Ključne primjene i prednosti titanijuma i legura titanijuma u proizvodnji uree

Proizvodnja uree, neutralnog i efikasnog azotnog đubriva, uključuje nekoliko složenih hemijskih reakcija. Konkretno, konverzija amonijum karbamata u ureu nije potpuna i stoga zahteva efikasno odvajanje od mešavine koja sadrži ureu, višak amonijaka i vodu. S obzirom da je rastvor amonijum karbamata, međuproizvod koji nastaje pri visokim temperaturama i pritiscima, izuzetno korozivan, odabir idealnog materijala je od posebne važnosti. Titanijum se u ovom pogledu ističe svojim izvanrednim svojstvima.
Istraživanje američke kompanije Crucible pokazalo je da oprema od titana može značajno poboljšati efikasnost procesa uree. To je uglavnom zbog stabilnog ponašanja titanijuma na visokim temperaturama. Nasuprot tome, nerđajući čelik, iako ima dobru otpornost na koroziju prema urei na niskim temperaturama, eksponencijalno povećava brzinu korozije sa svakih 10 stepeni porasta temperature. Kao rezultat toga, izmjenjivači topline od titanijumske cijevi i titanijski cjevovodi postali su nezamjenjiva i kritična oprema u pogonima za proizvodnju uree.

Još 1960-ih, japanska kompanija Mitsui East Pressure Chemical Company preuzela je vodstvo u primjeni titanijuma kao materijala za obloge u proizvodnji uree. Nakon provjere otpornosti titanijuma na koroziju kroz niz eksperimenata, kompanija je odlučila da u potpunosti usvoji titanijum u tornju za sintezu uree i njegovoj pomoćnoj opremi. Ova inovativna inicijativa ne samo da je povećala stopu sinteze, već je i pojednostavila proces rada, poboljšala kvalitet proizvoda i realizovala veliku opremu, koja je na kraju bila naširoko korišćena u oblasti globalne proizvodnje uree.
U ključnom procesu sinteze uree, italijanska kompanija Nationwide Methane Pipeline Transport takođe je odabrala titanijum za svoje stubove za skidanje. To je zato što upotreba amina u tornju za odvajanje uree od reaktivnih produkata proizvodnog procesa dodatno pogoršava problem korozije. Odlična otpornost na koroziju titanijuma čini ga idealnim izborom za rešavanje ovog problema.
Početkom 1970-ih, Kina je također počela istraživati ​​primjenu titanijuma u proizvodnji uree. U to vrijeme, Kina je dizajnirala i proizvela 240,000 tona uree sa tornjem za uklanjanje ugljičnog dioksida, njegove ključne komponente kao što su glava, ravna cijev i gornja i donja cijevna ploča koriste se u eksplozivnom kompozitu titan-čelik tehnologija ploča i ugrađene titanijumske cijevi 1,361 31mm × 31mm. Oprema je puštena u proizvodnju 1979. godine i stavljena iz upotrebe 1987. godine, tokom koje je radila ukupno 1.310 dana i podvrgnuta 31.440 sati hemijskih testova proizvodnje sa dobrim performansama. Nakon toga, 1990. godine, Kina je uspješno projektirala i proizvela sintezni toranj od 400 mm obložen titanijumom, koji je pušten u rad u Anyangu. Pod istim uslovima, brzina korozije titanijuma je za jedan red veličine niža od one kod nerđajućeg čelika 316L i korišćenjem viših temperatura, što donosi značajnu ekonomsku korist preduzeću u smislu uštede energije, pare i vode.