La resistenza della corrosione del titanio ad acqua di mare ed ad alta resistenza superiori la fanno che è i migliori materiali per l'industria di desalificazione durante questi anni. Ci sono due categorie della tecnologia di base per i sistemi di desalificazione: processi della membrana (soprattutto osmosi inversa) e distillazione termica (evaporazione). La distillazione termica è scoppiata in tre categorie del sottomarino: evaporazione istantanea a più stadi (MSF), evaporazione ad effetti multipli (MED) e compressione meccanica del vapore (MVC). Il titanio trova più delle sue applicazioni nella categoria termica di distillazione, usato per tubatura, le valvole e gli scambiatori di calore del piatto. Al contrario, il titanio ha soltanto uso limitato nei sistemi di osmosi inversa, soprattutto in teste della pompa.
La distillazione termica è la tecnologia principale di desalificazione utilizzata in Medio Oriente. I più grandi progetti termici di desalificazione della distillazione del mondo due situati in Arabia Saudita. La pianta di desalificazione di Ras Al-Khair MSF, completata nel 2014, richiesta 6.000 tonnellate metriche di titanio, ha fornito 1 milione metri cubici al giorno (m3/day) dell'acqua a 3,5 milione di persone nella regione di Riad dell'Arabia Saudita e nei 25.000 m3/day supplementari di rifornimento al complesso di alluminio di Ma'aden. Trenta per cento di questa uscita della pianta sono stati prodotti da osmosi inversa. La pianta di Yanbu 3 MSF, completata nel marzo 2016, fornita 550.000 m3/day di acqua a quasi 2 milione di persone nella città industriale di Yanbu e la regione vicina di Medina. Ogni pianta di desalificazione in Arabia Saudita ha usato fra 5.000 e 6.000 tonnellate metriche di titanio. La desalificazione è un mercato moderato di sviluppo industriale per il titanio, con la domanda annuale tipica di intorno 500 tonnellate metriche.
Per desalificazione termica, la tecnologia di MSF è stata specificata per la grande tubatura del esterno-diametro (OD) (superiore a 40mm) ed i tubi lunghi (superiore a 20m). I tubi per il MED sono più vicino ai tubi della produzione d'elettricità, con un OD di 25mm e la lunghezza intorno ai tubi 13m.Heat-transfer sono il cuore del processo di MSF e che le piante di MSF offre tipicamente un affidabile, la durata di 40 anni. MSF ha tipicamente un raggio d'azione di più di 110 C (230 F). Il titanio è considerato il migliore materiale per questa tecnologia in Arabia Saudita, facendo concorrenza contro di rame/nichel e l'alluminio/ottone. Per quanto riguarda il MED, l'acqua di mare è spruzzata sull'esterno dei tubi di titanio ed il vapore è condensato dentro il tubo. Poichè il nome suggerisce, ci sono fasi multiple di evaporazione e di condensazione nel processo del MED. In MED, i preriscaldatori dell'acqua d'alimentazione e la tubatura finale del condensatore sono fatti dal titanio. Il raggio d'azione per il MED è 65 a 75 C (150 a 170 F). Per MFS, il titanio può raggiungere 0.7mm per le pareti del tubo, mentre in MED lo scopo è di raggiungere 0.4mm. Tutte le piante di desalificazione termiche si combinano con le centrali elettriche quando il vapore di scarico dalla turbina è la fonte di energia per desalificazione. Di conseguenza, la disposizione adeguata di questa acqua del flowback è problematica. La desalificazione termica può essere usata per pulire l'acqua del flowback, permettendo che sia riutilizzata per un altro progetto fracking. Ha creato un nuovo mercato per la tecnologia di desalificazione. Il titanio è chiaramente il materiale della scelta per questa applicazione.