Aplikasi Utama dan Keunggulan Titanium dan Paduan Titanium dalam Produksi Urea

Produksi urea, pupuk nitrogen yang netral dan efisien, melibatkan beberapa reaksi kimia yang kompleks. Secara khusus, konversi amonium karbamat menjadi urea tidaklah sempurna sehingga memerlukan pemisahan yang efisien dari campuran yang mengandung urea, amonia berlebih, dan air. Mengingat larutan amonium karbamat, produk antara yang dihasilkan pada suhu dan tekanan tinggi, bersifat sangat korosif, pemilihan bahan yang ideal menjadi sangat penting. Titanium menonjol dalam hal ini karena sifatnya yang luar biasa.
Penelitian yang dilakukan oleh American Crucible Company menunjukkan bahwa peralatan titanium dapat meningkatkan efisiensi proses urea secara signifikan. Hal ini terutama disebabkan oleh perilaku stabil titanium pada suhu tinggi. Sebaliknya, baja tahan karat, meskipun memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap urea pada suhu rendah, meningkatkan laju korosinya secara eksponensial setiap kenaikan suhu 10 derajat. Akibatnya, penukar panas tabung titanium dan pipa titanium menjadi peralatan yang sangat diperlukan dan penting di pabrik produksi urea.

Pada tahun 1960an, Perusahaan Kimia Tekanan Timur Mitsui Jepang memimpin dalam penerapan titanium sebagai bahan pelapis dalam produksi urea. Setelah memverifikasi ketahanan korosi titanium melalui serangkaian percobaan, perusahaan memutuskan untuk sepenuhnya mengadopsi titanium di menara sintesis urea dan peralatan tambahannya. Inisiatif inovatif ini tidak hanya meningkatkan laju sintesis, namun juga menyederhanakan proses operasi, meningkatkan kualitas produk, dan merealisasikan peralatan berskala besar, yang pada akhirnya banyak digunakan di bidang produksi urea global.
Dalam proses utama sintesis urea, perusahaan Italia Nationwide Methane Pipeline Transport juga memilih titanium untuk menara strippernya. Hal ini karena penggunaan amina pada menara stripper untuk memisahkan urea dari produk reaktif proses produksi semakin memperburuk masalah korosi. Ketahanan korosi Titanium yang sangat baik menjadikannya pilihan ideal untuk mengatasi masalah ini.
Pada awal tahun 1970-an, Tiongkok juga mulai menjajaki penerapan titanium dalam produksi urea. Pada saat itu, Tiongkok merancang dan memproduksi 240,000 ton urea dengan menara pengupasan karbon dioksida, komponen utamanya seperti kepala, tabung lurus, serta pelat tabung atas dan bawah digunakan dalam ledakan komposit titanium - baja teknologi pelat, dan tabung titanium bawaan berukuran 1,361 31mm × 31mm. Peralatan tersebut mulai diproduksi pada tahun 1979 dan dinonaktifkan pada tahun 1987, selama itu peralatan tersebut beroperasi selama total 1.310 hari dan menjalani uji produksi bahan kimia selama 31.440 jam dengan kinerja yang baik. Setelah itu, pada tahun 1990, Tiongkok berhasil merancang dan memproduksi menara sintesis berlapis titanium 400 mm, yang dioperasikan di Anyang. Dalam kondisi yang sama, laju korosi titanium satu kali lipat lebih rendah dibandingkan baja tahan karat 316L, dan penggunaan suhu yang lebih tinggi, sehingga membawa manfaat ekonomi yang signifikan bagi perusahaan dalam hal penghematan daya, penghematan uap, dan penghematan air.