預測原油腐蝕的新方法-X射線技術
2017-09-30 10:03:22
作者：本網整理 來源：新材料在線
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近日，科學家們利用X射線技術研發了一種分析儀器，可以準確地預測原油中的硫化物是怎樣腐蝕設備的，這關系到石油工業重要的安全問題。
在美國國家加速器實驗室能源部SLAC下屬的斯坦福同步輻射光源（SSRL）持續進行的實驗的將有助于完善行業指南。其目標是精確的描述石油中關鍵的硫類型，以更好地預測腐蝕速率。
雪佛龍和薩斯喀徹溫大學的一組研究人員正在SSRL進行一系列研究，重點研究原油中的硫形式。
雪佛龍公司的材料工程師Monica Barney說：“通過使用X射線光譜技術來觀察原油，我們能夠檢測和描述具有特異性的硫化物復雜的化學性質。”
數據的復雜性
美國雪佛龍公司的煉油廠，在一天內要處理近一百萬桶石油。但石油中存在的硫可以與設備中的金屬發生反應腐蝕設備，工程師必須考慮這些化學反應是，以確保加工安全可靠。
硫濃度的高低與腐蝕程度并沒有直接關系或其他因素相關，這使得很難預測特定原油的腐蝕性。
研究員巴尼說：“我們可以測定硫的濃度，但無法確定化學反應。” “了解原油中的硫類型對于預測與腐蝕相關的性能至關重要。”
巴尼和SSRL合作由此開始，收集實驗數據后，雪佛龍團隊正在努力解釋實驗結果的復雜性。
在線交流中，他們遇到了薩斯喀徹溫大學的喬治和格里姆？皮克林（Ingrid Pickering）兩位教授。兩位教授目前是SSRL的研究人員，他們長年在SSRL同步加速器實驗室進行分子生物學和毒理學實驗。
圖譜顯示了類似原油中硫類型的數據疊加收集的光譜信息。它顯示了如何將整體光譜與標準庫進行對比，以確定各種類型的化合物。
“當我見到這個數字的時候，我想，‘就是它，這就是我們需要的。’這是我們多年來一直在尋求的可以量化硫種類表征方法。”巴尼說。
這個方法就是使用相同的技術——硫K邊緣X射線吸收光譜法來測量并確定原油中的硫類型。
巴尼很快開始與喬治和格里姆？皮克林合作尋找解決方案。兩人以前在石油和天然氣行業工作，Barney認為他們的專業知識與雪佛龍想研究的內容完美銜接。
通過這種分析方法，該團隊開發了一種以“基于X射線”檢測原油的方法，該方法占據了高能量和低能量X射線之間的中間位置。
為了獲得正確的能源，研究人員可以用X射線收集關于硫及其化學鄰近區域的詳細信息，并幫助挑選與硫化物相似之處產生的重疊信息。
有關硫化學
原油中存在大量的各種各樣，互不相同的硫化合物，使大多數表征技術都難以解釋甚至無法表征。
SSRL的X射線吸收光譜技術使科學家能夠準確地了解原油的硫的化學物質。
喬治說：“這是一個使用最先進的光譜儀進行實際應用的例子。”
這項工作是雪佛龍公司合作的中一部分，它正在使用其他幾種技術來了解原油中硫的化學性質。這幾種化學表征方法與實驗數據相結合，并與腐蝕研究和計算機建模預測的數據進行比較。
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