预测原油腐蚀的新方法-X射线技术
2017-09-30 10:03:22
作者：本网整理 来源：新材料在线
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近日，科学家们利用X射线技术研发了一种分析仪器，可以准确地预测原油中的硫化物是怎样腐蚀设备的，这关系到石油工业重要的安全问题。
在美国国家加速器实验室能源部SLAC下属的斯坦福同步辐射光源（SSRL）持续进行的实验的将有助于完善行业指南。其目标是精确的描述石油中关键的硫类型，以更好地预测腐蚀速率。
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，重点研究原油中的硫形式。
雪佛龙公司的材料工程师Monica Barney说：“通过使用X射线光谱技术来观察原油，我们能够检测和描述具有特异性的硫化物复杂的化学性质。”
数据的复杂性
美国雪佛龙公司的炼油厂，在一天内要处理近一百万桶石油。但石油中存在的硫可以与设备中的金属发生反应腐蚀设备，工程师必须考虑这些化学反应是，以确保加工安全可靠。
硫浓度的高低与腐蚀程度并没有直接关系或其他因素相关，这使得很难预测特定原油的腐蚀性。
研究员巴尼说：“我们可以测定硫的浓度，但无法确定化学反应。” “了解原油中的硫类型对于预测与腐蚀相关的性能至关重要。”
巴尼和SSRL合作由此开始，收集实验数据后，雪佛龙团队正在努力解释实验结果的复杂性。
在线交流中，他们遇到了萨斯喀彻温大学的乔治和格里姆？皮克林（Ingrid Pickering）两位教授。两位教授目前是SSRL的研究人员，他们长年在SSRL同步加速器实验室进行分子生物学和毒理学实验。
图谱显示了类似原油中硫类型的数据叠加收集的光谱信息。它显示了如何将整体光谱与标准库进行对比，以确定各种类型的化合物。
“当我见到这个数字的时候，我想，‘就是它，这就是我们需要的。’这是我们多年来一直在寻求的可以量化硫种类表征方法。”巴尼说。
这个方法就是使用相同的技术——硫K边缘X射线吸收光谱法来测量并确定原油中的硫类型。
巴尼很快开始与乔治和格里姆？皮克林合作寻找解决方案。两人以前在石油和天然气行业工作，Barney认为他们的专业知识与雪佛龙想研究的内容完美衔接。
通过这种分析方法，该团队开发了一种以“基于X射线”检测原油的方法，该方法占据了高能量和低能量X射线之间的中间位置。
为了获得正确的能源，研究人员可以用X射线收集关于硫及其化学邻近区域的详细信息，并帮助挑选与硫化物相似之处产生的重叠信息。
有关硫化学
原油中存在大量的各种各样，互不相同的硫化合物，使大多数表征技术都难以解释甚至无法表征。
SSRL的X射线吸收光谱技术使科学家能够准确地了解原油的硫的化学物质。
乔治说：“这是一个使用最先进的光谱仪进行实际应用的例子。”
这项工作是雪佛龙公司合作的中一部分，它正在使用其他几种技术来了解原油中硫的化学性质。这几种化学表征方法与实验数据相结合，并与腐蚀研究和计算机建模预测的数据进行比较。
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