双相不锈钢在氨汽提或自汽提尿素设备的汽提塔中的应用以及改造该尿素设备的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及制造或改造氨汽提和自汽提尿素设备。
【背景技术】
[0002] 尿素合成工艺及其相关设备的概述可W在乌尔曼工业化学百科全书，德国威 利出版社，卷A27 扣llmann，SEncyclopediaofIndustrialQiemistry,Wil巧-VCH Verlag,vol.A27)中找到。
[0003] 汽提工艺在20世纪60年代被引入，目前在全球的尿素生产中占主要地位。在汽 提工艺中，离开反应器的合成溶液在基本上与反应器相同的高压条件下进行加热。因此，该 氨基甲酸锭在液相中分解为氨和二氧化碳，且部分释放出的氨和二氧化碳由液相转变为气 相。从该汽提塔收集的气相，含有未转化的氨和二氧化碳，被冷凝并循环到该反应器中。
[0004] 氨汽提工艺采用氨作为汽提剂，W促进上述工艺。自汽提工艺未采用汽提剂，溶液 的汽提仅通过热量供应来实现。 阳〇化]氨汽提工艺和自汽提工艺是众所周知的，用其开发者的名字也被统称为斯纳姆普 罗盖提（Snamprogetti)工艺。由于热量导致尿素溶液的汽提，自汽提工艺也被称为热汽提 工艺。
[0006] 一个不同的汽提工艺是c〇2汽提工艺，其中气态二氧化碳被用作汽提剂。斯塔米 卡邦（Stamicarbon)工艺和ACES工艺是公知的C〇2汽提工艺的例子。
[0007] 本发明设及斯纳姆普罗盖提（Snamprogetti)工艺和相关设备。在本说明书和权 利要求书中，任何对自汽提工艺或设备的引用须同样地被作为对氨汽提工艺或设备的引 用，反之亦然。
[0008] 自汽提尿素装置主要包括高压合成回路、中压段和低压回收段。高压合成回路通 常包括合成反应器、蒸汽加热的汽提塔和邸式蓋冷凝器，冷凝器基本上在相同的压力下操 作，通常约为140至160己。尿素水溶液离开反应器后，包括氨和未转化的氨基甲酸锭，被 汽提获得含有氨和0)2的气相，被冷凝于高压冷凝器并循环到所述反应器中。W下中压段 和低压段分解未反应的氨基甲酸盐并从离开高压区的尿素水溶液中回收氨。
[0009] 合成回路提供高压、高溫和存在腐蚀性溶液的组合。特别是，氨基甲酸锭被认为是 对钢最有侵蚀性的。由于汽提管在高溫高压、高浓度的氨基甲酸盐和低氧气下操作，并且汽 提管是最关键的部件之一，因此，合适的材料的选择是一个挑战。
[0010] 在过去很长一段时间里氨汽提和自汽提设备采用铁汽提管。为了克服铁管内部 的侵蚀问题，我们引入了双金属管，包括由奥氏体不诱钢制成的外部管和由错制成的内部 管。运种观念的进一步发展导致全错管或双金属铁-错（Ti-Zr)管的产生。在运方面， EP-A-1577632公开了由铁制成的管，或由涂覆有错层或错合金层的铁合金制成的管，适用 于斯纳姆普罗盖提（Snamprogetti)尿素设备的汽提管中。
[0011] 与此相反，C02汽提工艺已使用特殊不诱钢，包括高合金不诱钢和双相不诱钢。该 双相不诱钢具有既显示铁素体又显示奥氏体的两相结构的特点，并且通常具有高的铭含 量。
[001引总么到目前为止现有技术已经促使％汽提设备的汽提管使用优质钢，和用于氨 汽提或自汽提设备的管的更复杂的解决方案（铁管、错或双金属管）。
[0013] 由于斯纳姆普罗盖提（Snamprogetti)设备占世界尿素生产能力大部分份额，因 此提供一种改善其性能的有效方法是有动机的，特别是改造现有的设备。本发明正面临运 一问题。
【发明内容】
[0014] 申请人已经惊奇地发现某些双相不诱钢也可成功地用在自汽提和氨汽提设备中 用于制造汽提塔的管。根据本发明，采用W下双相不诱钢中的一种： 阳0巧]A)Sai'urex';钢，即 29Cr-6. 5Ni-2M〇-N，其也由ASME规范 2295-3 和UNSS32906 指 定，
[0016]或者：
[0017]B)DP28W?钢，即 27Cr-7. 6Ni-lM〇-2. 3W-N，其也由ASME规范例 2496-1 和UNS S32808 指定。
[0018] 根据公知的标准给出合适的材料的上述指定，运是本领域技术人员所熟悉的，即： DIN标准命名法、ASME规范和UNS(UnifiedNumberingSystem,统一编号系统）指定。
[0019] 根据所述A)选项的双相不诱钢，即Safurex'*钢，优选地具有下列组成（质 量％):
[0020] C:最大值0.05， 阳02USi:最大值0.8
[0022] Mn:0. 3-4. 0
[0023]Cr:28-35,
[0024]化：3-10, 阳0巧]Mo:1.0-4. 0[0026] N:0. 2-0. 6, 阳〇27]Cu:最大值1.0 阳0測 W:最大值2. 0
[0029]S:最大值0.01
[0030] Ce:0-0. 2。
[0031] 所述铁素体含量按体积计优选为30-70 %，更优选为30-55 %。
[0032] 更优选地，根据A)选项的所述钢含有（重量％ ) :C最大值为0. 02,Si最大值为 0. 5,Cr29-33,Mo1. 0-2. 0,N0. 36-0. 55,Mn0. 3-1. 0。
[003引根据B)选项的所述双相不诱钢，即DP28W?钢，优选地具有下列组成（质量％ ):
[0034]C:小于或等于0.03，
[0035]Si:小于或等于0.5，
[0036] Mn:小于或等于2，
[0037] P:小于或等于0.04，
[0038]S:小于或等于0. 003，
[0039] 化：大于或等于26,但小于28，
[0040]Ni:6-10,
[0041]Mo:0.2-1.7, W42] W:大于2,但不超过3， 阳0创 N:大于0. 3,但不超过0. 4， W44] 剩余部分由化和杂质构成，其中，化作为杂质的含量不超过0. 3%。 柳4日]更优选地，根据B)选项的所述钢包括：27-27. 9 %的铭（化）；7 % -8. 2 %的儀 (W) ;0. 8%-1. 2%的钢（Mo) ;2%-2. 5%的鹤（W) ;0. 3-0. 4%的氮（脚。
[0046] 上述所有的百分数都是W质量计。
[0047] 如上所述，双相不诱钢在尿素设备领域中的应用在相关的现有技术和仅结合C〇2 汽提工艺的文献中被提及，C〇2汽提工艺例如上述的斯塔米卡邦（Stamicarbon)或ACES工 乙。
[0048] 应当指出的是，与C〇2汽提设备的汽提管相比