Corrosieremmer voor olievelden

Een olieveldcorrosie-inhibitor werkt om corrosie te voorkomen of te vertragen door een beschermende laag te vormen op metalen oppervlakken die worden blootgesteld aan corrosieve stoffen. Deze beschermlaag kan uit meerdere componenten bestaan, afhankelijk van het type remmer en de specifieke toepassing.

Enkele veel voorkomende mechanismen waarmee olieveldcorrosie-inhibitoren werken, zijn onder meer:
Kathodische bescherming:Remmers kunnen fungeren als kathodische beschermers en voorkomen de vorming van corrosiecellen door de anodische reactiesnelheid te verminderen. Dit mechanisme omvat de donatie van elektronen aan het corroderende metalen oppervlak, waardoor de drijvende kracht voor corrosie wordt verminderd.

Vorming van een passivatielaag:Bepaalde remmers kunnen een beschermende laag op het metaaloppervlak vormen, de zogenaamde passivatielaag, die voorkomt dat corrosieve middelen in direct contact komen met het metaal. Deze laag kan uit verschillende materialen bestaan, zoals oxidefilms, hydroxiden of andere verbindingen, afhankelijk van de gebruikte remmer.

Chelaatvormers:Sommige remmers bevatten chelaatvormers die zich stevig aan metaalionen kunnen binden, waardoor ze niet kunnen deelnemen aan corrosiereacties. Door te complexeren met de metaalionen voorkomen deze middelen dat ze worden geoxideerd en vertragen zo de corrosiesnelheid.

Neutralisatie van corrosieve stoffen:Olieveldcorrosieremmers kunnen ook werken door corrosieve stoffen, zoals zuren of opgeloste zuurstof, in de olie- of waterfase te neutraliseren. Dit kan worden bereikt door chemische reacties tussen de remmer en het bijtende middel, waardoor onschadelijke producten ontstaan ​​die niet langer een bedreiging vormen voor het metaaloppervlak.

Het is vermeldenswaard dat de effectiviteit van olieveldcorrosie-inhibitoren kan variëren, afhankelijk van factoren zoals het type en de concentratie van de aanwezige corrosieve stoffen, de pH van de omgeving, de temperatuur en de specifieke eigenschappen van het metaaloppervlak. Daarom vereist het selecteren van de juiste remmer voor een bepaalde toepassing een zorgvuldige afweging van deze factoren.

Volgens een recent onderzoek van de Association for Materials Protection and Performance (AMPP, voorheen NACE) is corrosie verantwoordelijk voor jaarlijks meer dan 2,5 biljoen dollar (met een "T") aan verlies en schade aan de wereldeconomie. Voor degenen die de score bijhouden: dat is 3,4% van het mondiale bbp.
Dit is gewoonweg verbazingwekkend. Het is duidelijk dat het tegengaan van corrosie van het grootste financiële belang is voor de mondiale industrie.

Ten eerste is het nuttig om specifiek te kijken naar wat corrosie in olie en gas is. Simpel gezegd is corrosie het proces waarbij geraffineerde metalen, zoals staal, een chemische reactie ondergaan die de chemische of elektrochemische achteruitgang van het metaal veroorzaakt.
Bij olie- en gasprocessen treedt corrosie van metalen apparatuur doorgaans op als gevolg van een van de volgende processen
Zoete corrosie - metaal wordt blootgesteld aan kooldioxide (CO2) of zuurstof (O2) als er water aanwezig is
Zure corrosie - metaal wordt blootgesteld aan waterstofsulfide (H2S) als er water aanwezig is
Microbiële geïnduceerde corrosie (MIC) - metaal wordt blootgesteld aan corrosieve afvalproducten, zoals CO2, H2S en zuren geproduceerd door bacteriën
Galvanische corrosie - metaal corrodeert bij blootstelling aan andere metalen in een elektrolyt, vaak onzuiver water
In veel gevallen worden corrosieremmers gebruikt om dit soort corrosie in olie- en gasprocessen te voorkomen.

Een corrosieremmer is een chemische verbinding die is ontworpen om het corrosieproces via fysische of chemische middelen te voorkomen of uit te stellen.
Corrosieremmers worden gebruikt als steady-state additief voor olie- en gasprocessen, wat betekent dat ze voortdurend worden geïnjecteerd om corrosie te voorkomen.
Corrosieremmers zijn slechts één manier waarop de olie- en gasindustrie corrosie tegengaat. Andere methoden zijn onder meer kathodische bescherming, beschermende coatings en geschikte materiaalkeuze.

In de olie- en gasindustrie worden drie belangrijke soorten chemicaliën gebruikt om corrosie te remmen:
Filmvormende corrosieremmers
Filmvormende corrosieremmers voorkomen fysiek corrosie door een film te vormen aan de binnenkant van een pijpleiding of vat. Deze film stoot water af dat corrosieve elementen bevat, waardoor contact met het leidingoppervlak wordt voorkomen. Er worden veel soorten chemicaliën gebruikt in filmvormende corrosieremmers, hoewel vaak azool- en pyrimidine-bijproducten worden gebruikt. In bepaalde gevallen kunnen filmvormende corrosieremmers ook worden gebruikt om de opbouw van ongewenste neerslagen, zoals aanslag, op de binnenkant van pijpleidingen te voorkomen. Deze worden vaak ‘gemengde remmers’ of ‘combinatieremmers’ genoemd.

Gasvangers, zoals zuurstofvangers, koolstofdioxidevangers en waterstofsulfidevangers, remmen corrosie door corrosieve gassen chemisch om te zetten in niet-corrosieve materialen door chemische interacties. Deze chemicaliën bevatten vaak triazine of verschillende aminen.

Biociden remmen microbieel geïnduceerde corrosie (MIC) door het doden en voorkomen van de vorming van bacteriekolonies. Glutaaraldehyde is een veelgebruikt biocide dat wordt gebruikt in de olie- en gasindustrie.

Deze drie soorten corrosieremmers worden geïnjecteerd in olie-, water- en aardgasprocessen om corrosie van apparatuur, pijpleidingen en schepen te voorkomen.

De uitdaging is natuurlijk uitzoeken hoeveel corrosieremmer er moet worden geïnjecteerd. Omdat veel van deze chemicaliën hoofdpijn kunnen veroorzaken bij de processen verderop in de keten en bij de raffinage, is het belangrijk om het overmatig gebruik van chemicaliën tot een minimum te beperken. Tegelijkertijd zorgt een te lage injectie ervoor dat activa failliet gaan.

Als zodanig zijn olie- en gasexploitanten en hun dienstverleners op zoek naar betere manieren om berekeningen van de injectiesnelheid voor corrosieremmers in te voeren en de behandelingsconcentraties te automatiseren.

Omdat nauwkeurige chemische injectie van corrosieremmers van cruciaal belang is voor kostenbesparingen bij alle olie- en gasprocessen, moeten operators van elke omvang economische manieren overwegen om de injectie van corrosieremmers te automatiseren.
Hier zijn 3 nuttige tips voor het automatiseren van de injectie van corrosieremmers in olie- en gasprocessen.

● Gebruik een debietmeter
Een van de eenvoudigste manieren om de verspilling van corrosieremmers tot een minimum te beperken en tegelijkertijd de integriteit van de bedrijfsmiddelen acceptabel te houden, is het gebruik van gegevens van een realtime debietmeter om de injectiesnelheden te bepalen.
In de meeste gevallen worden filmvormende remmers in precieze concentraties in een proces geïnjecteerd op basis van bekende waterreducties en onzuiverheidsniveaus in dat proces. Ervan uitgaande dat deze percentages stabiel blijven, kan een debietmeter het benodigde volume aan corrosieremmers aangeven op basis van een voorgeschreven concentratie.
Dit is vooral handig bij processen waarbij de stroomsnelheden van dag tot dag aanzienlijk fluctueren, zoals bij de verwijdering van zout water of bij systemen voor de overdracht van geproduceerd water.

● Meet stroomafwaarts om toekomstige toepassingen te informeren
Een van de meest gebruikelijke manieren om de juiste behandelingsniveaus van filmvormende remmers te garanderen, is het stroomafwaarts meten van chemische residuen. Het meten van residuen omvat het bemonsteren van stroomafwaartse vloeistoffen om concentraties van corrosieremmers in het proces te detecteren.

Als corrosieremmers in de juiste concentraties worden toegepast, moet er stroomafwaarts enige, zij het minimale, resterende chemie aanwezig zijn. Als er geen resten aanwezig zijn, kunnen we ervan uitgaan dat we geen volledige bescherming krijgen. Als we te veel residuen meten, kunnen we ervan uitgaan dat we overbehandelen.

Net als bij restmetingen zouden bedrijven moeten beginnen met het meten van de daadwerkelijke corrosie in apparatuur stroomafwaarts van de injectie van corrosieremmers met behulp van corrosiesondes. Dit proces van 'het sluiten van de kringloop' kan na verloop van tijd laten zien hoe effectief corrosieremmers zijn in het daadwerkelijk voorkomen van corrosie.
Het proces van het meten van corrosie kan uiteraard een uitdaging zijn. Het kan lastig zijn om te weten waar u de sondes moet plaatsen en wanneer u metingen moet doen. Bij afzonderlijke toepassingen kan dit van weinig nut zijn.

● Meet het daadwerkelijke chemicaliënverbruik
Voor elke olie- en gasexploitant of dienstverlener die de kosten van corrosie en corrosieremmers wil verlagen, kunnen de twee bovenstaande methoden een grote bijdrage leveren.
Deze twee methoden moeten echter gebaseerd zijn op nauwkeurige gebruiksgegevens van chemische stoffen.
Te vaak wordt aangenomen dat de daadwerkelijke dosering van chemicaliën in de voorgeschreven snelheid plaatsvindt. Bij de analyse achteraf wordt ervan uitgegaan dat, als de pomp op 15 GPD was ingesteld, deze gedurende die periode 15 GPD heeft geïnjecteerd.
In werkelijkheid is deze veronderstelling categorisch onjuist, en als er op wordt vertrouwd, zal het degenen die proberen hun automatiseringsprogramma's voor corrosieremmers te optimaliseren, in verwarring blijven brengen.
WellAware heeft duizenden chemische injectiesystemen over de hele wereld onderzocht. We hebben systemen gecontroleerd en geautomatiseerd die vorig jaar meer dan 860,000 liter corrosieremmer hebben geïnjecteerd.

Lozing van verontreinigd water:Corrosieremmers kunnen tijdens de olie- en gasproductie in het geproduceerde water of afvalwater terechtkomen, waardoor mogelijk het oppervlaktewater of het grondwater kan worden verontreinigd als het niet op de juiste manier wordt behandeld voordat het wordt geloosd.
Impact op ecosystemen:De chemicaliën die in corrosieremmers worden aangetroffen, kunnen schadelijke gevolgen hebben voor het waterleven, zoals het veranderen van de pH-balans of het verstoren van de natuurlijke biologische functies van organismen.

Correcte behandeling en verwijdering:Corrosieremmers moeten worden behandeld volgens strikte veiligheidsprotocollen en moeten worden afgevoerd via de juiste afvalverwerkingsfaciliteiten die het water kunnen behandelen om verontreinigingen te verwijderen voordat ze worden geloosd.

Water beheersing:Exploitanten moeten effectieve waterbeheerstrategieën implementeren om de hoeveelheid geproduceerd water te verminderen en zoveel mogelijk te recyclen of hergebruiken, waardoor de behoefte aan zoet water en de lozing van behandeld water tot een minimum worden beperkt.

Chemische reductietechnologieën:Het gebruik van technologieën die de hoeveelheid benodigde chemische additieven verminderen, zoals geavanceerde materialen en coatings, kan de ecologische voetafdruk van corrosieremmers helpen verkleinen.

Milieuaanvaardbare remmers:Onderzoek en gebruik corrosieremmers die zijn ontworpen met milieuvriendelijke chemicaliën die minder risico vormen voor ecosystemen als ze per ongeluk vrijkomen.

Regelmatige monitoring en testen:Controleer en test het afvalwater regelmatig op verontreiniging en zorg ervoor dat het voldoet aan de wettelijke normen voordat het wordt geloosd.

Opleiding en bewustzijn:Geef training aan personeel dat betrokken is bij de omgang met corrosieremmers om het bewustzijn van de potentiële risico's en het belang van het volgen van de juiste hanteringsprocedures te vergroten.

Samenwerking met regelgevende instanties:Werk nauw samen met milieuagentschappen en houd u aan de lokale regelgeving en internationale normen om ervoor te zorgen dat het gebruik van corrosieremmers binnen aanvaardbare milieugrenzen valt.

Door deze maatregelen te implementeren kan de olie- en gasindustrie de milieueffecten van corrosieremmers op het milieu verzachten en tegelijkertijd de integriteit van de olieveldactiva beschermen.