一种预测由原油中硫化合物引起的腐蚀的新方法

图片来源:shutterstock.com/g/leungchopan

与X射线相关的研究slac将帮助石油部门改善原油中硫的腐蚀准则。

使用X射线方法,研究人员正在开发一种分析工具,该工具可以更准确地预见到一批原油中的硫化合物如何腐蚀设备 - 对于石油行业来说是一个关键的安全问题。app亚博体育

能源部SLAC国家加速器实验室的Stanford Synchrotron Radiation Lightsource(SSRL),这些正在进行的实验的发现将增强行业指南。目的是表征在油中最重要的硫类型,以便更好地预测腐蚀速率的可能性。

雪佛龙和萨斯喀彻温大学的一组研究人员正在SSRL进行一系列研究,以仔细分析原油中硫的形式。

通过查看具有X射线光谱技术组合的原油,我们能够以高特异性检查和描述硫化合物的复杂化学性质。

雪佛龙的材料研究工程师莫妮卡·巴尼亚博网站下载(Monica Barney)

数据中的复杂性

在大多数日子,在雪佛龙(Chevron)的主要炼油厂分布在美国的主要炼油厂中,大约一百万桶石油都会处理,而石油中出现的硫则可以与许多类型的设备中的金属反应并造成损坏。app亚博体育工程师将必须考虑这些反应,以确保安全可靠的处理。

但是,高硫浓度始终或相反的较高腐蚀与高水平的腐蚀无关,这使得预见特定原油的腐蚀性是有问题的。

“我们可以测量硫的浓度,但它不会告诉您反应性”。领导研究的巴尼说。“了解原油中硫的类型对于预测与腐蚀有关的性质至关重要。”

当Barney在SSRL进行另一项腐蚀研究时,该合作伙伴关系始于。组装数据后,雪佛龙队对如何推断出结果中注意到的复杂性感到困惑。

在在线搜索中,他们遇到了由萨斯喀彻温大学,格雷厄姆·乔治和英格丽·皮克林的两位教授编写的图表,而他们在SSRL的工作人员。他们在SSRL同步加速器上领导了毒理学和分子生物学实验多年。

该图揭示了从众多硫类型的数据叠加中收集的光谱信息,类似于原油中所见。它介绍了如何将完整频谱与标准库进行比较如何检测各种类型的化合物。

“当我遇到这个数字时,我想,‘就是这样。这就是我们需要的。’这是我们多年来一直在寻求的 - 一种可以量化每种硫磺量的特征方法,”

雪佛龙的材料研究工程师莫妮卡·巴尼亚博网站下载(Monica Barney)

这个想法是应用相同的方法 - 硫k边缘X射线吸收光谱 - 以测量和确定原油中硫的类型。

巴尼很快就开始与乔治和皮克林一起发现解决方案。两者都事先在石油和天然气行业工作,巴尼说,他们的技能与雪佛龙想要调查的情况非常匹配。

通过这种分析技术,该团队制定了一种用“嫩X射线”来分析原油的方法,该方法占据了低能和高能量X射线之间的中间地面。

X射线调整为确切的能量,使研究人员能够收集有关硫及其化学邻居的详尽信息,并帮助通过硫化合物中相似性产生的重叠信息来取笑。

了解硫化学

原油中存在的大量各种硫化合物与其他硫化合物有微弱的不同,这使得很难推断甚至不确定的大多数表征方法的结果。

SSRL的X射线吸收光谱工作使研究人员可以观察到原油的硫化学的精确描述。

“这是将最新光谱法用于现实世界应用程序的一个示例,”

格雷厄姆·乔治(Graham George),萨斯喀彻温大学教授

这项研究是雪佛龙公司更大的合作伙伴关系的一部分,该伙伴关系使用其他几种方法来理解原油中硫化学的化学。来自几种化学特征技术的实验数据已集成,并将其与来自腐蚀研究和计算机建模的预测的数据进行了比较。

SSRL是科学用户设施的母鹿办公室。亚博老虎机网登录

引用:

Cotelesage等,《物理化学杂志》。2016年8月10日(10.1021/acs.jpca.6b05874)

Pickering等,《物理化学杂志》。2016年8月29日(10.1021/acs.jpca.6b06790)

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