[发明专利]耐蚀性二联钢合金、由其制成的物体和合金制造方法

说明书

本发明涉及一种耐蚀性二联钢合金、由其制成的物体和合金制造方法。具体地，本发明涉及一种热等静压铁素体‑奥氏体钢合金及其物体。所述合金的元素组成以重量百分比计包含：C 0‑0.05；Si 0‑0.8；Mn 0‑4.0；Cr大于29‑35；Ni 3.0‑10；Mo 0‑4.0；N 0.30‑0.55；Cu 0‑0.8；W 0‑3.0；S 0‑0.03；Ce 0‑0.2；余量为Fe和不可避免的杂质。所述物体在制造用于需要加工如机械加工或钻孔的尿素生产装置的组件中可以是特别有用的。优选的用途是制造或代替如用在通常在尿素装置的高压合成工段中存在的汽提塔中的液体分布器。

本申请是申请日为2014年12月23日，申请号为201480068199.X，发明名称为“耐蚀性二联钢合金，由其制成的物体和制造该合金的方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种耐蚀性二联钢合金、由其制成的物体和合金制造方法。具体地，本发明涉及一种耐蚀性二联钢(铁素体奥氏体钢)合金，本发明涉及一种由所述合金制成的物体，并且涉及一种用于制造所述合金的方法。此外，本发明涉及包含由所述合金制成的组件的尿素装置和修改现存的尿素装置的方法。

背景技术

二联不锈钢是指铁素体奥氏体钢合金。这种钢具有包含铁素体和奥氏体相的微结构。本发明涉及的二联钢合金的特征在于高含量的Cr和N以及低含量的Ni。在这方面的背景参考包括WO 95/00674和US7,347,903。其中描述的二联钢为高耐蚀性的并且因此可以用于例如尿素生产装置的高侵蚀性环境。

在尿素装置的尿素合成工段中在提高的温度(通常在150℃和250℃之间)和压力(通常在12和40MPa之间)下可以从氨和二氧化碳制造尿素(NH₂CONH₂)。在该合成中，可以认为发生两个连续的反应步骤。在第一步中，形成氨基甲酸铵，在下一步中，该氨基甲酸铵脱水以提供尿素。第一步(i)为放热的，并且第二步可以表示为如下的吸热平衡反应(ii)：

(i)2NH₃+CO₂→H₂N-CO-ONH₄

(ii)

在典型的尿素生产装置中，在尿素合成工段中进行前述反应以得到包含尿素的水溶液。在一个或多个随后的浓缩工段中，浓缩该溶液以最终生产成熔体而非溶液形式的尿素。对该熔体进一步进行一个或多个精加工步骤，如造粒、制粒、造球或压实。

根据汽提方法的制备尿素的一种经常使用的方法为二氧化碳汽提法，如在例如Ullmann氏工业化学百科全书,第A27卷,1996,第333-350页中描述的。在该方法中，在合成工段后进行一个或多个回收工段。合成工段包含反应器，汽提塔，冷凝器和优选但非必须的洗涤器，其中操作压力在12和18MPa之间，如在13和16MPa之间。在合成工段中，离开尿素反应器的尿素溶液被引入汽提塔，其中大量的未转化的氨和二氧化碳被从尿素水溶液分离。

这种汽提塔可以为壳式和管式热交换器，其中尿素溶液被引入在管侧的顶部，而用于尿素合成的二氧化碳进料被添加到汽提塔的底部。在壳侧，添加蒸汽以加热溶液。尿素溶液在底部离开热交换器，同时汽相在顶部离开汽提塔。离开所述汽提塔的蒸气含有氨、二氧化碳、惰性气体和少量的水。

将所述蒸气在降膜型热交换器或可以为横式或立式的淹没式冷凝器中冷凝。在Ullmann氏工业化学百科全书，第A27卷，1996，第333-350页中描述了横式淹没热交换器。形成的含有冷凝的氨、二氧化碳、水和尿素的溶液与未冷凝的氨、二氧化碳和惰性蒸气一起被再循环。

特别是由于热氨基甲酸盐溶液，操作条件为高侵蚀性的。在过去，这给出了一个问题，即尿素生产装置即使由不锈钢制成也将被侵蚀并且倾向于较早的替换。