Monitoring of corrosion rate using molecular absorption spectroscopy in gas treatment plant

Abstract

Bazı petrol gazı arıtma tesislerinde korozyon reaksiyonlarının yan ürünleri olarak ortayaçıkan iyonik demir formları, temiz gaz üretmek için yüksek asitli gazların emilmesiüzerine korozyon işleminin nasıl bir rol oynadığını anlamak için önemli bir yoldur.Korozyon, üretim eksikliği, programlanmayan ana ekipmanın çalışmasının durması veyatırım kaybı nedeniyle çözülmesi gereken önemli bir problemdir. Irak'ta Erbil şehrindebulunan KAR grubu da bu problemin varlığında Gaz Arıtma Kompleksinde faaliyetgösteriyor. Alan düzeyinde değerlendirme tasarımının deneysel niteliği ile buradasunulan tezde, Irak'ta KAR Grup Şirketinde Khurmala Petrol ve Gaz Sahasında bulunanGaz Arıtma Tesisinde (GTP) moleküler absorpsiyon spektroskopisini kullanarakkorozyon hızının izlemesi ve takip edilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmanın amacı, sıvıfazlarda çözünmüş olan demirin konsantrasyonunu ölçmek ve bu tür bir korozyondankaynaklanan bozulmanın kontrol altına alınmasına yardımcı olmak için hidrojen sülfür(H2S) ve karbon dioksit (CO2) tarafından saldırıya uğramış metalurjik ortamda meydanagelen korozyon hızıyla bunu ilişkilendirmektir. Metodoloji dört kısma ayrılır: a)kalibrasyon içeren zengin metildietanolamin (MDEA) çözücüsündeki demir içeriğinintayini için standart analitik yöntem geliştirilmesi, b) amin akışlarındaki demirkonsantrasyonu ile korozyon hızı arasındaki ilişkiyi geliştirmek amacıyla yeterli verialmak için örnekleme programının uygulanması, c) Demir içeriği ve korozyon hızıarasındaki matematiksel ilişkiyi geliştirilmesi, d) kalite kontrolünün rutin bir analiziolarak demir içeriğinin rutin analizinin yapılması ve korozyon hızının tahmin edilmesi.Moleküler absorpsiyon spektroskopisine dayanan demir tayini, %97,05 doğruluk, %99,92kesinlik, %0,08 standart sapma ve %3'ten az analitik hata ile güvenilir ve yüksektekrarlanabilirliğe sahip bir yöntemdir. GTP'deki genel korozyon hızı, 80 MMSCFD'deve 0,41 mol H2S/mol MDEA yüklemesi durumunda 15,35 mpy'dir. Burada ortalama 2aylık korozyon hızı uluslararası korozyon hızı standartlarıyla karşılaştırıldığında busistem, kontrol koşulları altında (sınır seviyesi 3 ile 4 arasında) yüksek korozyon hızlısistem olarak sınıflandırılabilir. Korozyon hızını azaltmak için bazı işlemlerin yapılmasıgerekir. GTP'de tahrip edici testler

Ionic iron forms as byproducts of corrosion reactions in some petroleum gas treatmentplant is an important way to understand how corrosion process acts over absorption ofhighly acid gases to produce clean gas. Corrosion is an important problem to solve due tolack of production, no programmed main equipment shutdown and loss of investment. InKAR group, Erbil, Iraq is operating Gas Treatment Complex with the presence of thisproblem. In the present thesis with experimental nature of field level evaluation designhave the object to monitor and follow up corrosion rate using molecular absorptionspectroscopy occurring in the Gas Treatment Plant (GTP) in Khurmala Oil and Gas Field,KAR Group Company, Iraq. Purpose of this study was to measure the concentration ofiron dissolved on liquids phases and relates this with the corrosion rate occurring inmetallurgical being attacked by hydrogen sulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2) inorder to help to control deterioration produced by this kind of corrosion. Themethodology have four parts: a) developing standard analytical method for determinationof iron content in rich methylediethanolamine (MDEA) solvent including calibration, b)implementation of sampling schedule for taking enough data for developing relationshipbetween iron concentration in amine streams and its corrosion rate, c) developmathematical relationship between iron content and corrosion rate, d) establish routineanalysis of iron content and prediction of corrosion rate as a routine analysis of qualitycontrol. Iron determination based on molecular absorption spectroscopy is a reliable andhigh reproducible method with accuracy of 97.05% and precision of 99.92% with astandard deviation of 0.08% and analytical error less than 3%. Overall corrosion rate inGTP is of 15.35 mpy at 80 MMSCFD and 0.41 mol H2S/mol MDEA loading comparedthis average 2 months corrosion rate with international corrosion rate standards thissystem can be classified as high corrosion rate system but on control conditions (betweenborderline level 3 to 4). Some actions need to be applied to reduce corrosion rate. It isrecommended to maintain this procedure to estimate routine corrosion rate in absence ofno destructive tests in GTP.