クリティカルノードの冶金: 不純な湿式 CO2 および SCO2 サイクルに対するチタン ソリューション

CCUS 腐食のパラドックス: 鋼の限界の定義

世界のエネルギー部門が二酸化炭素回収・利用・貯留 (CCUS) に向けて舵を切っているため、冶金学の話題は長距離輸送パイプラインに誤って焦点が当てられることがよくあります。標準的な炭素鋼または API 5L X65 は乾燥した純粋な CO₂ 輸送には十分ですが、回収および注入現場での現実ははるかに厳しいものです。当社の製造施設では、CCUS インフラストラクチャの重大な障害点はパイプラインではなく、不純な流れを処理する 熱交換器、コンプレッサー、注入井コンポーネントであることを認識しています 。

CO₂ 回収ストリームに SOx、NOx、遊離水などの不純物が含まれる場合、熱力学的環境は劇的に変化します。排ガス不純物からの硫酸または硝酸と結合した炭酸の形成により、標準的な 13Cr やスーパー 二相ステンレス鋼さえも急速に劣化させる pH 環境が生じます。このような特定の「管理不能」な腐食環境では、チタンは単なる選択肢ではなく、運用上の完全性の必須条件となります。

不純な湿性 CO の処理₂: グレード 12 およびグレード 2 の場合

塩化物や硫黄種を含む湿った CO は攻撃的な性質を₂ 持っているため、安定した不動態酸化物層を備えた材料が必要です。チタンの自然に形成される TiO₂ 膜は、鉄合金が故障する一般的な腐食や孔食に対する耐性を提供します。

• 材料の選択: 低温処理ユニットおよび熱交換器の場合、  ASTM B338 グレード 2 (商業的に純粋) が引き続き容量標準となります。ただし、高温や酸性相互作用を伴う射出環境では、生産の焦点を グレード 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni)に移しています。.

• NACE 準拠:  の最近の改訂に伴い NACE MR0175 / ISO 15156、グレード 12 の制限が緩和され、以前の硬度キャップなしで過酷な使用環境での適用が可能になりました。当社の工場は現在、高圧用途向け UNS R55400 の認定を受けており、最大 41 HRC までのコンプライアンスを保証しています。

超臨界 CO ₂ (sCO ₂) パワーサイクル

回収を超えて、sCO パワーサイクルの効率は、₂ 密度が液体に似ているが粘度が気体に似ている超臨界状態で流体を扱うことに依存します。これにより、独特のエロージョン・コロージョンの問題が生じます。当社は ASTM B861 シームレス パイプを製造しています。 、これらの高速ループ専用に不動態化を維持するために厳格な速度制限を必要とする 13Cr とは異なり、チタンは₂ 膜を劣化させることなく sCO サイクルの激しい乱流に耐えます。

比較分析: CCUS ストリーム

環境における材料の適合性	炭素鋼 (X65)	スーパー 13Cr / 二相	チタン (Gr. 2 / Gr. 12)
乾式 CO2 輸送	推奨 (コスト効率が高い)	オーバースペック	商業的に実行不可能
湿式CO 2 (純粋)	激しい腐食速度	適切な	素晴らしい
湿性CO 2 + SOx/NOx	急速な障害	高いピッチング/SCC リスク	推奨
sCO2 高速度	浸食のリスク	速度制限が適用されます	高い耐侵食性

製造能力: 垂直統合

サプライチェーンのセキュリティは現在、グローバル EPC にとって主要なリスク要因です。輸入スポンジに依存している欧米の工場とは異なり、当社の生産は中国のチタンエコシステム内に垂直統合されており、現在世界のスポンジ生産の約70％を占めています。これにより、原材料の純度と納期を保証することができます。

当社は現在、最大 外径330mmのシームレスチタンパイプと EFW溶接パイプを生産しています 最大外径5,000mmの。重要な CCUS プロジェクトの場合は、チタンの高額な初期 CAPEX と、不純な CO ストリームでの材料破損による壊滅的な OPEX コストのバランスをとる仕様を定義するために、当社の技術冶金部門と早期に連携することをお勧めします₂ 。