NO137010B - USE OF FERRITIC NICKEL-FREE STEEL IN THE PROCESSING OF CARBAMATE-CONTAINING READINGS AT HIGHER TEMPERATURE - Google Patents

USE OF FERRITIC NICKEL-FREE STEEL IN THE PROCESSING OF CARBAMATE-CONTAINING READINGS AT HIGHER TEMPERATURE Download PDF

Info

Publication number
NO137010B
NO137010B NO403/72A NO40372A NO137010B NO 137010 B NO137010 B NO 137010B NO 403/72 A NO403/72 A NO 403/72A NO 40372 A NO40372 A NO 40372A NO 137010 B NO137010 B NO 137010B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
nickel
urea
carbamate
potential
materials
Prior art date
Application number
NO403/72A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO137010C (en
Inventor
Roelf De Jonge
Jozef Felix Marie Leerschool
Petrus Adrianus Wilhelmus Pols
Original Assignee
Stamicarbon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stamicarbon filed Critical Stamicarbon
Publication of NO137010B publication Critical patent/NO137010B/en
Publication of NO137010C publication Critical patent/NO137010C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/02Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
    • C07C273/04Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0277Metal based
    • B01J2219/0286Steel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Nærværende oppfinnelse vedrorer anvendelse av ferritiske nikkelfrie stål for bearbeidelse av ammoniumkarbamatholdige losninger ved hoyere temperatur. Slike losninger dannes f.eks. The present invention relates to the use of ferritic nickel-free steels for processing ammonium carbamate-containing solutions at a higher temperature. Such solutions are formed e.g.

ved fremstilling av urea fra ammoniakk og karbondioksyd såvel som ved fremstilling av melamin fra urea, hvorved gassen, som blir tilbake efter utskillelse av melamin fra reaksjonsblandin-gen, bearbeides på våt vei. in the production of urea from ammonia and carbon dioxide as well as in the production of melamine from urea, whereby the gas that remains after separation of melamine from the reaction mixture is processed in a wet way.

Ved de moderne fremgangsmåter for ureasyntesen blir ammoniakk With the modern methods for urea synthesis, ammonia is produced

og karbondioksyd tilfort en autoklav under et trykk på 100 - 300 kg/cm^ og ved en temperatur mellom 160 og 25o°C, hvorved forst mellomproduktet ammoniumkarbarnat dannes, hvorefter urea fås av dette produkt ved avspaltning av vann. and carbon dioxide added to an autoclave under a pressure of 100 - 300 kg/cm^ and at a temperature between 160 and 25o°C, whereby first the intermediate product ammonium carbarnate is formed, after which urea is obtained from this product by splitting off water.

Omdannelsen av ammoniumkarbamat i urea forloper ikke fullstendig, slik at losningen, som strommer ut av autoklaven foruten urea og vann ennå inneholder en ammoniumkarbamat-mengde såvel som den i overskudd tilforte ammoniakk. Fra denne synteselosning må urea utskilles, hvilket vanligvis skjer ved at ammoniumkarbamat spaltes ved hjelp av varme i et antall ekspansjonstrinn, hvorved ammoniakk og karbondioksyd.frigjores. Den dannede ammoniakk utskilles og den til slutt gjenværende urea-losningen inn-dampes eller krystalliseres. De i gassfasen utskilte reaksjonskomponentene kan for seg bearbeides sammen med den tilhorende likevektsmengden av hydrogen. For det meste blir de imidlertid kondensert og tilbakefort til autoklaven som ammoniumkarbamat-losning. En annen ofte anvendt mulighet er oppvarming av synte-selosningen under hoyt trykk, f.eks. syntesetrykk, med samtidig tilforsel av en avdrivningsgass, som f.eks. den under syntesen anvendte friske karbondioksyd, ammoniakk eller en inert gass, hvorved det også finner sted en spaltning av ammoniumkarbama-tet, hvorved samtidig spaltningsproduktene avdrives fra losningen. I et lavtrykks-trinn folger derefter spaltningen av det resterende ammoniumkarbarnat samt utskilling av spaltningsproduktene. Den avdrevne gassblandingen kondenseres likeledes under hoyt trykk, og den derved erholdte ammoniumkarbamatlosningen tilfores autoklaven sammen med den utspedde ammoniumkarbamatlosningen, som fås ved hjelp av den ved kondensasjon i lav-trykkstrinnet utskilte gassblandingen. The conversion of ammonium carbamate into urea does not proceed completely, so that the solution, which flows out of the autoclave in addition to urea and water, still contains an amount of ammonium carbamate as well as the ammonia added in excess. From this synthesis solution, urea must be separated, which usually happens by splitting ammonium carbamate with the help of heat in a number of expansion steps, whereby ammonia and carbon dioxide are released. The ammonia formed is separated and the ultimately remaining urea solution is evaporated or crystallized. The reaction components separated in the gas phase can be separately processed together with the corresponding equilibrium quantity of hydrogen. For the most part, however, they are condensed and returned to the autoclave as ammonium carbamate solution. Another often used option is heating the synthesis solution under high pressure, e.g. synthesis pressure, with simultaneous supply of a stripping gas, such as e.g. the fresh carbon dioxide, ammonia or an inert gas used during the synthesis, whereby a cleavage of the ammonium carbamate also takes place, whereby at the same time the cleavage products are driven off from the solution. In a low-pressure step, the cleavage of the remaining ammonium carbarnate and separation of the cleavage products then follow. The driven-off gas mixture is likewise condensed under high pressure, and the resulting ammonium carbamate solution is fed to the autoclave together with the diluted ammonium carbamate solution, which is obtained by means of the gas mixture separated by condensation in the low-pressure stage.

En ofte anvendt fremgangsmåte for fremstilling av melamin er den hvor urea ved pyrolyse og ved hjelp av en katalysator i en ammoniakkatmosfære omdannes i en gassblanding, som foruten melamin inneholder ammoniakk, karbondioksyd og biprodukter. Av denne blanding utskilles melamin ved kjoling med f.eks. et flytende medium, mens karbondioksyd og en del av ammoniakken fjer-nes fra restgassen ved hjelp av absorpsjon i vann eller en van-dig losning. Den gjenværende del av ammoniakken tilfores på nytt reaktoren. Den dannede ammoniumkarbamatlosningen bearbeides vanligvis i et vanlig urea-anlegg. Derefter konsentreres losningen forst ved desorpsjon og absorpsjon under hoyere trykk. A frequently used method for the production of melamine is the one where urea is converted by pyrolysis and with the help of a catalyst in an ammonia atmosphere into a gas mixture, which, in addition to melamine, contains ammonia, carbon dioxide and by-products. From this mixture, melamine is separated by dressing with e.g. a liquid medium, while carbon dioxide and part of the ammonia are removed from the residual gas by means of absorption in water or an aqueous solution. The remaining part of the ammonia is fed back into the reactor. The ammonium carbamate solution formed is usually processed in a conventional urea plant. The solution is then concentrated first by desorption and absorption under higher pressure.

Det er kjent at flytende ammoniumkarbarnat, konsentrerte losninger av dette i vann samt vandige, ammoniumkarbamatholdige urealosninger i storre mengder er korrosive, og da fremfor alt ved hoyere temperaturer. Valget av konstruksjonsmaterialer og tilpasning av fremgangsmåtens teknologi representerer også problemer, hvilke man har vært opptatt med siden man begynte fremstilling av urea i teknisk målestokk. Man har anvendt bly-kledde reaktorer. Anvendelsen av bly gjor det imidlertid nodvendig å fullstendig fjerne eventuelt forekommende oksygen fra den ferske karbondioksyden på grunn av at oksygen angriper bly. Solv, titan og zirkonium er materialer som med hensyn til kor-rosjonsbestandighet i ammoniumkarbamatholdige media likeledes kommer i betraktning. Anskaffelsesomkostningene og problemer med bearbeidelse av disse materialer er imidlertid grunnen til at de ikke anvendes så ofte. Videre har man allerede foreslått å anvende kromnikkelstål under anvendelse av en inhibitor som tilsettes en av reaksjonspartnerne, f.eks. et flerverdig metall eller et salt av dette, eller et stoff som i urea-miljo går over i negativt ladede kolloidpartikler. i dette tilfelle tilfores synteseldsningen et fremmedstoff, som senere i det minste delvis forekommer som forurensning i sluttproduktet, og som kan ha en ugunstig innflytelse på fargen, hvilket spesielt er en ulempe når såkalt teknisk urea bearbeides til kunststof-fer . It is known that liquid ammonium carbarnate, concentrated solutions thereof in water as well as aqueous ammonium carbamate-containing urea solutions in large quantities are corrosive, and above all at higher temperatures. The choice of construction materials and adaptation of the technology of the process also represent problems, which have been dealt with since the production of urea on a technical scale began. Lead-clad reactors have been used. However, the use of lead makes it necessary to completely remove any oxygen present from the fresh carbon dioxide because oxygen attacks lead. Silver, titanium and zirconium are materials which, with regard to corrosion resistance in ammonium carbamate-containing media, also come into consideration. However, the acquisition costs and problems with processing these materials are the reason why they are not used that often. Furthermore, it has already been proposed to use chrome-nickel steel using an inhibitor that is added to one of the reaction partners, e.g. a polyvalent metal or a salt thereof, or a substance which in a urea environment transforms into negatively charged colloid particles. in this case, a foreign substance is added to the synthesis solvent, which later at least partially occurs as contamination in the final product, and which can have an unfavorable influence on the color, which is particularly a disadvantage when so-called technical urea is processed into synthetic resins.

Av denne grunn anvendes som konstruksjonsmateriale ofte kromnikkelstål i forbindelse med en liten oksygenmengde, hvilken For this reason, chrome-nickel steel is often used as a construction material in connection with a small amount of oxygen, which

tilsettes til den ferske karbondioksyden. Det er kjent å anvende austenisk kromnikkelstål med minst 16% krom og minst 8% nikkel i forbindelse med oksygenmengder, som fortrinnsvis tilsvarer 0,1 - 3 volum-% av mengden av ferskt tilfort karbondioksyd. Som konstruksjonsmaterialer for industrielle anordninger for fremstilling av urea anvendes av denne stålklasse den type som inneholder ca. 18% Cr, Ca. 12% Ni og ca. 2 1/2 % Mo. Videre er det for dette formål foreslått korrosjonsbestandige stålsorter med en sammensetning innenfor folgende grenser: 16 - 27% Cr, 0 - 7% Ni, 0 - 7 % Mo, 0 - 16% Mn, o - 1,5% N, resten jern, karbon og forurensninger, hvorved innholdet av Mn + N eller Ni + Mo eller Ni + Mn + N er slik at materialet oppviser en stabil og fullstendig austenitisk struktur. Også ved anvendelse av.disse materialene er nærvær av en mindre oksygenmengde i mediumet nodvendig. En annen serie av forsok har vist at også stålsorter med 25% Cr, 1 - 6% Ni og 1 - 3% Mo, hvilke har en ferrit-austenitisk struktur, kan anvendes som konstruksjonsmateriale i anlegg for urea-fremstilling. is added to the fresh carbon dioxide. It is known to use austenitic chrome-nickel steel with at least 16% chromium and at least 8% nickel in connection with amounts of oxygen, which preferably corresponds to 0.1 - 3% by volume of the amount of freshly added carbon dioxide. The type that contains approx. 18% Cr, Approx. 12% Nine and approx. 2 1/2% Mo. Furthermore, for this purpose, corrosion-resistant steel grades with a composition within the following limits have been proposed: 16 - 27% Cr, 0 - 7% Ni, 0 - 7% Mo, 0 - 16% Mn, o - 1.5% N, the rest iron , carbon and impurities, whereby the content of Mn + N or Ni + Mo or Ni + Mn + N is such that the material exhibits a stable and completely austenitic structure. Also when using these materials, the presence of a smaller amount of oxygen in the medium is necessary. Another series of tests has shown that also steel types with 25% Cr, 1 - 6% Ni and 1 - 3% Mo, which have a ferrite-austenitic structure, can be used as construction material in plants for urea production.

I alle foran nevnte materialer er det nodvendig med et innhold av austenitt-dannende elementer, såsom nikkel og nitrogen, for å opprettholde en fullstendig austenitisk struktur eller en ferrit-austenitisk dobbeltstruktur. For slike strukturer er som regel slagseigheten ved romtemperatur tilstrekkelig for å kunne anvende stålet og mekanisk bearbeide dette. Hvis disse austenitt-dannende elementer ikke forekommer i tilstrekkelig mengde, så er strukturen fullstendig ferritisk, hvilket har til folge at materialet er så sprott ved romtemperatur at en formgivning nesten bare er mulig ved stoping. Slike nikkelfrie materialer lar seg praktisk talt heller ikke sveise . Nikkel er imidlertid dyrt og dessuten et såkalt strategisk materiale, slik at tilbudet og således også prisen på nikkelholdige legeringer svinger sterkt. Tilbudet kan opphore, hvorved dette materialet ikke kan eller meget vanskelig kan erholdes. En ytter-ligere vanskelighet er at nikkel gjor legeringen omfindtlig for media som inneholder litt svovelforbindelser, og hvorved nikkel danner sulfid. In all the materials mentioned above, a content of austenite-forming elements, such as nickel and nitrogen, is necessary to maintain a complete austenitic structure or a ferrite-austenitic double structure. For such structures, the impact strength at room temperature is usually sufficient to be able to use the steel and mechanically process it. If these austenite-forming elements do not occur in sufficient quantity, then the structure is completely ferritic, which means that the material is so brittle at room temperature that shaping is almost only possible by stopping. Such nickel-free materials practically cannot be welded either. However, nickel is expensive and, moreover, a so-called strategic material, so that the supply and thus also the price of nickel-containing alloys fluctuates greatly. The offer may expire, whereby this material cannot or is very difficult to obtain. A further difficulty is that nickel makes the alloy sensitive to media that contain some sulfur compounds, whereby nickel forms sulphide.

Tilsetningen av oksygen til mediumet er ubetinget i den foran beskrevne fremgangsmåten, bortsett da fra den fremgangsmåten hvor stål med 25% Cr, 1 - 6% Ni og 1 - 3% Mo anvendes. Ved denne fremgangsmåten blir denne forholdsregel valfri, men likevel anbefalt da den resulterer i en merkbar reduksjon av korrosjon. Tilsetning av oksygen foretas vanligvis ved at man for eller i mellomtrinnet til CO2~komprimeringen innblander en viss mengde luft i karbondioksydet. Dette krever en okning av kompresjons-kapasiteten. Av oksygenet anvendes bare en del til passivering av konstruksjonsmaterialet. Den resterende del befinner seg sammen med luft-resten som gass i den i syntesereaktoren dannede synteselosning, og disse inerte bestanddeler oppsamler seg til slutt med de ovrige og med reaksjonskomponentene medforte inerte bestanddeler, såsom hydrogen og nitrogen, i reaktorens hode, hvorfra de kontinuerlig slippes ut. The addition of oxygen to the medium is unconditional in the method described above, except for the method where steel with 25% Cr, 1 - 6% Ni and 1 - 3% Mo is used. With this method, this precaution becomes optional, but still recommended as it results in a noticeable reduction in corrosion. The addition of oxygen is usually done by mixing a certain amount of air into the carbon dioxide before or in the intermediate stage of the CO2~compression. This requires an increase in the compression capacity. Only a portion of the oxygen is used to passivate the construction material. The remaining part is found together with the rest of the air as a gas in the synthesis solution formed in the synthesis reactor, and these inert components finally accumulate with the other and with the reaction components co-fortified inert components, such as hydrogen and nitrogen, in the head of the reactor, from where they are continuously released out.

Nærvær av disse inerte gasser begrenser det effektive reaktor-volumet, slik at reaktoren må konstrueres storre. Vaskekolonnen, i hvilken ammoniakken og karbondioksydet som fores med av de inerte gasser blir gjenvunnet, må likeledes ha en storre kapa-sitet enn i det tilfelle, hvor luft ikke tilsettes. Dessuten må det ved vasking av denne gassblanding, som altså hovedsakel ig inneholder nitrogen, hydrogen, oksygen, ammoniakk og karbondi^ oksyd, treffes forholdsregler for å unngå eksplosjon. The presence of these inert gases limits the effective reactor volume, so that the reactor must be constructed larger. The washing column, in which the ammonia and carbon dioxide supplied by the inert gases are recovered, must likewise have a larger capacity than in the case where air is not added. Furthermore, when washing this gas mixture, which therefore mainly contains nitrogen, hydrogen, oxygen, ammonia and carbon dioxide, precautions must be taken to avoid explosion.

Oppfinneren har nå funnet at nikkelfrie, og fullstendig ferritiske stål med hoy krominnhold kan anvendes som konstruksjonsmateriale i anordninger for fremstilling av urea, forutsatt at karbon- og nitrogeninnholdet er meget lite. The inventor has now found that nickel-free and completely ferritic steels with a high chromium content can be used as a construction material in devices for the production of urea, provided that the carbon and nitrogen content is very low.

Fra de amerikanske patenter nr. 2 183 715 og 2 624 671 er ferritiske kromstål tidligere kjent. Således har 18-8-2 CrNiMo-stål vært anvendt ved fremstillingen av urea,og ved anvendelsen av disse stål tilsettes noe oksygen til det ferske karbondioksyd. Ferritic chromium steels are previously known from the US patents Nos. 2,183,715 and 2,624,671. Thus, 18-8-2 CrNiMo steel has been used in the production of urea, and when using these steels, some oxygen is added to the fresh carbon dioxide.

Fravær av Ni utelukker dannelsen av Ni-sulfider. Man kan derfor se bort fra omfindtligheten for svovelforbindelser. Til tross for stålets fullstendig ferritiske struktur, og i motsetning til de vanlige kromstål av handelskvalitet, og som oppviser en lav slagseighet, oppviser disse stål en hoy slagseighet som mu-liggjor mekanisk bearbeidelse og formgivning. Ved de meget lave karbon- og nitrogen-innhold synker overgangstemperaturen, dvs. temperaturen ved hvilken materialet overgår fra å være seigt til sprott, til verdier under 0°C, slik at man ikke har noen vanskeligheter ved anvendelse og bearbeidelse av materialet. Og-så sveising av dissematerialer skjer uten vanskeligheter. Utvi-delseskoeffisienten er betydelig mindre enn den for de vanlige materialene CrNiMo 18-12-2 1/2, og varmelédningsevnen er betydelig storre. Absence of Ni precludes the formation of Ni sulphides. One can therefore ignore the sensitivity to sulfur compounds. Despite the steel's completely ferritic structure, and in contrast to the usual chrome steels of commercial quality, which exhibit a low impact toughness, these steels exhibit a high impact toughness that enables mechanical processing and shaping. At the very low carbon and nitrogen contents, the transition temperature, i.e. the temperature at which the material changes from being tough to brittle, drops to values below 0°C, so that there are no difficulties when using and processing the material. And so welding these materials takes place without difficulty. The coefficient of expansion is significantly smaller than that of the usual materials CrNiMo 18-12-2 1/2, and the thermal conductivity is significantly greater.

Ifolge oppfinnelsen anvendes nå ferritiske, nikkelfrie stål inneholdende 25-29% krom, 0-3% molybden, og hvor summen av karbon-og nitrogeninnholdet maksimalt er 0,035, som konstruksjonsmateriale i anordninger ved bearbeidelse av„karbamatholdige losninger ved hoyere temperatur. Under nikkelfrie legeringer skal her forstås legeringer hvor nikkel, når dette metall forekommer bare er tilstede som forurensning. According to the invention, ferritic, nickel-free steels containing 25-29% chromium, 0-3% molybdenum, and where the sum of the carbon and nitrogen content is a maximum of 0.035, are now used as construction material in devices for processing carbamate-containing solutions at a higher temperature. Nickel-free alloys are here understood to mean alloys where nickel, when this metal is present, is only present as a contaminant.

I de anvendte konstruksjonsmaterialer kan molybden cfrekomme i en mengde på 0 - 3%. Det har imidlertid vist seg at molybden i krom-jernlegeringer med et Cr-innhold på 29% eller mer, og som utsettes for ammoniumkarbamatholdige losninger, ikke gir noen merkbar okning av korrosjonsbestandigheten. In the construction materials used, molybdenum can occur in an amount of 0 - 3%. However, it has been shown that molybdenum in chromium-iron alloys with a Cr content of 29% or more, which are exposed to solutions containing ammonium carbamate, does not give any noticeable increase in corrosion resistance.

I det folgende skal oppfinnelsen anskueliggjøres ved hjelp av resultater fra undersøkelser som oppfinneren har foretatt. In what follows, the invention shall be illustrated by means of results from investigations carried out by the inventor.

Man har provet et antall materialer, hvis analyser fremgår av tabell I. A number of materials have been tested, the analyzes of which appear in Table I.

Forsok 1 Attempt 1

Prøvestykker av de i tabell I angitte materialer blir i en såkalt satsvis fylt autoklav, som har et innhold på 1 liter, utsatt for et medium med folgende sammensetning: Sample pieces of the materials listed in Table I are exposed to a medium with the following composition in a so-called batch-filled autoclave, which has a capacity of 1 litre:

446 g urea 446 g of urea

129 g H20 129 g of H 2 O

131 g NH3131 g of NH3

30,5 g C0230.5 g of C02

Bruttomolforholdet NH^/CX^ er folgelig 2,78. Denne sammensetning tilsvarer det som forekommer i en ureasyntese-losning, og som anvendes i urea-anlegg som arbeider efter stripping-metoden. The gross molar ratio NH^/CX^ is therefore 2.78. This composition corresponds to what occurs in a urea synthesis solution, and which is used in urea plants that work according to the stripping method.

Temperaturen er 185°c og trykket 120 ato. Omroreren og . autoklavens innerside er f6ret med polytetrafluoretylen The temperature is 185°c and the pressure 120 ato. The agitator and . the inside of the autoclave is lined with polytetrafluoroethylene

(Teflon) for å unngå at korrosjonsprodukter fra materialet til omrorer og autoklav påvirker forsokene. (Teflon) to avoid corrosion products from the material for the stirrers and autoclave affecting the experiments.

Forsokene ble utfort såvel i fravær som i nærvær av oksygen. The experiments were carried out both in the absence and in the presence of oxygen.

I sistnevnte tilfelle ble 7 g luft innfort i autoklaven, tilsvarende 0,57 volum-% oksygen beregnet på totalmengden, In the latter case, 7 g of air was introduced into the autoclave, corresponding to 0.57 volume-% oxygen calculated on the total amount,

altså såvel fritt som bundet CO^. i.e. both free and bound CO^.

Resultatene samt forsoksvarigheten fremgår av tabell II. The results and trial duration are shown in Table II.

Av dette forsok fremgår at materialer med hoyt Cr-innhold og ytterst lite innhold av Ni, C og N oppviser såvel med som uten oksygen ingen målbar korrosjon, mens de ovrige provede materialene bare kan holdes upåvirket av korrosjon i nærvær av oksygen• From this experiment it appears that materials with a high Cr content and extremely low content of Ni, C and N show no measurable corrosion both with and without oxygen, while the other tested materials can only be kept unaffected by corrosion in the presence of oxygen•

Forsok 2 Attempt 2

I en gjennomstromnings-autoklav utsettes et antall prøvestykker av materialene 1, 3 og 8 og ved en temperatur på 165 C i 168 timer for den samme sammensetning som angitt i forsok 1, hvorved sammensetningen stadig ble fornyet. En analyse viste åt en forurensning på 20 ppm i C02, hvilket tilsvarer et innhold på 3 ppm i losningen. In a flow-through autoclave, a number of test pieces of the materials 1, 3 and 8 are exposed at a temperature of 165 C for 168 hours to the same composition as indicated in trial 1, whereby the composition was constantly renewed. An analysis showed a contamination of 20 ppm in C02, which corresponds to a content of 3 ppm in the solution.

Foruten korrosjonshastighetene ble også disse materialers potensial målt. Som sammenligningselektrode ble Ag/AgSO^-elektrode anvendt. Resultatene fremgår av tabell III. In addition to the corrosion rates, the potential of these materials was also measured. Ag/AgSO^ electrode was used as a comparison electrode. The results appear in table III.

Resultatene fra dette forsok viser at materialene ved hjelp The results from this trial show that the materials with help

av deres målte potensialer i en ureasynteselosning kan inndeles i to grupper, nemlig de med et lavt, absolutt potensial of their measured potentials in a urea synthesis solution can be divided into two groups, namely those with a low absolute potential

(på -70 til -250 mV) og som er passive og som ikke eller nesten ikke korroderer, og de med hoyt absolutt potensial (på -660 til -700 mV), og som er aktive og som. korroderer. (of -70 to -250 mV) and which are passive and which do not or almost do not corrode, and those with high absolute potential (of -660 to -700 mV), and which are active and which. corrodes.

Forsok 3 Attempt 3

I den samme gjennomstromningsautoklav og i et medium, hvis sammensetning er den samme som angitt i foregående forsok, foretas et forsok ved en temperatur på 185°c for å se om de i forsok 2 provede materialene lar seg overfore fra en tilstand til en annen ved at man for kortere tid (ca. 1 minutt) pålegger en ytre spenning. Den anvendte spenningen var 2 V. Det har herved vist seg mulig på denne måte å overfore CrNiMo 18-12-2 1/2 (materiale nr. 1) fra den passive tilstand til den aktive. Det har imidlertid ikke lykkes å passivere materialet ved å reversere den ytre spenningen. I vedlagte figur er dette vist skjematisk og grafisk. Kurven 1 viser forlopet av potensialet til det nevnte materialet i de efter-folgende stadier. I utgangsti1stand A^ har materialet et potensial som ligger i det passive potensialområdet I,- og som stemmer overens med de lave absolutte potensialer som ble funnet ved forsok 2. Ved å pålegge en negativ spenning på -2 V synker potensialet momentant til . Efter å ha tatt bort spenningen stiger potensialet til verdien C-^, som ligger In the same flow-through autoclave and in a medium whose composition is the same as stated in the previous experiment, a test is carried out at a temperature of 185°c to see if the materials tested in test 2 can be transferred from one state to another by that for a shorter time (approx. 1 minute) an external voltage is applied. The applied voltage was 2 V. It has thus proved possible in this way to transfer CrNiMo 18-12-2 1/2 (material no. 1) from the passive state to the active one. However, it has not been successful to passivate the material by reversing the external voltage. In the attached figure, this is shown schematically and graphically. Curve 1 shows the progress of the potential of the mentioned material in the subsequent stages. In the initial state A^, the material has a potential that lies in the passive potential range I,- and which agrees with the low absolute potentials found in experiment 2. By applying a negative voltage of -2 V, the potential momentarily drops to . After removing the voltage, the potential rises to the value C-^, which lies

i det aktive potensialområdet II.. Dette området tilsvarer gruppen av hoye absolutte potensialer, og som ble målt i forsok 2. Ved til slutt å pålegge en positiv spenning på +2 V stiger potensialet til D1 over det passive potensialområdet I. in the active potential range II.. This range corresponds to the group of high absolute potentials, and which was measured in experiment 2. By finally applying a positive voltage of +2 V, the potential of D1 rises above the passive potential range I.

Efter å ha tatt bort denne spenningen antar potensialet verdien E1, som ligger i det aktive potensialområdet. Såvel efter pålegging av en positiv som også en negativ ytre spenning antar materialet altså et aktivt potensial. After removing this voltage, the potential assumes the value E1, which lies in the active potential range. After applying a positive as well as a negative external voltage, the material thus assumes an active potential.

CrNiMo 25-25-2 (materiale Nr. 3) kan efter onske aktiveres CrNiMo 25-25-2 (material No. 3) can be activated if desired

eller passiveres på denne måte (se kurve 2). Efter forbigående pålegging av en negativ spenning kan materialet aktiveres: or passivated in this way (see curve 2). After temporarily applying a negative voltage, the material can be activated:

punkt C^. Blir en spenning med motsatt fortegn pålagt så point C^. If a voltage with the opposite sign is applied then

antar materialet en viss tid efter at spenningen er fjernet et passivt potensial E^. the material assumes a passive potential E^ for a certain time after the tension has been removed.

CrMo 28-2 (materiale Nr. 8) kan derimot ikke til stadighet tilsettes i den aktive tilstand (kurve 3): efter å ha fjernet den pålagte negative spenningen antar materialet spontant igjen et passivt potensial (E^). CrMo 28-2 (material No. 8), on the other hand, cannot be continuously added in the active state (curve 3): after removing the applied negative voltage, the material spontaneously again assumes a passive potential (E^).

Dette forsok viser at CrNiMo 18-12-2 1/2 under de angitte betingelser oppviser et eneste stabilt potensial i en ureasyntese-losning, og dette potensial ligger i det aktive potensialområdet. CrNiMo 25-25-2 har således to stabile potensial: et i det aktive potensialområdet og et i det passive potensialområdet, og CrMo 28-2 et eneste stabilt potensial, nemlig det i det passive potensialområdet. This experiment shows that CrNiMo 18-12-2 1/2 under the specified conditions exhibits a single stable potential in a urea synthesis solution, and this potential lies in the active potential range. CrNiMo 25-25-2 thus has two stable potentials: one in the active potential range and one in the passive potential range, and CrMo 28-2 a single stable potential, namely that in the passive potential range.

Forsok 4 Attempt 4

I den samme gjennomstromningsautoklav, som ble anvendt i forsokene 2 og 3, blir en del prøvestykker av materialene 3, 4 og 8 i 40 timer utsatt for et medium som har den samme sammensetning som den som ble; anvendt i de tidligere forsok. Temperaturen er imidlertid hoyere, nemlig 195°C. CX^ inneholder bare 7 ppm O^ som forurensning. Efter forsoket oppmåles de i tabell IV angitte korrosjonshastigheter. In the same flow-through autoclave, which was used in tests 2 and 3, some test pieces of materials 3, 4 and 8 are exposed for 40 hours to a medium which has the same composition as that which was; used in the previous experiments. However, the temperature is higher, namely 195°C. CX^ contains only 7 ppm O^ as a contaminant. After the test, the corrosion rates specified in Table IV are measured.

De beskrevne forsok viser at de undersokte og fullstendig ferritiske kromstål med meget lite karbon- og nitrogen-innhold i hoy grad er korrosjonsbestandige i urea-syntese-losninger også ved hoyere temperaturer og ved nærvær av ytterst små mengder oksygen. The experiments described show that the fully ferritic chromium steels investigated and with very low carbon and nitrogen content are highly corrosion resistant in urea synthesis solutions also at higher temperatures and in the presence of extremely small amounts of oxygen.

Claims (1)

■ Anvendelse av ferritiske nikkelfrie stål inneholdende■ Use of ferritic nickel-free steels containing 25-29% krom, 0-3% molybden, og hvor summen av karbon- og nitrogeninnholdet maksimalt er 0,035%, som konstruksjonsmateriale i anordninger ved bearbeidelse av karbamatholdige opplesninger ved hoyere temperatur.25-29% chromium, 0-3% molybdenum, and where the sum of the carbon and nitrogen content is a maximum of 0.035%, as construction material in devices for processing carbamate-containing readings at a higher temperature.
NO403/72A 1971-02-13 1972-02-11 USE OF FERRITIC NICKEL-FREE STEEL IN THE PROCESSING OF CARBAMATE-CONTAINING READINGS AT HIGHER TEMPERATURE NO137010C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NLAANVRAGE7101951,A NL169588C (en) 1971-02-13 1971-02-13 PROCESS FOR THE SOLUTIONS CONTAINING INCREASED AMMONIUM CARBAMATE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO137010B true NO137010B (en) 1977-09-05
NO137010C NO137010C (en) 1977-12-14

Family

ID=19812478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO403/72A NO137010C (en) 1971-02-13 1972-02-11 USE OF FERRITIC NICKEL-FREE STEEL IN THE PROCESSING OF CARBAMATE-CONTAINING READINGS AT HIGHER TEMPERATURE

Country Status (20)

Country Link
AU (1) AU463665B2 (en)
BE (1) BE779258A (en)
BR (1) BR7200837D0 (en)
CA (1) CA966638A (en)
CS (1) CS163267B2 (en)
DD (1) DD95368A5 (en)
DE (1) DE2206615B2 (en)
ES (1) ES399672A1 (en)
FR (1) FR2125445B1 (en)
GB (1) GB1333544A (en)
HU (1) HU173919B (en)
IE (1) IE36076B1 (en)
IT (1) IT948491B (en)
NL (1) NL169588C (en)
NO (1) NO137010C (en)
RO (1) RO63301A (en)
SE (1) SE387336B (en)
TR (1) TR18774A (en)
ZA (1) ZA72781B (en)
ZM (1) ZM2772A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8304381A (en) * 1983-12-21 1985-07-16 Stamicarbon METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING MELAMINE
JPS63121641A (en) * 1986-11-10 1988-05-25 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd External coating of sheathed heater made of austenitic stainless steel
EP1921043B1 (en) 2006-11-01 2012-01-18 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method of recovering ammonia and process for producing a nitrile compound making use of the ammonia recovery method
US11746084B2 (en) * 2019-07-05 2023-09-05 Stamicarbon B.V. Ferritic steel parts in urea plants

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1986973A (en) * 1930-11-17 1935-01-08 Du Pont Prevention of corrosion in urea synthesis
US2129689A (en) * 1936-12-04 1938-09-13 Du Pont Urea manufacture
US2183715A (en) * 1938-05-21 1939-12-19 Electro Metallurg Co Corrosion resistant steel alloy
US2624671A (en) * 1951-01-19 1953-01-06 Union Carbide & Carbon Corp Ferritic chromium steels
DE1608201A1 (en) * 1967-03-15 1970-12-03 Du Pont Corrosion-resistant iron-chromium alloys

Also Published As

Publication number Publication date
DD95368A5 (en) 1973-02-05
AU463665B2 (en) 1975-07-31
DE2206615B2 (en) 1980-05-29
BE779258A (en) 1972-08-11
DE2206615A1 (en) 1972-08-31
NO137010C (en) 1977-12-14
IE36076L (en) 1972-08-13
FR2125445B1 (en) 1977-07-15
NL169588B (en) 1982-03-01
CS163267B2 (en) 1975-08-29
HU173919B (en) 1979-09-28
IE36076B1 (en) 1976-08-04
IT948491B (en) 1973-05-30
ES399672A1 (en) 1976-05-01
AU3881372A (en) 1973-08-16
TR18774A (en) 1977-08-23
ZM2772A1 (en) 1973-02-21
RO63301A (en) 1978-07-15
NL169588C (en) 1982-08-02
NL7101951A (en) 1972-08-15
ZA72781B (en) 1972-10-25
BR7200837D0 (en) 1973-06-21
GB1333544A (en) 1973-10-10
SE387336B (en) 1976-09-06
CA966638A (en) 1975-04-29
FR2125445A1 (en) 1972-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4171218A (en) Anticorrosive bellows
JP2018529020A (en) Duplex stainless steel and its use
KR840000218B1 (en) High silicon chrominum nickel steel for strong nitric acid
NO137010B (en) USE OF FERRITIC NICKEL-FREE STEEL IN THE PROCESSING OF CARBAMATE-CONTAINING READINGS AT HIGHER TEMPERATURE
ATE111968T1 (en) PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF FASTENING ELEMENTS FROM A FULLY AUSTENITIC CR-MN STEEL.
US4714689A (en) Process for the regeneration of catalysts for the gas-phase reduction of aromatic nitro compounds
CA2910373C (en) Use of duplex stainless steel in an ammonia-stripping of urea plants
US5354543A (en) Apparatus for use in producing hydrogen cyamide
US2680766A (en) Method of inhibiting corrosion in urea synthesis reactors
US4224300A (en) Process for preparation of carbonyl sulfide
DE2743297C2 (en) Process for the preparation of hydroxyl anunonium salts
US4591644A (en) Method and installation for the preparation of melamine
DE1668724C3 (en) Process for reducing corrosion of the inner walls of a device for the synthesis of urea, which are lined with a Cr-Mo-Ni alloy of iron
US5030415A (en) Structural part made of ferritic chromium-molybdenum steel which is resistant to concentrated sulfuric acid
EP0609618A1 (en) Stainless steel composition
Ihrig Attack of hydrogen-nitrogen mixtures on steels
JPS596905B2 (en) Corrosion-resistant materials for chloroprene production plants
JP2960505B2 (en) Storage container for organic solvent containing aliphatic sulfonic acid
Barratt et al. LXXVI.—The catalytic reduction of hydrogen cyanide
Grossmann Ammonia and its compounds
DE896362C (en) Steel alloy for apparatus for the production of ammonium sulfate from coke oven gases
Papp et al. Hydrogen embrittlement of high strength FCC alloys
SU128013A1 (en) The method of producing propionitrile
JPS54127830A (en) Production of austenitic steel excellent in delayed breakage and high toughness
EP0072416B1 (en) Process for producing hydrogen cyanide