Titaani ja titaanisulamite peamised rakendused ja eelised uurea tootmisel

Neutraalse ja tõhusa lämmastikväetise uurea tootmine hõlmab mitmeid keerulisi keemilisi reaktsioone. Eelkõige ei ole ammooniumkarbamaadi muundamine karbamiidiks täielik ja nõuab seetõttu tõhusat eraldamist uureat, liigset ammoniaaki ja vett sisaldavast segust. Arvestades, et ammooniumkarbamaadi lahus, kõrgel temperatuuril ja rõhul tekkiv vaheprodukt, on äärmiselt söövitav, on ideaalse materjali valik eriti oluline. Titaan paistab selles osas silma oma silmapaistvate omaduste poolest.
American Crucible Company uuringud on näidanud, et titaaniseadmed võivad oluliselt parandada karbamiidi protsessi tõhusust. See on peamiselt tingitud titaani stabiilsest käitumisest kõrgetel temperatuuridel. Seevastu roostevaba teras, kuigi sellel on madalatel temperatuuridel hea korrosioonikindlus karbamiidi suhtes, suurendab selle korrosioonikiirust eksponentsiaalselt iga 10 kraadise temperatuuritõusuga. Selle tulemusena on titaantoru soojusvahetid ja titaantorustik muutunud karbamiidi tootmistehastes asendamatuteks ja kriitilisteks seadmeteks.

1960. aastatel asus Jaapani Mitsui East Pressure Chemical Company juhtpositsioonile titaani kasutamisel uurea tootmisel voodrimaterjalina. Pärast titaani korrosioonikindluse kontrollimist mitmete katsetega otsustas ettevõte titaani täielikult kasutusele võtta karbamiidi sünteesitornis ja selle lisaseadmetes. See uuenduslik algatus mitte ainult ei suurendanud sünteesi kiirust, vaid lihtsustas ka tööprotsessi, parandas toote kvaliteeti ja realiseeris suuremahulised seadmed, mida lõpuks laialdaselt kasutati ülemaailmses karbamiidi tootmise valdkonnas.
Karbamiidi sünteesi võtmeprotsessis valis Itaalia ettevõte Nationwide Methane Pipeline Transport samuti oma eemaldamistornide jaoks titaani. Seda seetõttu, et amiinide kasutamine eemaldamistornis karbamiidi eraldamiseks tootmisprotsessi reaktiivsetest saadustest süvendab veelgi korrosiooniprobleemi. Titaani suurepärane korrosioonikindlus muutis selle ideaalseks valikuks selle probleemi lahendamiseks.
1970. aastate alguses hakkas Hiina uurima ka titaani kasutamist karbamiidi tootmisel. Sel ajal projekteeris ja valmistas Hiina 240,000 tonni karbamiidi süsinikdioksiidi eemaldamise torniga, mille põhikomponente, nagu pea, sirge toru ning ülemine ja alumine toruplaat, kasutatakse plahvatusohtlikus titaan-teraskomposiitmaterjalis. plaaditehnoloogia ja sisseehitatud 1,361 31mm × 31 mm titaantorud. Seadmed võeti tootmisse 1979. aastal ja dekomisjoneeriti 1987. aastal, mille jooksul töötasid kokku 1310 päeva ja läbisid 31 440 tundi hea jõudlusega keemiatootmise katseid. Pärast seda, 1990. aastal, projekteeris ja valmistas Hiina edukalt 400 mm titaanvoodriga sünteestorni, mis võeti kasutusele Anyangis. Samadel tingimustel on titaani korrosioonimäär ühe suurusjärgu võrra madalam kui 316L roostevaba terase oma ja kõrgemate temperatuuride kasutamine, tuues seega ettevõttele energiasäästu, auru säästmise ja vee säästmise osas märkimisväärset majanduslikku kasu.