Критикалық түйінге арналған металлургия: таза емес ылғалды CO2 және SCO2 циклдарына арналған титан шешімдері

CCUS коррозиялық парадоксы: болаттың шектерін анықтау

Жаһандық энергетика секторы көміртекті алу, пайдалану және сақтау (CCUS) бағытына бет бұрған кезде, металлургиялық әңгіме көбінесе қалааралық көлік құбырларына қателеседі. Стандартты Carbon Steel немесе API 5L X65 құрғақ, таза CO тасымалдау үшін жеткілікті болғанымен ₂ , басып алу және айдау орындарындағы шындық әлдеқайда агрессивті. Өндірістік қондырғыларымызда біз CCUS инфрақұрылымындағы маңызды ақаулық нүктелері құбырлар емес,  жылу алмастырғыштар, компрессорлар және  таза емес ағындарды өңдейтін айдау ұңғымаларының құрамдас бөліктері екенін мойындаймыз.

CO ₂ ұстау ағындарында SOx, NOx немесе бос су сияқты қоспалар болғанда, термодинамикалық орта күрт өзгереді. Түтін газдарының қоспаларынан күкірт немесе азот қышқылдарымен біріктірілген көмір қышқылының түзілуі стандартты 13Cr және тіпті Super Duplex баспайтын болаттарды тез бұзатын рН ортасын жасайды. Осы «басқаруға келмейтін» коррозияға қарсы орталарда титан жай ғана опция емес, ол операциялық тұтастық үшін қажетті шарт болып табылады.

Таза емес ылғалды CO өңдеу ₂: 12-сынып пен 2-сыныпқа арналған жағдай

Құрамында хлоридтер мен күкірт түрлері бар ылғалды СО-ның агрессивті табиғаты ₂ тұрақты пассивті оксид қабаты бар материалды талап етеді. Титанның табиғи түрде түзілетін TiO ₂ қабықшасы жалпы коррозияға және темір қорытпалары істен шыққан жерлерде шұңқырға қарсы иммунитетті қамтамасыз етеді.

• Материалды таңдау:  төмен температуралы өңдеу қондырғылары мен жылу алмастырғыштар үшін  ASTM B338 2-дәрежесі (Коммерциялық таза) көлем стандарты болып қалады. Дегенмен, жоғары температура мен қышқыл әрекеттесуді қамтитын инъекциялық орталар үшін біз өндіріс фокусын ауыстырамыз. 12-дәрежеге (Ti-0,3Mo-0,8Ni) .

• NACE сәйкестігі:  соңғы түзетулерінен кейін  NACE MR0175 / ISO 15156 12-сынып бұрынғы қаттылық шектері жоқ қышқыл қызмет көрсету орталарында қолдануға мүмкіндік беретін жеңілдетілген шектеулерді көрді. Біздің зауыт қазір 41 HRC сәйкестігін қамтамасыз ететін жоғары қысымды қолдану үшін UNS R55400 талаптарына сәйкес келеді.

Суперкритикалық CO ₂ (sCO ₂) қуат циклдары

Түсіруден басқа, sCO қуат циклдерінің тиімділігі ₂ тығыздығы сұйықтыққа ұқсайтын, бірақ тұтқырлығы газға ұқсайтын суперкритикалық күйлердегі сұйықтықтарды өңдеуге негізделген. Бұл бірегей эрозия-коррозия қиындықтарын тудырады. Біз шығарамыз . Пассивацияны сақтау үшін қатаң жылдамдық шектеулерін қажет ететін 13Cr-ден айырмашылығы, титан  ASTM B861 жіксіз құбырын  арнайы осы жоғары жылдамдықтағы ілмектер үшін sCO циклдарының жоғары турбуленттілігіне төтеп береді .₂ пленканың деградациясынсыз

Салыстырмалы талдау: CCUS Streams

ортасындағы материалдың жарамдылығы	Көміртекті болат (X65)	Super 13Cr / Duplex	Titanium (Gr. 2 / Gr. 12)
Құрғақ СО 2 тасымалдау	Ұсынылған (үнемді)	Артық көрсетілген	Коммерциялық өміршең емес
Ылғалды CO 2 (таза)	Күрделі коррозия жылдамдығы	Қолайлы	Өте жақсы
Ылғалды CO 2 + SOx/NOx	Жылдам сәтсіздік	Жоғары питинг/СКК тәуекелі	Ұсынылады
sCO 2 Жоғары жылдамдық	Эрозия қаупі	Жылдамдық шектеулері қолданылады	Жоғары эрозияға төзімділік

Өндірістік мүмкіндік: тік интеграция

Жеткізу тізбегінің қауіпсіздігі қазіргі уақытта жаһандық EPC үшін негізгі қауіп факторы болып табылады. Импорттық жөкемен жұмыс істейтін батыс диірмендерінен айырмашылығы, біздің өндірісіміз жаһандық жөке өндірісінің шамамен 70%-ын құрайтын қытайлық титан экожүйесіне тігінен біріктірілген. Бұл шикізаттың тазалығына және жеткізу мерзімдеріне кепілдік беруге мүмкіндік береді.

Қазіргі уақытта біз шығарамыз  диаметрі 330 мм дейін жіксіз титан құбырын және  дейін EFW дәнекерленген құбырды  5 000 мм OD . CCUS маңызды жобалары үшін біз титанның жоғары бастапқы CAPEX деңгейін таза емес CO ағындарындағы материалдың істен шығуының апатты OPEX шығындарымен теңестіретін спецификацияларды анықтау үшін техникалық металлургия департаментімен ертерек араласуды ұсынамыз ₂ .