとジエタノールアミンから構成されます。しかし、リボイラーは加熱装置であるため、他の部品に比べて浸食を受けやすいです。チタンは耐食性に優れているため、チタン管とモノエタノールアミンリボイラーの組み合わせは優れており、リボイラーの寿命を節約し、連続的かつ安定的に生産を続けることができます。

抽出およびリサイクルのプロセスにおける主要な腐食対策-

精製および化学産業の抽出技術では、回収プロセスで重大な腐食が発生する可能性があります。現在の抽出技術のほとんどは、分離のために溶媒と蒸留を使用し、その後塔で一連の抽出を行います。抽出物自体は腐食しないものもありますが、リサイクルの過程で大量の酸が生成され、環境に強い腐食作用を及ぼします。硫化水素などの少量の活性化合物も、環境に対して一定の腐食作用を及ぼす可能性があります。主な腐食対象は冷却塔とリサイクル装置です。チタンの耐腐食性能により、抽出中の機器の腐食を効果的に軽減できます。企業がチタン合金設備を適時に交換できない場合には、主要な腐食部分を交換するか、設備の内部をチタン合金でコーティングすることによって、設備の耐食性を向上させることもできます。

接触分解ユニットの腐食防御剤

精製および化学産業は、腐食性製品を生成する日常的な触媒および分解プロセスにおける重要なつながりです。 crには硫化物が大量に含まれています

ユーデ油は、触媒作用や分解プロセス中に大量の硫化水素と窒素化合物を生成します。これらの化合物は、水の作用により腐食作用を及ぼす可能性があります。触媒作用と分解プロセス中の温度は約 40 ℃ ～ 50 ℃ です。触媒容器が主に炭素鋼でできている場合、腐食性化合物により触媒容器に平衡腐食が発生し、さらには「水素亀裂」現象が発生します。したがって、接触分解ユニットにチタンを添加すると、優れた耐食性が得られます。米国は精製産業で最初にチタンを使用しました。米国のデラウェア州ゲディ製油所では、接触分解装置の精留塔、凝縮器、二次凝縮器、およびデブタン塔凝縮器にチタン管束を使用しました。これにより、従来の金属が置き換えられ、良好な結果が得られ、腐食現象は見つかりませんでした。