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    Tesis

    Análisis teórico y comportamiento de aceros frente a la acción corrosiva de los áácidos nafténicos presentes en determinados crudos de la cuenca neuquina

    2008



    Título Análisis teórico y comportamiento de aceros frente a la acción corrosiva de los áácidos nafténicos presentes en determinados crudos de la cuenca neuquina
    Nombre Jerez, Nadia Lorena
    Directores Dr. Keitelman Alberto . . Argentina
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    Tutor Burkart Arturo L. .
    Jurado .
    Lugar de realización CNEA Centro Atómico Constituyentes Argentina
    Código IT/IM-TS--77/08

    Resumen

    A partir de 1994 ha comenzado a ser económicamente rentable procesar crudos que contienen altos porcentajes de ácidos nafténicos (NA, Naphtenic Acid, ácidos nafténicos) en su composición química. En consecuencia las refinerías requieren conocer el grado de seguridad que tienen al procesar estos crudos sin tener problemas serios de corrosión. Estos pueden ocurrir por ataque de los ácidos carboxílicos sobre los materiales metálicos que están en contacto con el fluido corrosivo en el rengo de 200 a 400 grados C. Los factores principales del proceso de ataque por la acción de los ácidos nafténicos son la temperatura, la velocidad de flujo y el tipo de fluido, especie y concentración de ácidos presentes, la metalurgia involucrada y otros efectos simultáneos tal como la corrosión por acción de compuestos del azufre presentes en el crudo y en sus cortes. Con el objeto de comprender el mecanismo de corrosión, de conocer las formas existentes para predecir la corrosividad de los crudos vírgenes mediante ensayos de laboratorio y obtener métodos efectivos de mitigación y monitoreo de la corrosión, se realizó un análisis de la bibliografía desde el a¤o 1999 hasta la actualidad. Se clasificó la información en función de los parámetros antes mencionados. Se realizaron, además, ensayos en un acero al C en condiciones estáticas, a una temperatura de 350 grados C para evaluar la resistencia a la corrosión por acción de los compuestos reactivos del azufre y de los ácidos nafténicos presentes en el crudo ácido [proveniente de un nuevo yacimiento en la cuenca neuquina] y en mezclas de este crudo con otros de menor valor de TAN [Total Acid Number, N£mero Total de Ýcidos]. Se realizó un análisis de la corrosividad de los cortes en función de este parámetro. En los ensayos se incluyen inhibidores de corrosión utilizados en la industria petrolera para mitigar la acción corrosiva de los ácidos nafténicos en el material, pudiéndose realizar, de esta manera, un ranking de eficiencia relativa entre dichos productos químicos. De los resultados de los ensayos se concluye que la influencia del factor fluido-dinámico en el proceso de NAC [Naphthenic Acid Corrosion, Corrosión por acción de loas ácidos nafténicos] es muy importante. Esta conclusión se deduce debido a que el porcentaje de velocidad de corrosión atribuible a la acción de los NA es bajo en comparación con la velocidad de corrosión total que sufre el material. En consecuencia la evaluación de la corrosividad en condiciones estáticas de los líquidos ensayados ya sea del corte ácido o sus mezclas [o blendings] conducen a resultados que nos son reproducibles y aplicables en condiciones operativas de planta en donde el factor dinámico es determinante. El trabajo se divide en tres capítulos que involucran etapas distintas del trabajo aquí presentado. El primero de ellos detalla la b£squeda y análisis de la bibliografía, en el segundo se muestra el desarrollo, los resultados y las conclusiones de los ensayos estáticos realizados, y el tercero la aplicación del análisis de la bibliografía y los resultados de los ensayos en la selección de un programa de mitigación de la NAC con la utilización de inhibidores químicos de corrosión y monitoreo en una refinería.

    Complete Title

    Abstract

    Since 1994, the processing of crudes with high content of naphthenic acids [NA] has become more and more profitable. Therefore refineries require to know the security degree to distill these crudes without having serious corrosion problems. Such troubles could arise if carboxylic acid attack occurs on the metallic materials in contact with the oil fluids in the range of 200 to 400 C degrees. The main factors involved in the naphthenic acid corrosion [NAC] process are the temperature, the fluid velocity and the type of fluid, nature and concentration of the crude acids, the metallurgy and other simultaneous effects acting in the same conditions as NAC such as corrosion due to sulfur compounds present in the crude and their cuts. A literature review since 1999 to our present has been done in order to understand the corrosion mechanisms, to study the techniques to predict the corrosivity of pure [not blended crudes by laboratory tests and to obtain effective methods of mitigation and monitoring of NAC. The information was sorted, among others, according to the main factors mentioned above. Corrosion tests in carbon steel in static conditions at a temperature of 350 C degrees have also been done to evaluate the corrosion resistance of this steel to the sulfur compounds, to NA present in the acidic crude and to blends between this crude and others of low TAN [Total Acid Number]. These tests include corrosion inhibitors used in the oil industry to mitigate the NAC. Thus, a screening of relative efficiency of these chemical products has been done. The acidic crude used in the corrosion tests belongs to a new oil-field in Neuqu‚n, Argentina. Also, an analysis of distillation cuts corrosivity according to the TAN value was carried out. It was found that the flow dynamics factor is so important that the corrosivity evaluation with the static tests shown here is only applicable under these static conditions. The percentage of corrosion rate assignable to NAC is low compared to the total corrosion velocity suffered by the steel. The present work is divided in three chapters. The first one describes the literature review and related analysis, the second one show the developments, results and conclusions of the static tests done, and the third one shows the application of the first two chapters in the selection of a mitigation program of NAC with chemical products and monitoring in a refinery.

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