टाइटेनियम मिश्र धातु के उत्कृष्ट जंग प्रतिरोधी गुणों के कारण, इसका व्यापक रूप से पेट्रोरसायन क्षेत्र में उपयोग किया जाता है।
समुद्र तट से बाहर तेल प्लेटफॉर्म: अपतटीय तेल अन्वेषण प्लेटफॉर्म को लंबे समय तक समुद्री जल संक्षारण और तनाव संक्षारण का सामना करना पड़ता है। टाइटेनियम मिश्र धातु को उनके उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण तेल प्लेटफॉर्म के खंभे, रस्सी सहायता, उच्च दबाव वाले पंप, उठाने वाली पाइप, कपलिंग और अन्य भागों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च विशिष्ट शक्ति, व्यापक संचालन तापमान सीमा, बड़ी लोचदार विकृति क्षमता, प्रसार का कम गुणांक, अचुंबकीय गुण और आसान प्रसंस्करण क्षमता होती है, जिससे यह पेट्रोलियम उपकरणों में बहुत लोकप्रिय है। यह ड्रिलिंग छड़ें, ड्रिल कॉलर, पंप, वाल्व, ऊष्मा विनिमयक, पाइपलाइन और अन्य उपकरण बनाने के लिए उपयुक्त है, जो विभिन्न प्रकार के पता लगाने, संचार और नियंत्रण साधनों की सामान्य उपयोग आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्तरी सागर तेल ड्रिलिंग प्लेटफॉर्म में 100 टाइटेनियम ऊष्मा विनिमयक का उपयोग किया जाता है; नॉर्वे में हेइडुरम परियोजना ने दुनिया के पहले टाइटेनियम उच्च दबाव वाले ऊर्ध्वाधर शाफ्ट का उपयोग किया था।
पेट्रोलियम ड्रिलिंग और उत्पादन उपकरण: टाइटेनियम मिश्र धातुएं तेल और गैस ड्रिलिंग में अच्छा प्रदर्शन करती हैं, विशेष रूप से अत्यधिक संक्षारक वातावरण में। उदाहरण के लिए, यूके ने 600 मीटर की गहराई पर 262°C तापमान और 5% H2S तथा 25% NaCl युक्त स्थिति में टाइटेनियम ड्रिलिंग और उत्पादन उपकरण का उपयोग किया। पूर्व सोवियत संघ ने भी टाइटेनियम पंप, टाइटेनियम वाल्व और टाइटेनियम धोने वाले ब्राइन उपकरणों का उपयोग किया। चीन में, प्राकृतिक गैस के कुओं के मुख पर उच्च तापमान और उच्च दबाव के तहत संक्षारण की समस्या को हल करने के लिए Ti-6Al-4V वाल्व प्लेट, वाल्व सीट और वाल्व स्टेम का उपयोग किया जाता है।
ड्रिल पाइप: टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च शक्ति, कम घनत्व, अच्छी भूकंपीय प्रतिरोधकता और संक्षारण प्रतिरोधकता के गुण होते हैं, जिसके कारण यह उच्च तापमान, हाइड्रोजन सल्फाइड, अम्लीय और अत्यधिक संक्षारक स्थितियों में अच्छा प्रदर्शन करता है, विशेष रूप से अत्यंत गहरे कुओं और लघु-त्रिज्या जैसी जटिल कुएँ स्थितियों के लिए। प्रयोगशाला ने पुष्टि की है कि 30,000psi से 40,000psi के चक्रीय तनाव के तहत टाइटेनियम का थकान जीवन सामान्य इस्पात की तुलना में 10 गुना होता है। टाइटेनियम मिश्र धातु ड्रिल छड़ों की विशिष्ट शक्ति स्टेनलेस स्टील की तुलना में 3.5 गुना, एल्युमीनियम मिश्र धातु की तुलना में 1.3 गुना और मैग्नीशियम मिश्र धातु की तुलना में 1.6 गुना है। टाइटेनियम मिश्र धातु की उच्च शक्ति और कम घनत्व की विशेषताएं इसे अधिक सुरक्षा और टिकाऊपन प्रदान करती हैं, जो अत्यंत गहरे कुओं और लघु-त्रिज्या कुओं जैसी जटिल कुएँ स्थितियों में ड्रिलिंग संचालन के लिए उपयुक्त बनाती हैं।
रासायनिक उपकरण: टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग रसायन उत्पादन में स्त्रावी स्तंभों, प्रतिक्रिया डिब्बों, दबाव पात्रों, ऊष्मा विनिमयकों, फ़िल्टरों और माप यंत्रों के पंपों, वाल्वों, पाइपलाइनों और अन्य उपकरणों में इसके उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण व्यापक रूप से किया जाता है। विशेष रूप से कच्चे तेल के सुधारण प्रक्रिया में, जब उच्च सल्फर और उच्च नमक सामग्री होती है, तो टाइटेनियम उपकरण का उपयोग बहुत उपयुक्त होता है। वातावरणीय आसवन इकाइयों, संघनित्रों और अन्य अनुप्रयोगों में विदेशों में टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।
रासायनिक उपकरण: टाइटेनियम मिश्र धातु क्लोर-एल्कली उद्योग में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है और धातु एनोड इलेक्ट्रोलाइजर, आयन झिल्ली इलेक्ट्रोलाइजर, गीले क्लोरीन कूलर, शुद्ध लवणीय जल के प्रीहीटर, डीक्लोरीनेशन टावर, क्लोरीन-शीतलित स्क्रबर आदि के निर्माण में उपयोग की जाती है। सोडा ऐश के उत्पादन प्रक्रिया में, ढलवां लोहे के पाइप के स्थान पर टाइटेनियम पाइप के उपयोग से उपकरणों के संक्षारण प्रतिरोध और सेवा जीवन में महत्वपूर्ण सुधार होता है, जिससे सेवा जीवन 20 वर्ष से अधिक होने की उम्मीद है, जिससे महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ होते हैं। कोक ओवन गैस के शोधन प्रक्रिया में, चूंकि गैस में अत्यधिक संक्षारक H2S, NH3 और HCN होते हैं, इसलिए उपकरणों पर गंभीर संक्षारण होता है। इसलिए विदेशों में प्रमुख उपकरणों के लिए टाइटेनियम सामग्री का उपयोग किया जाता है।
समुद्री जल विहिंसलन उपकरण: टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग समुद्र के पानी के नमकीनता निकालने के उपकरणों में भी किया जाता है, विशेष रूप से ऊष्मा अंतरण ट्यूब और संघनित्रों में। इसकी संक्षारण प्रतिरोधकता और हल्के गुणों के कारण, टाइटेनियम ट्यूबों ने धीरे-धीरे मूल तांबे की मिश्र धातु ट्यूबों का स्थान ले लिया है।