Evaluación del efecto del contenido de azufre en la velocidad de corrosión del acero grado A335-P9 en un crudo pesado

Evaluation of the effect of the sulfur content in the corrosion velocity of A335-P9 grade steel in a heavy crude

En la presente investigación, se determinó el efecto del azufre del crudo en la velocidad de corrosión del acero grado ASTM A335-P9, en un ambiente que simula el procesamiento de un crudo pesado, aplicando  las  técnicas  electroquímicas  como:  La  espectroscopía  de  impedancia  electroquímica,  la  extrapolación Tafel, así como también la técnica gravimétrica.  Los tiempos de exposición utilizados en gravimetría fueron 3, 6, 9, 10, 15 y 20 horas a unas temperaturas de 200, 230, 260, 280, 300 y 320°C.  Las temperaturas utilizadas para la realización de las medidas electroquímicas fueron 25, 200, 230, 240, 250 y 270°C. En todos los casos, los ensayos se realizaron con un único porcentaje en peso de azufre (1,55%p) y una única velocidad de agitación (15rpm).  Se determinó la morfología en la superficie del acero grado ASTM A335-P9 bajo las condiciones antes descritas, por medio de difracción de rayos X y microscopia electrónica de barrido.  Los resultados de las curvas de impedancia así como la de la extrapolación  de  Tafel  mostraron  una  reducción  de  la  velocidad  de  corrosión  del  acero  grado  ASTM  A335-P9 aumentando la temperatura del sistema.

Introducción

El azufre es uno de los elementos más importantes que provoca problemas en la refinería por causa de la corrosión. Se produce en el crudo a diversas concentraciones y forma una variedad de compuestos químicos como el sulfuro de hidrógeno. Los compuestos de azufre típicamente encontrados en un crudo son mercaptanos, ácido sulfhídrico (H₂S), azufre elemental, entre otros. Los crudos pueden tener contenidos de azufre total que varían en el rango de 0 al 6% en peso. Los compuestos de azufre se pueden descomponer térmicamente y formar H₂S y mercaptanos durante el procesamiento en la unidad de crudos. La sulfidación a alta temperatura se refiere al proceso de corrosión por azufre con degradación de los materiales por acción del sulfuro de hidrogeno principalmente a temperaturas superiores a 232ºC, siendo un daño mucho más destructivo que la oxidación normal. La temperatura, el número ácido total (TAN), la estructura molecular y las condiciones locales de flujo son factores importantes que afectan a la corrosión por ácido nafténico y por sulfidación. A bajo TAN, el régimen estará dominado por la sulfuración, el cambio de TAN no afecta a la corrosividad por ácido nafténico, debido a que el proceso de corrosión se controla por la capa protectora de sulfuro de hierro.​