יישומים ויתרונות מרכזיים של טיטניום וסגסוגות טיטניום בייצור אוריאה

ייצור אוריאה, דשן חנקן ניטרלי ויעיל, כרוך במספר תגובות כימיות מורכבות. בפרט, ההמרה של אמוניום קרבמט לאוריאה אינה מלאה ולכן מצריכה הפרדה יעילה מתערובת המכילה אוריאה, עודפי אמוניה ומים. בהתחשב בכך שתמיסת האמוניום קרבמט, תוצר ביניים הנוצר בטמפרטורות ולחצים גבוהים, היא קורוזיבית ביותר, ישנה חשיבות מיוחדת לבחירת החומר האידיאלי. טיטניום בולט בהקשר זה בשל תכונותיו היוצאות מן הכלל.
מחקר של חברת Crucible האמריקאית הראה שציוד טיטניום יכול לשפר משמעותית את היעילות של תהליך האוריאה. זה נובע בעיקר מההתנהגות היציבה של טיטניום בטמפרטורות גבוהות. לעומת זאת, נירוסטה, למרות שיש לה עמידות טובה בפני אוריאה בפני אוריאה בטמפרטורות נמוכות, מגדילה את קצב הקורוזיה שלה באופן אקספוננציאלי עם כל עלייה של 10 מעלות בטמפרטורה. כתוצאה מכך, מחליפי חום של צינורות טיטניום וצנרת טיטניום הפכו לציוד חיוני וקריטי במפעלי ייצור אוריאה.

עוד בשנות ה-60, החברה היפנית Mitsui East Pressure Chemical לקחה את ההובלה ביישום טיטניום כחומר בטנה בייצור אוריאה. לאחר אימות העמידות בפני קורוזיה של טיטניום באמצעות סדרה של ניסויים, החליטה החברה לאמץ טיטניום באופן מלא במגדל סינתזת אוריאה ובציוד הנלווה שלו. יוזמה חדשנית זו לא רק הגדילה את קצב הסינתזה, אלא גם פשטה את תהליך הפעולה, שיפרה את איכות המוצר והגשימה את הציוד בקנה מידה גדול, שבסופו של דבר נעשה שימוש נרחב בתחום ייצור האוריאה העולמי.
בתהליך המפתח של סינתזת אוריאה, גם חברת Nationwide Methane Pipeline Transport האיטלקית בחרה טיטניום עבור מגדלי החשפנות שלה. הסיבה לכך היא שהשימוש באמינים במגדל החשפנית להפרדת האוריאה מהתוצרים התגובתיים של תהליך הייצור מחמיר עוד יותר את בעיית הקורוזיה. העמידות המצוינת בפני קורוזיה של טיטניום הפכה אותו לבחירה האידיאלית לפתור בעיה זו.
בתחילת שנות ה-70, החלה סין גם לחקור את היישום של טיטניום בייצור אוריאה. באותו זמן, סין תכננה וייצרה 240,000 טון של אוריאה עם מגדל הפשטת פחמן דו חמצני, מרכיביו העיקריים כגון הראש, הצינור הישר וצלחת הצינור העליון והתחתונה משמשים בחומר הפיצוץ טיטניום - פלדה טכנולוגיית לוחות, וצינורות טיטניום מובנים בגודל 1,361 31 מ"מ × 31 מ"מ. הציוד הוכנס לייצור ב-1979 והושבת ב-1987, במהלכם הוא פעל במשך 1,310 ימים בסך הכל ועבר 31,440 שעות של בדיקות ייצור כימיקלים עם ביצועים טובים. לאחר מכן, בשנת 1990, סין תכננה וייצרה בהצלחה מגדל סינתזה מצופה טיטניום בקוטר 400 מ"מ, שהופעל באניאנג. באותם תנאים, שיעור הקורוזיה של טיטניום נמוך בסדר גודל אחד מזה של נירוסטה 316L, ושימוש בטמפרטורות גבוהות יותר, ובכך מביא יתרונות כלכליים משמעותיים לארגון במונחים של חיסכון בחשמל, חיסכון בקיטור וחיסכון במים.