不锈钢在合成氨、尿素生产上的应用

a. 尿素生产过程对设备腐蚀的情况 

  在工业生产中，尿素是由液氨与二氧化碳合成的，一般是在14～25MPMPa和180～210℃按以下反应式进行：

  CO₂+2NH₃→NH₄COONH₂

  NH₄COONH_2→(NH₂)₂CO+H₂O

 反应前的原料二氧化碳和氨与反应后的产物尿素和水的腐蚀性均较弱。但反应的中间产物氨基甲酸铵在高温下的腐蚀却很强烈。同时，在合成反应中生成的尿素还会按以下反应式产生氰酸和氰酸铵，即

  (NH₂)₂CO→NH₃+HCNO→NH₄CNO

  氰酸和氰酸铵在水中又将电离出氰酸根（CNC），具有较强的与氯离子相似的还原性，从而破坏了不锈耐酸钢表面的氧化膜，因而有强烈的去钝化的作用，以致含钼的不锈耐酸钢也难以承受其腐蚀作用。因此在腐蚀介质中加入缓蚀剂，不锈钢才在尿素生产中得到广泛应用。

b. 不锈钢在尿素生产中的应用 

  合成氨生产装置、硝酸铵生产装置和尿素生产装置一般都采用不锈钢制造。在一些厂家的实际应用上一般是在氨合成塔内侧、硝酸预热器、低压中和塔、浓缩器上采用06Cr19Ni10奥氏体不锈钢；在合成塔、高压冷凝器、洗涤器上采用022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢；在气提塔分布管上应用022Cr25Ni22Mo2N 奥氏体不锈钢；在造粒塔上应用06Cr19Ni10 或022Cr17Ni12Mo2奥氏体不锈钢；在甲铵泵体上采用022Cr18Ni15Mo3Si2N 或022Cr25Ni7Mo3N；在阀门上采用双相不锈钢03Cr25Ni6Mo3Cu2N；在尿素合成塔内件、蒸发器、硝酸地下贮槽、硝铵真空蒸发器上应用 12Cr18Mn9Ni5N 或12Cr18Mn10Ni5Mo3N奥氏体不锈钢；022Cr14Ni14Si4 不锈钢用于制造浓硝酸设备的冷凝器和槽罐等；022Cr17Ni5Si4Nb钢用于制造发烟硝酸吸收塔、槽车罐等。

  表2-9列出尿素生产主要设备用不锈耐酸钢情况，仅供参考。

  在选择不锈钢时要根据当地当时的情况进行，别人用过的不一定是最好的，要根据实际情况进行选用，如当地无此类钢，可选择性近似的其他不锈钢，并尽量选择耐蚀性优良的不锈钢，以提高设备的使用寿命。