尿素合成生产中不锈钢的应用

尿素生产合成是在高压(14~25 MPa)和180～210℃温度条件下进行的，由CO2与氨合成，同时生成甲铵和水。尿素溶液经净化、浓缩和造粒后生成粒状尿素。

尿素合成的化学反应：  

第1步：C02+2NH3→NH2COONH4(氨基甲酸铵) 

第2步：NH2COONH4→(NH2)2CO+H20  尿素生产过程中处理的主要物料是CO2，NH3，NH2COONH4，(NH2)2CO，这些物料单独存在时，其腐蚀性并不强，但它们混合一起生成的反应产物对设备会产生强烈腐蚀。尿素生产过程中尿素一甲铵溶液对不锈钢的腐蚀主要是由于溶液中含有氨基甲酸铵和氰酸铵引起的，影响耐蚀性因素主要有溶液的成分、硫化物含量、温度、流体的相对运动速度以及不锈钢材料的合金元素含量、组织等。尿素合成塔衬里、汽提塔和甲铵冷凝器都很容易被甲铵腐蚀。20世纪50年代，荷兰提出在二氧化碳加氧气保护的条件下使用18-8型奥氏体不锈钢，效果并不理想。

随着炉外精炼技术的不断发展进步和应用，实现了超纯超低碳不锈钢的冶炼，钢质纯净度得以大大提高，最终形成了可以满足尿素生产的尿素级不锈钢系列材料。尿素级不锈钢的冶炼、生产各环节对不锈钢的化学成分、组织、耐蚀性做了非常高的明确规定，目的是使尿素级不锈钢获得全奥氏体组织，以满足尿素高压设备衬里、内件的使用要求。尿素级不锈钢是一种专用奥氏体不锈钢，是专为尿素合成生产的塔器、管道设备等开发的专不锈钢，尿素级不锈钢主要有316LMoD不锈钢 国标牌号015Cr18Ni14Mo2，310MoLN不锈钢 国标牌号015Cr25Ni22Mo2N，由于尿素生产合成需要在高压(14~25MPa)和温度180~210度条件下由二氧化碳与氨合成，其中间产物氨基甲酸铵等对普通不锈钢有强烈腐蚀性，一般常用304、316L不锈钢不能满足其耐腐蚀性要求，所以对冶炼生产加工等各环节要求都比较高的尿素级不锈钢就成了不二选择。