Tube de soudure en titane dans Global Desalination
La résistance supérieure à la corrosion du titane's à l'eau de mer et sa haute résistance en font le meilleur matériau pour l'industrie du dessalement ces dernières années. Il existe deux catégories technologiques de base pour les systèmes de dessalement : les procédés membranaires (principalement l'osmose inverse) et la distillation thermique (évaporation). La distillation thermique est divisée en trois sous-catégories : l'évaporation flash à plusieurs étages (MSF), l'évaporation à effets multiples (MED) et la compression mécanique de vapeur (MVC). Le titane trouve la plupart de ses applications dans la catégorie de la distillation thermique, utilisée pour les tubes, les vannes et les échangeurs de chaleur à plaques. En revanche, le titane n'a qu'une utilisation limitée dans les systèmes d'osmose inverse, principalement dans les têtes de pompe.
La distillation thermique est la principale technologie de dessalement utilisée au Moyen-Orient. Les deux plus grands projets de dessalement par distillation thermique au monde situés en Arabie saoudite. L'usine de dessalement de Ras Al-Khair MSF, achevée en 2014, a nécessité 6 000 tonnes métriques de titane, fourni 1 million de mètres cubes par jour (m3/jour) d'eau à 3,5 millions de personnes dans la région de Riyad en Arabie saoudite et un approvisionnement supplémentaire de 25 000 m3/jour. au complexe d'aluminium de Ma'aden. Trente pour cent de la production de cette usine ont été produites par osmose inverse. L'usine Yanbu 3 MSF, achevée en mars 2016, a fourni 550 000 m3/jour d'eau à près de 2 millions de personnes dans la ville industrielle de Yanbu et la région de Médina voisine. Chaque usine de dessalement en Arabie saoudite utilisait entre 5 000 et 6 000 tonnes métriques de titane. Le dessalement est un marché à croissance industrielle modérée pour le titane, avec une demande annuelle typique d'environ 500 tonnes métriques.
Pour le dessalement thermique, la technologie MSF a été spécifiée pour les tubes de grand diamètre extérieur (OD) (supérieur à 40 mm) et les tubes longs (supérieurs à 20 m). Les tubes pour MED sont plus proches des tubes de production d'électricité, avec un diamètre extérieur de 25 mm et une longueur d'environ 13 m. Les tubes de transfert de chaleur sont au cœur du processus MSF et les usines MSF offrent généralement une durée de vie fiable de 40 ans. MSF a généralement une plage de fonctionnement de plus de 110 C (230 F). Le titane est considéré comme le meilleur matériau pour cette technologie en Arabie saoudite, en concurrence avec le cuivre/nickel et l'aluminium/laiton. Comme pour le MED, l'eau de mer est pulvérisée à l'extérieur des tubes en titane et la vapeur est condensée à l'intérieur du tube. Comme son nom l'indique, le processus MED comporte plusieurs étapes d'évaporation et de condensation. Dans MED, les préchauffeurs d'eau d'alimentation et les tubes du condenseur final sont en titane. La plage de fonctionnement pour MED est de 65 à 75 C (150 à 170 F). Pour le MFS, le titane peut atteindre 0,7 mm pour les parois des tubes, tandis qu'en MED l'objectif est d'atteindre 0,4 mm. Toutes les usines de dessalement thermique sont combinées avec des centrales électriques lorsque la vapeur d'échappement de la turbine est la source d'énergie pour le dessalement. En conséquence, l'élimination appropriée de cette eau de reflux est problématique. Le dessalement thermique peut être utilisé pour nettoyer l'eau de reflux, lui permettant d'être réutilisée pour un autre projet de fracturation. Il a créé un nouveau marché pour la technologie de dessalement. Le titane est clairement le matériau de choix pour cette application.
