Ang mga materyales na tungsten-molybdenum ay tumutol sa mataas na temperatura at korosyon, kaya sila ay angkop para sa ekstremong kondisyon sa industriya ng petrochemical. Ang tatlong kaso ay nagpapakita na ang mga ito ay nakakapagpalawig ng buhay ng kagamitan ng 3–8 beses, kung saan ang investasyon para sa pagkukumpuni ay katumbas lamang ng 1/5 ng gastos para sa bagong kagamitan, na epektibong nagsisiguro ng mahabang panahon ng ligtas na operasyon ng mga instalasyon.
Ang industriya ng petrochemical ay sumasaklaw sa lahat ng proseso mula sa pag-extract ng langis, pag-refine ng hilaw na langis, cracking ng ethylene, hydrogenation refining, at carbon capture ng CCUS. Matagal nang kinakaharap nito ang mga ekstremong kondisyon tulad ng mataas na temperatura (higit sa 1000°C), mataas na presyon (higit sa 15 MPa), malakas na corrosion (H₂S, CO₂, chloride ions, atbp.), at mataas na pagsusuot. Ang karaniwang stainless steel at nickel-based alloys ay madaling magkaroon ng high-temperature creep deformation, oxidation cracking, pitting perforation, at hydrogen embrittlement failure sa ilalim ng mga kondisyong ito, na nagreresulta sa madalas na pagpapahinga ng kagamitan at kahit mga aksidente sa kaligtasan.
Ang tungsten at molibdenum, bilang mga metal na may mataas na punto ng pagtunaw at refractory, ay may mga punto ng pagtunaw na 3422°C at 2622°C ayon sa pagkakabanggit, na may mga katangian tulad ng paglaban sa mataas na temperatura, paglaban sa korosyon, mababang koepisyente ng pagpalawak dahil sa init, at paglaban sa pagsuot. Sa larangan ng petrochemical, nabuo ang apat na pangunahing direksyon ng aplikasyon: mga komponenteng istruktural na refractory para sa mataas na temperatura, mga bahagi ng matigas na alloy na may paglaban sa pagsuot, mga coating laban sa korosyon/mga additive sa alloy, at mga hilaw na kemikal na katalitiko. Ang sumusunod ay nagpapakita ng mga aktwal na resulta ng aplikasyon ng mga materyales na tungsten-molibdenum sa pamamagitan ng tatlong kaso.
Kaso 1: Hamon sa kondisyon ng pagpainit para sa wellbore ng CCUS sa shale oil ng Shengli Oilfield: Ang Liye 1HF shale oil well ng Shengli Oilfield ay gumagamit ng iniksyong CO₂ para sa pagkuha, at ang mataas na presyong throttling ng likidong CO₂ ay nagdudulot ng mabilis na paglamig at pagyelo ng pipeline. Ang produksiyon ng likido ay naglalaman ng CO₂, tubig mula sa formation, at hydrogen sulfide, na bumubuo ng isang kompositong kapaligiran na nakakapinsala. Ang karaniwang stainless steel heating tubes ay sumasailalim sa corrosion at nabubuho sa loob ng 3 buwan, na nagdudulot ng pagpapahinto ng operasyon. Solusyon: Mga pasadyang tungsten alloy composite heating tubes (base ng heating na gawa sa tungsten alloy + insulating layer na gawa sa aluminum nitride).
Kahusayan sa conversion ng electric heating na 99%, tumaas ang bilis ng pagpainit ng 4 na beses
Patuloy na operasyon sa loob ng 24 buwan, walang corrosion o erosion damage
Lubos na nalulutas ang pagyelo at pag-block ng pipeline, na binabawasan ang pagpapahinto para sa maintenance ng isang well ng 12 beses
Mababang coefficient ng thermal expansion, walang cracking sa mga weld habang nagbabago ang temperatura
Kongklusyon: Ang mga tubo ng pampainit na gawa sa alehiyong tungsten ay angkop para sa CCUS at di-konbensiyonal na pag-extract na may malalaking pagkakaiba sa temperatura.
Kaso 2: Hamon sa kondisyon ng suportang bahagi para sa krusis na purno ng etileno ng Lanzhou Petrochemical: Ang mga suportang bahagi ng krusis na purno ay gumagana sa 1100°C nang matagal, at ang materyal na alehiyong chromium-nickel ay nagiging deformed dahil sa creep pagkatapos ng humigit-kumulang isang taon, kailangang magsagawa ng madalas na shutdown para palitan, na lubos na nakaaapekto sa kahusayan ng produksyon. Solusyon: Lahat ay napalitan ng mga suportang bahagi na gawa sa alehiyong molibdeno na TZM (titanium-zirkonyo-molibdeno).
Walang deformation sa ilalim ng 1100°C nang matagal
Ang buhay ay nadagdagan mula sa isang taon hanggang sa anim na taon (anim na beses na pagtaas)
Malaki ang pagbawas sa dalas ng shutdown at pagpapalit, na may malaking kabuuang benepisyong pang-ekonomiya
Kongklusyon: Ang alehiyong molibdeno na TZM ang karaniwang pinipiling materyal para sa mga estruktural na bahagi ng mataas na temperatura na purno sa petrochemical.
Kaso 3: Hamon sa pagpapalit ng panloob na panakip para sa reaktor ng hydrogenation ng Shandong Hengyuan Petrochemical: Ang reaktor ng hydrogenation (panloob na diameter na 3 metro, 430°C, 15 MPa, may medium na naglalaman ng H₂S, amonya, at mga ion ng chloride) ay may panloob na panakip na gawa sa stainless steel na 316L na nagkaroon ng lokal na pitting at hydrogen blistering matapos ang tatlong taon ng operasyon, na nagdudulot ng panganib sa kaligtasan dahil sa posibilidad ng pagsabog. Solusyon: Panloob na pader na pinagkabit sa pamamagitan ng welding gamit ang 10mm na makapal na molybdenum-tungsten na komposit na nickel-based alloy (C276, 13% molybdenum, 3% tungsten).
Patuloy na ligtas na operasyon sa loob ng 25 taon, walang stress corrosion cracking o hydrogen embrittlement failure, at ang taunang pagbaba ng kapal dahil sa corrosion ay nasa 0.1mm lamang
Sumusunod sa mga pamantayan ng API para sa kaligtasan ng mga pressure vessel sa refinery at petrochemical
Ang investasyon sa welding renovation ay nasa 1/5 lamang ng gastos sa pagpapalit ng bagong kagamitan
Konklusyon: Ang teknolohiya ng welding ng molybdenum-tungsten na nickel-based alloy ay nagkakaisa ang kaligtasan at ekonomiya, at ito ay isang nabuo nang solusyon para sa anti-corrosion renovation ng mga reaktor ng hydrogenation.
Ang pangunahing halaga ng mga materyales na tungsten-molybdenum sa larangan ng petrochemical ay ipinapakita sa tatlong aspeto:
1. Kaligtasan at pagkakatiwalaan – panatilihin ang integridad ng istruktura sa mga ekstremong kondisyon at alisin ang mga panganib sa kaligtasan;
2. Kawastuhan sa ekonomiya – pagpahaba ng buhay ng kagamitan ng 3–8 beses, kung saan ang gastos sa pagpapabago ay malayo nang mas mababa kaysa sa pagpapalit ng kagamitan; 3. Pag-aangkop sa Industriya – Saklaw ang buong industrial na cadena mula sa pag-extract ng langis hanggang sa pag-refine at proseso ng kemikal, na sumusuporta sa pag-upgrade ng industriya ng petrochemical patungo sa mas mahabang siklo at mas mataas na antas ng kaligtasan.
Dahil ang mga pasilidad ng petrochemical ay nagiging mas malaki at mas kumplikado, ang mga materyales na tungsten at molybdenum ay maglalaro ng mas mahalagang papel sa mga pangunahing kagamitan sa ilalim ng mga ekstremong kondisyon.
EN
