Инхибитор на корозия в нефтени находища

Инхибиторът на корозията в нефтените находища работи за предотвратяване или забавяне на корозията чрез образуване на защитен слой върху метални повърхности, които са изложени на корозивни агенти. Този защитен слой може да бъде съставен от няколко компонента, в зависимост от вида на инхибитора и конкретното приложение.

Някои често срещани механизми, по които действат инхибиторите на корозията в нефтените находища, включват:
Катодна защита:Инхибиторите могат да действат като катодни протектори, предотвратявайки образуването на корозионни клетки чрез намаляване на скоростта на анодната реакция. Този механизъм включва даряването на електрони към корозиращата метална повърхност, което намалява движещата сила за корозия.

Образуване на пасивиращ слой:Някои инхибитори могат да образуват защитен слой върху металната повърхност, известен като пасивиращ слой, който предотвратява пряк контакт на корозивните агенти с метала. Този слой може да бъде съставен от различни материали, като оксидни филми, хидроксиди или други съединения, в зависимост от използвания инхибитор.

Хелатиращи агенти:Някои инхибитори съдържат хелатиращи агенти, които могат да се свържат плътно с металните йони, като ги предпазват от участие в корозионни реакции. Чрез образуването на комплекс с металните йони, тези агенти предотвратяват тяхното окисляване и по този начин забавят скоростта на корозия.

Неутрализиране на корозивни агенти:Инхибиторите на корозията в петролните находища могат също да действат чрез неутрализиране на корозивни агенти, като киселини или разтворен кислород, в маслената или водната фаза. Това може да се постигне чрез химически реакции между инхибитора и корозивния агент, образувайки безвредни продукти, които вече не представляват заплаха за металната повърхност.

Струва си да се отбележи, че ефективността на инхибиторите на корозията в петролните находища може да варира в зависимост от фактори като типа и концентрацията на присъстващите корозивни агенти, pH на околната среда, температурата и специфичните свойства на металната повърхност. Следователно изборът на подходящ инхибитор за дадено приложение изисква внимателно разглеждане на тези фактори.

Според скорошно проучване на Асоциацията за защита и ефективност на материалите (AMPP, по-рано NACE), корозията е отговорна за над $2,5 трилиона (с "T") загуби и щети всяка година за световната икономика. За тези, които поддържат резултата, това е 3,4% от световния БВП.
Това е просто поразително. Ясно е, че предотвратяването на корозията е от изключително финансово значение за световната индустрия.

Първо, полезно е да се обърне специално внимание на корозията в нефта и газа. Казано просто, корозията е процесът, при който рафинираните метали, като стоманата, претърпяват химическа реакция, която причинява химическо или електрохимично влошаване на метала.
При нефтени и газови процеси корозията на метално оборудване обикновено възниква от един от следните процеси
Сладка корозия - металът е изложен на въглероден диоксид (CO2) или кислород (O2), когато има вода
Кисела корозия - металът е изложен на сероводород (H2S), когато има вода
Микробно индуцирана корозия (MIC) - металът е изложен на корозивни отпадъчни продукти, като CO2, H2S и киселини, произведени от бактерии
Галванична корозия - металът корозира, когато е изложен на други метали в електролит, често нечиста вода
В много случаи инхибиторите на корозията се използват за предотвратяване на тези видове корозия в нефтени и газови процеси.

Инхибиторът на корозията е химическо съединение, предназначено да предотврати или отложи процеса на корозия чрез физически или химични средства.
Инхибиторите на корозията се използват като добавка в стационарно състояние към нефтени и газови процеси, което означава, че те се инжектират непрекъснато за предотвратяване на корозия.
Инхибиторите на корозията са само един от начините, по които нефтената и газовата индустрия се бори с корозията. Други методи включват катодна защита, защитни покрития и подходящ избор на материал.

В нефтената и газовата промишленост има 3 основни типа химикали, използвани за инхибиране на корозията:
Филмообразуващи инхибитори на корозията
Филмообразуващите инхибитори на корозията физически предотвратяват корозията чрез образуване на филм във вътрешността на тръбопровод или съд. Този филм отблъсква вода, съдържаща корозивни елементи, предотвратявайки контакт с повърхността на тръбопровода. Има много видове химикали, използвани в филмообразуващите инхибитори на корозия, въпреки че често се използват азолни и пиримидинови странични продукти. В определени случаи филмообразуващите инхибитори на корозия могат също да се използват за предотвратяване на натрупването на нежелани утайки, като котлен камък, върху вътрешните части на тръбопровода. Те често се наричат ​​"смесени инхибитори" или "комбинирани инхибитори".

Поглъщачи на газ, като поглъщачи на кислород, поглъщачи на въглероден диоксид и поглъщачи на сероводород, инхибират корозията чрез химическо превръщане на корозивните газове в некорозивни материали чрез химични взаимодействия. Тези химикали често съдържат триазин или различни амини.

Биоцидите инхибират микробно индуцираната корозия (MIC), като убиват и предотвратяват образуването на бактериални колонии. Глутаралдехидът е често срещан биоцид, използван в нефтената и газовата промишленост.

Тези три вида инхибитори на корозията се инжектират в процесите на нефт, вода и природен газ, за ​​да се предотврати корозията на оборудването, тръбопроводите и съдовете.

Предизвикателството, разбира се, е да се разбере колко инхибитор на корозията да се инжектира. Тъй като много от тези химикали могат да създадат главоболия за процесите надолу по веригата и рафинирането, важно е да се сведе до минимум прекомерната употреба на химикали. В същото време недостатъчното инжектиране излага активите на риск от фалит.

По този начин нефтените и газовите оператори и техните доставчици на услуги търсят по-добри начини за набиране на изчисления на скоростта на впръскване за инхибитори на корозия и автоматизиране на концентрациите за обработка.

Тъй като прецизното химическо инжектиране на инхибитори на корозия е от решаващо значение за намаляване на разходите във всички нефтени и газови процеси, операторите от всякакъв размер трябва да обмислят икономически средства за автоматизиране на инжектирането на инхибитори на корозия.
Ето 3 полезни съвета за автоматизиране на инжектирането на инхибитор на корозия в нефтени и газови процеси.

● Използвайте разходомер
Един от най-простите начини за минимизиране на отпадъците от инхибитори на корозията, като същевременно се поддържа приемлива цялост на активите, е да се използват данни от разходомер в реално време, за да се информират скоростите на инжектиране.
В повечето случаи филмообразуващите инхибитори се инжектират в точни концентрации в процес, базиран на известни количества вода и нива на примеси в този процес. Ако приемем, че тези проценти остават стабилни, дебитомерът може да информира необходимия обем инхибитори на корозията въз основа на предписана концентрация.
Това е особено полезно в процеси, при които скоростите на потока варират значително всеки ден, като например при изхвърляне на солена вода или системи за пренос на произведена вода.

● Измервайте надолу по веригата, за да информирате бъдещи приложения
Един от най-разпространените начини за осигуряване на подходящи нива на третиране на филмообразуващи инхибитори е измерването на химически остатъци надолу по веригата. Измерването на остатъците включва вземане на проби от течности надолу по веригата за откриване на концентрации на инхибитори на корозия в процеса.

Ако инхибиторите на корозията се прилагат в подходящи концентрации, трябва да има известна, макар и минимална, остатъчна химия надолу по веригата. Ако няма налични остатъци, може да предположим, че не получаваме пълна защита. Ако измерим твърде много остатъци, тогава можем да приемем, че третираме прекомерно.

Подобно на остатъчното измерване, компаниите трябва да започнат да измерват действителната корозия в оборудването след инжектирането на инхибитор на корозия, като използват сонди за корозия. Този процес на „затваряне на цикъла“ може с течение на времето да покаже колко ефективни са инхибиторите на корозията в действителност за предотвратяване на корозията.
Процесът на измерване на корозията може да бъде предизвикателство, разбира се. Може да е трудно да разберете къде да поставите сондите и кога да вземете показания. В единични приложения това може да е малко полезно.

● Измерете действителната употреба на химикали
За всеки нефтен и газов оператор или доставчик на услуги, който има желание да намали разходите за корозия и инхибитори на корозията, горните два метода могат да извършат дълъг път.
Въпреки това, тези два метода трябва да бъдат информирани от точни данни за употребата на химикали.
Твърде често се приема, че действителната химическа доза се извършва с предписаната скорост. Анализът след факта предполага, че ако помпата е била настроена на 15 GPD, тогава тя е инжектирала 15 GPD през този период от време.
В действителност това предположение е категорично невярно и ако се разчита на него, ще продължи да обърква онези, които се опитват да оптимизират своите програми за автоматизация на инхибиторите на корозията.
WellAware е изследвал хиляди системи за впръскване на химикали по целия свят. Наблюдавахме и автоматизирахме системи, които инжектираха над 860,000 галона инхибитор на корозия миналата година.

Изхвърляне на замърсена вода:Инхибиторите на корозията могат да проникнат в произведената вода или отпадъчните води по време на производството на нефт и газ, като потенциално замърсяват повърхностните или подпочвените води, ако не бъдат правилно обработени преди изхвърлянето.
Въздействие върху екосистемите:Химикалите, открити в инхибиторите на корозията, могат да имат вредни ефекти върху водните организми, като например промяна на рН баланса или намеса в естествените биологични функции на организмите.

Правилно боравене и изхвърляне:С инхибиторите на корозията трябва да се борави в съответствие със стриктни протоколи за безопасност и да се изхвърлят чрез подходящи съоръжения за управление на отпадъците, които могат да пречистват водата, за да отстранят замърсителите преди изхвърляне.

Управление на водите:Операторите трябва да прилагат ефективни стратегии за управление на водите, за да намалят обема на произведената вода и да рециклират или използват повторно, доколкото е възможно, минимизирайки необходимостта от прясна вода и изхвърлянето на пречистена вода.

Технологии за химическа редукция:Използването на технологии, които намаляват количеството на необходимите химически добавки, като усъвършенствани материали и покрития, може да помогне за намаляване на отпечатъка върху околната среда на инхибиторите на корозията.

Екологично приемливи инхибитори:Проучете и използвайте инхибитори на корозията, проектирани с щадящи околната среда химикали, които представляват по-малък риск за екосистемите, ако бъдат изпуснати случайно.

Редовно наблюдение и тестване:Редовно наблюдавайте и тествайте отпадъчните води за замърсяване, като се уверите, че отговарят на регулаторните стандарти, преди да бъдат изхвърлени.

Обучение и осведоменост:Осигурете обучение на персонала, който работи с инхибитори на корозията, за да повиши осведомеността за потенциалните рискове и важността на спазването на правилни процедури за работа.

Сътрудничество с регулаторни органи:Работете в тясно сътрудничество с агенциите за опазване на околната среда и се придържайте към местните разпоредби и международните стандарти, за да гарантирате, че употребата на инхибитори на корозията е в рамките на допустимите екологични граници.

Чрез прилагането на тези мерки нефтената и газовата индустрия може да смекчи въздействието върху околната среда на инхибиторите на корозията на нефтените находища, като същевременно защитава целостта на активите на нефтените находища.