Αναστολέας διάβρωσης πετρελαιοειδών

Ένας αναστολέας διάβρωσης πετρελαιοειδών λειτουργεί για να αποτρέπει ή να επιβραδύνει τη διάβρωση σχηματίζοντας ένα προστατευτικό στρώμα σε μεταλλικές επιφάνειες που είναι εκτεθειμένες σε διαβρωτικούς παράγοντες. Αυτό το προστατευτικό στρώμα μπορεί να αποτελείται από πολλά συστατικά, ανάλογα με τον τύπο του αναστολέα και τη συγκεκριμένη εφαρμογή.

Μερικοί κοινοί μηχανισμοί με τους οποίους λειτουργούν οι αναστολείς διάβρωσης πετρελαιοειδών περιλαμβάνουν:
Καθοδική προστασία:Οι αναστολείς μπορούν να λειτουργήσουν ως καθοδικά προστατευτικά, αποτρέποντας το σχηματισμό διαβρωτικών κυττάρων μειώνοντας τον ρυθμό ανοδικής αντίδρασης. Αυτός ο μηχανισμός περιλαμβάνει τη δωρεά ηλεκτρονίων στη διαβρωτική μεταλλική επιφάνεια, η οποία μειώνει την κινητήρια δύναμη για τη διάβρωση.

Σχηματισμός στρώματος παθητικοποίησης:Ορισμένοι αναστολείς μπορούν να σχηματίσουν ένα προστατευτικό στρώμα στην επιφάνεια του μετάλλου, γνωστό ως στρώμα παθητικοποίησης, το οποίο εμποδίζει τους διαβρωτικούς παράγοντες να έρθουν σε άμεση επαφή με το μέταλλο. Αυτό το στρώμα μπορεί να αποτελείται από διάφορα υλικά, όπως μεμβράνες οξειδίων, υδροξείδια ή άλλες ενώσεις, ανάλογα με τον αναστολέα που χρησιμοποιείται.

Χηλικοί παράγοντες:Ορισμένοι αναστολείς περιέχουν χηλικούς παράγοντες που μπορούν να συνδεθούν στενά με μεταλλικά ιόντα, εμποδίζοντάς τα από τη συμμετοχή τους σε αντιδράσεις διάβρωσης. Συμπλοκοποιώντας με τα μεταλλικά ιόντα, αυτοί οι παράγοντες εμποδίζουν την οξείδωσή τους και έτσι επιβραδύνουν τον ρυθμό διάβρωσης.

Εξουδετέρωση διαβρωτικών παραγόντων:Τα Oilfield Corrosion Inhibitors μπορούν επίσης να λειτουργήσουν εξουδετερώνοντας διαβρωτικούς παράγοντες, όπως οξέα ή διαλυμένο οξυγόνο, στη φάση του ελαίου ή του νερού. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω χημικών αντιδράσεων μεταξύ του αναστολέα και του διαβρωτικού παράγοντα, σχηματίζοντας αβλαβή προϊόντα που δεν αποτελούν πλέον απειλή για τη μεταλλική επιφάνεια.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η αποτελεσματικότητα των Oilfield Corrosion Inhibitors μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με παράγοντες όπως ο τύπος και η συγκέντρωση των διαβρωτικών παραγόντων που υπάρχουν, το pH του περιβάλλοντος, η θερμοκρασία και οι ειδικές ιδιότητες της μεταλλικής επιφάνειας. Επομένως, η επιλογή του κατάλληλου αναστολέα για μια δεδομένη εφαρμογή απαιτεί προσεκτική εξέταση αυτών των παραγόντων.

Σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη του Association for Materials Protection and Performance (AMPP, προηγουμένως NACE), η διάβρωση είναι υπεύθυνη για πάνω από 2,5 τρισεκατομμύρια δολάρια (με "Τ") απώλειας και ζημιών κάθε χρόνο στην παγκόσμια οικονομία. Για όσους διατηρούν βαθμολογία, αυτό είναι 3,4% του παγκόσμιου ΑΕΠ.
Αυτό είναι απλά εκπληκτικό. Σαφώς, η αναστολή της διάβρωσης είναι υψίστης οικονομικής σημασίας για την παγκόσμια βιομηχανία.

Πρώτον, είναι χρήσιμο να εξετάσουμε συγκεκριμένα τι είναι η διάβρωση στο πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Με απλά λόγια, η διάβρωση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα εξευγενισμένα μέταλλα, όπως ο χάλυβας, υφίστανται μια χημική αντίδραση που προκαλεί τη χημική ή ηλεκτροχημική φθορά του μετάλλου.
Στις διεργασίες πετρελαίου και φυσικού αερίου, η διάβρωση του μεταλλικού εξοπλισμού συνήθως συμβαίνει από μία από τις ακόλουθες διεργασίες
Γλυκιά διάβρωση - το μέταλλο εκτίθεται σε διοξείδιο του άνθρακα (CO2) ή οξυγόνο (O2) όταν υπάρχει νερό
Ξινή διάβρωση - το μέταλλο εκτίθεται σε υδρόθειο (H2S) όταν υπάρχει νερό
Μικροβιακή Επαγόμενη Διάβρωση (MIC) - το μέταλλο εκτίθεται σε διαβρωτικά απόβλητα, όπως CO2, H2S και οξέα που παράγονται από βακτήρια
Γαλβανική διάβρωση - το μέταλλο διαβρώνεται όταν εκτίθεται σε άλλα μέταλλα σε έναν ηλεκτρολύτη, συχνά ακάθαρτο νερό
Σε πολλές περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται αναστολείς διάβρωσης για την πρόληψη αυτών των τύπων διάβρωσης σε διεργασίες πετρελαίου και αερίου.

Ένας αναστολέας διάβρωσης είναι μια χημική ένωση που έχει σχεδιαστεί για να αποτρέπει ή να αναβάλλει τη διαδικασία διάβρωσης με φυσικά ή χημικά μέσα.
Οι αναστολείς διάβρωσης χρησιμοποιούνται ως πρόσθετο σταθερής κατάστασης στις διεργασίες πετρελαίου και αερίου, που σημαίνει ότι εγχέονται συνεχώς για την πρόληψη της διάβρωσης.
Οι αναστολείς διάβρωσης είναι μόνο ένας τρόπος με τον οποίο η βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου καταπολεμά τη διάβρωση. Άλλες μέθοδοι περιλαμβάνουν την καθοδική προστασία, τις προστατευτικές επικαλύψεις και την κατάλληλη επιλογή υλικού.

Στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, υπάρχουν 3 κύριοι τύποι χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για την αναστολή της διάβρωσης:
Αναστολείς διάβρωσης που σχηματίζουν φιλμ
Οι αναστολείς διάβρωσης που σχηματίζουν φιλμ αποτρέπουν φυσικά τη διάβρωση σχηματίζοντας μια μεμβράνη στο εσωτερικό ενός αγωγού ή δοχείου. Αυτό το φιλμ απωθεί το νερό που περιέχει διαβρωτικά στοιχεία, αποτρέποντας την επαφή με την επιφάνεια του αγωγού. Υπάρχουν πολλοί τύποι χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται σε αναστολείς διάβρωσης που σχηματίζουν φιλμ, αν και συχνά χρησιμοποιούνται υποπροϊόντα αζόλης και πυριμιδίνης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν αναστολείς διάβρωσης που σχηματίζουν φιλμ για να αποτρέψουν τη συσσώρευση ανεπιθύμητων ιζημάτων, όπως αλάτων, στα εσωτερικά του αγωγού. Αυτοί ονομάζονται συχνά «μικτοί αναστολείς» ή «αναστολείς συνδυασμού».

Οι σαρωτές αερίων, όπως οι καθαριστές οξυγόνου, οι σαρωτές διοξειδίου του άνθρακα και οι σαρωτές υδρόθειου, αναστέλλουν τη διάβρωση μετατρέποντας χημικά τα διαβρωτικά αέρια σε μη διαβρωτικά υλικά μέσω χημικών αλληλεπιδράσεων. Αυτές οι χημικές ουσίες συχνά περιέχουν τριαζίνη ή διάφορες αμίνες.

Τα βιοκτόνα αναστέλλουν τη διάβρωση που προκαλείται από μικροβία (MIC) σκοτώνοντας και αποτρέποντας το σχηματισμό βακτηριακών αποικιών. Η γλουταραλδεΰδη είναι ένα κοινό βιοκτόνο που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Αυτοί οι τρεις τύποι αναστολέων διάβρωσης εγχέονται σε διαδικασίες πετρελαίου, νερού και φυσικού αερίου για την πρόληψη της διάβρωσης του εξοπλισμού, των αγωγών και των πλοίων.

Η πρόκληση, φυσικά, είναι να καταλάβουμε πόσο αναστολέας διάβρωσης πρέπει να εγχυθεί. Επειδή πολλές από αυτές τις χημικές ουσίες μπορούν να δημιουργήσουν πονοκεφάλους για τις κατάντη διεργασίες και τη διύλιση, είναι σημαντικό να ελαχιστοποιηθεί η υπερβολική χρήση χημικών. Ταυτόχρονα, η υπο-ένεση θέτει τα περιουσιακά στοιχεία σε κίνδυνο αποτυχίας.

Ως εκ τούτου, οι φορείς εκμετάλλευσης πετρελαίου και φυσικού αερίου και οι πάροχοι υπηρεσιών τους αναζητούν καλύτερους τρόπους για να κάνουν υπολογισμούς του ρυθμού έγχυσης για αναστολείς διάβρωσης και να αυτοματοποιήσουν τις συγκεντρώσεις επεξεργασίας.

Επειδή η ακριβής έγχυση χημικών αναστολέων διάβρωσης είναι κρίσιμη για τη μείωση του κόστους σε όλες τις διεργασίες πετρελαίου και φυσικού αερίου, οι χειριστές όλων των μεγεθών θα πρέπει να εξετάσουν οικονομικά μέσα για την αυτοματοποίηση της έγχυσης αναστολέων διάβρωσης.
Ακολουθούν 3 χρήσιμες συμβουλές για την αυτοματοποίηση της έγχυσης αναστολέα διάβρωσης σε διαδικασίες πετρελαίου και αερίου.

● Χρησιμοποιήστε ροόμετρο
Ένας από τους απλούστερους τρόπους για την ελαχιστοποίηση της σπατάλης των αναστολέων διάβρωσης διατηρώντας παράλληλα την αποδεκτή ακεραιότητα του στοιχείου είναι η χρήση δεδομένων από ένα μετρητή ροής σε πραγματικό χρόνο για την ενημέρωση των ρυθμών έγχυσης.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αναστολείς που σχηματίζουν φιλμ εγχέονται σε ακριβείς συγκεντρώσεις σε μια διαδικασία που βασίζεται σε γνωστές αποκοπές νερού και επίπεδα ακαθαρσιών σε αυτή τη διαδικασία. Υποθέτοντας ότι αυτά τα ποσοστά παραμένουν σταθερά, ένας μετρητής ροής μπορεί να ενημερώσει τον απαραίτητο όγκο των αναστολέων διάβρωσης με βάση μια προδιαγεγραμμένη συγκέντρωση.
Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε διαδικασίες όπου οι ρυθμοί ροής παρουσιάζουν σημαντικές διακυμάνσεις καθημερινά, όπως για τη διάθεση αλμυρού νερού ή τα συστήματα μεταφοράς παραγόμενου νερού.

● Μέτρηση κατάντη για ενημέρωση μελλοντικών εφαρμογών
Ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους διασφάλισης των κατάλληλων επιπέδων επεξεργασίας των αναστολέων που σχηματίζουν φιλμ είναι η μέτρηση των χημικών υπολειμμάτων κατάντη. Η μέτρηση των υπολειμμάτων περιλαμβάνει δειγματοληψία κατάντη ρευστών για την ανίχνευση συγκεντρώσεων αναστολέων διάβρωσης στη διαδικασία.

Εάν εφαρμόζονται αναστολείς διάβρωσης σε κατάλληλες συγκεντρώσεις, θα πρέπει να υπάρχει κάποια, αν και ελάχιστη, υπολειμματική χημεία προς τα κάτω. Εάν δεν υπάρχουν υπολείμματα, μπορεί να υποθέσουμε ότι δεν λαμβάνουμε πλήρη προστασία. Εάν μετρήσουμε πάρα πολλά υπολείμματα, τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι κάνουμε υπερβολική θεραπεία.

Παρόμοια με την υπολειμματική μέτρηση, οι εταιρείες θα πρέπει να ξεκινήσουν τη μέτρηση της πραγματικής διάβρωσης σε εξοπλισμό κατάντη της έγχυσης αναστολέα διάβρωσης χρησιμοποιώντας ανιχνευτές διάβρωσης. Αυτή η διαδικασία "κλείσιμο του βρόχου" μπορεί, με την πάροδο του χρόνου, να δείξει πόσο αποτελεσματικοί είναι οι αναστολείς διάβρωσης στην πραγματική πρόληψη της διάβρωσης.
Η διαδικασία μέτρησης της διάβρωσης μπορεί φυσικά να είναι προκλητική. Μπορεί να είναι δύσκολο να γνωρίζετε πού να τοποθετήσετε τους ανιχνευτές και πότε να κάνετε μετρήσεις. Σε μεμονωμένες εφαρμογές, αυτό μπορεί να είναι ελάχιστα χρήσιμο.

● Μετρήστε την πραγματική χρήση χημικών
Για κάθε χειριστή πετρελαίου και φυσικού αερίου ή πάροχο υπηρεσιών που επιθυμεί να μειώσει το κόστος της διάβρωσης και των αναστολέων διάβρωσης, οι δύο παραπάνω μέθοδοι μπορούν να βοηθήσουν πολύ.
Ωστόσο, αυτές οι δύο μέθοδοι πρέπει να ενημερώνονται από ακριβή δεδομένα χρήσης χημικών.
Πολύ συχνά, θεωρείται ότι η πραγματική δοσολογία χημικών συμβαίνει με τον προβλεπόμενο ρυθμό. Η μεταγενέστερη ανάλυση προϋποθέτει ότι, εάν η αντλία είχε ρυθμιστεί σε 15 GPD, τότε έκανε έγχυση 15 GPD κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου.
Στην πραγματικότητα, αυτή η υπόθεση είναι κατηγορηματικά λανθασμένη και, αν βασιστεί σε αυτήν, θα συνεχίσει να προκαλεί σύγχυση σε όσους προσπαθούν να βελτιστοποιήσουν τα προγράμματα αυτοματισμού αναστολέων διάβρωσης.
Η WellAware έχει ερευνήσει χιλιάδες συστήματα έγχυσης χημικών σε όλο τον κόσμο. Έχουμε παρακολουθήσει και αυτοματοποιήσει συστήματα που έχουν εγχύσει πάνω από 860,000 γαλόνια αναστολέα διάβρωσης πέρυσι.

Απόρριψη μολυσμένου νερού:Οι αναστολείς της διάβρωσης μπορούν να εκπλυθούν στο παραγόμενο νερό ή στα λύματα κατά την παραγωγή πετρελαίου και αερίου, μολύνοντας ενδεχομένως τα επιφανειακά ή υπόγεια ύδατα εάν δεν υποβληθούν σε κατάλληλη επεξεργασία πριν από την απόρριψη.
Επιπτώσεις στα οικοσυστήματα:Οι χημικές ουσίες που βρίσκονται στους αναστολείς διάβρωσης θα μπορούσαν να έχουν επιζήμιες επιπτώσεις στην υδρόβια ζωή, όπως η αλλαγή της ισορροπίας του pH ή η παρέμβαση στις φυσικές βιολογικές λειτουργίες των οργανισμών.

Σωστός χειρισμός και απόρριψη:Ο χειρισμός των αναστολέων διάβρωσης θα πρέπει να γίνεται σύμφωνα με αυστηρά πρωτόκολλα ασφαλείας και να απορρίπτονται μέσω κατάλληλων εγκαταστάσεων διαχείρισης απορριμμάτων που μπορούν να επεξεργαστούν το νερό για να αφαιρέσουν τους ρύπους πριν από την απόρριψη.

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΝΕΡΟΥ:Οι φορείς εκμετάλλευσης θα πρέπει να εφαρμόζουν αποτελεσματικές στρατηγικές διαχείρισης νερού για να μειώσουν τον όγκο του παραγόμενου νερού και να ανακυκλώνουν ή να επαναχρησιμοποιούν όσο το δυνατόν περισσότερο, ελαχιστοποιώντας την ανάγκη για γλυκό νερό και την απόρριψη επεξεργασμένου νερού.

Τεχνολογίες Χημικής Αναγωγής:Η χρήση τεχνολογιών που μειώνουν την ποσότητα των χημικών πρόσθετων που απαιτούνται, όπως προηγμένα υλικά και επιστρώσεις, μπορεί να συμβάλει στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των αναστολέων διάβρωσης.

Περιβαλλοντικά αποδεκτοί αναστολείς:Διερευνήστε και χρησιμοποιήστε αναστολείς διάβρωσης σχεδιασμένους με φιλικές προς το περιβάλλον χημικές ουσίες που θέτουν λιγότερο κίνδυνο για τα οικοσυστήματα εάν απελευθερωθούν κατά λάθος.

Τακτική παρακολούθηση και δοκιμές:Να παρακολουθείτε και να ελέγχετε τακτικά τα λύματα για μόλυνση, διασφαλίζοντας ότι πληρούν τα ρυθμιστικά πρότυπα πριν από την απόρριψη.

Εκπαίδευση και ευαισθητοποίηση:Παρέχετε εκπαίδευση στο προσωπικό που ασχολείται με το χειρισμό αναστολέων διάβρωσης για να αυξήσετε την επίγνωση των πιθανών κινδύνων και τη σημασία της τήρησης των κατάλληλων διαδικασιών χειρισμού.

Συνεργασία με ρυθμιστικούς φορείς:Συνεργαστείτε στενά με περιβαλλοντικούς φορείς και τηρήστε τους τοπικούς κανονισμούς και τα διεθνή πρότυπα για να διασφαλίσετε ότι η χρήση αναστολέων διάβρωσης είναι εντός αποδεκτών περιβαλλοντικών ορίων.

Με την εφαρμογή αυτών των μέτρων, η βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου μπορεί να μετριάσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των αναστολέων διάβρωσης των κοιτασμάτων πετρελαίου προστατεύοντας παράλληλα την ακεραιότητα των περιουσιακών στοιχείων των κοιτασμάτων πετρελαίου.