زداینده اکسیژن

مشخصات فنی مواد زداینده اکسیژن

بیشترین میزان خوردگی اکسیژن در متالورژی میدان نفتی به واسطه افزودن سیالاتی که برای مدت زمانی  هر چند اندک در مجاورت با هوا بوده اند (با توجه به حلالیت اکسیژن در آب) ایجاد می گردد. زمانی که مقادیر زیادی از سیال در فرآیندهایی همچون عملیات شکاف زنی، چاه های تخلیه آب شور و عملیات سیلاب زنی به چاه تزریق می شود اکسیژن به مقدار قابل توجهی  وارد سیال می شود. اکسیژن ورودی باعث خوردگی در پوشش جداره چاه، تجهیزات حفاری و خطوط لوله می گردد. اکسیژن وارد شده می تواند نشانه هایی چون آب تولیدی تیره، جامدات قرمز یا قهوه ای در آب تولیدی، کدر شدن آب تولیدی یا رسوبات قرمز رنگ بر سطح فلز را به همراه داشته باشد. بی سولفیت ها و سولفیت ها می توانند برای کاهش میزان اکسیژن در این حوزه مورد استفاده قرار گیرند. این مواد در واکنش با اکسیژن موجود در سیالات پتانسیل آن را برای واکنش با دیگر یون های موجود در سیستم محدود می کند.

علاوه براین خوردگی در بویلرها به وسیله افزودن اکسیژن زدا به بخش پیش گرمایش سیستم تولید بخار قابل کنترل است. بیشترین مواد مورد استفاده برای این کاربرد، سولفیت سدیم (Na₂SO₃) و هیدرازین (N₂H₄) می باشند، که معمولا هر دوی آنها به عنوان سیستم های کاتالیز برای افزایش واکنش پذیری با اکسیژن در دما و فشار پایین فروخته می شوند. معمولا، کینون ها و نمک های کبالت به عنوان کاتالیست مورد استفاده قرار می گیرند. سولفیت پس از کاتالیز ارزانترین و فعالترین ماده برای فشارهای پایین و متوسط بویلرها (بالاتر ازpsig 600) می باشد. در واکنش سولفیت سدیم با اکسیژن، سولفات سدیم پدید می آید، که به جامدات برای گردش در سیستم بویلر کمک می کند.

2Na2SO3+O2 →2 Na2SO4

بنابراین، در بویلرهای با فشار بالا و فوق بحرانی، جایی که هرگونه جامدی باعث مشکل جدی می گردد، سولفیت  قابل استفاده نخواهد بود. سولفیت همچنین در فشار پایین psig 600 شکسته می شود و دی اکسید سولفور یا سولفید هیدروژن را تشکیل می دهد.

Na2SO3+H2O→ SO2 +2 NaOH

4Na2SO3+2H2O→ H2S +2 NaOH+3 Na2SO4

هر دو گاز تولیدی خورنده بوده و در حین تبخیر بویلر را ترک می کنند.

سولفیت موثرترین حذف کننده اکسیژن می باشد، اما غیر فرار است و بویلر را با بخار ترک نمی کند، بنابراین هیچ گونه محافظتی در سیستم های خنک کننده فراهم نمی آورد. همچنین سولفیت در دفع زنگ زدگی بویلرها غیر موثر است. حذف کننده اکسیژن در بویلرهای با فشار بالا که در رقابت با دی اتیل هیدروکسیل آمین (DEHA) می باشد هیدرازین و هیدرازین کاتالیز شده می باشد. هیدرازین در دما و فشار بالا گاز های خورنده ایجاد نمی کند و در واقع با واکنش با اکسیژن، نیتروژن و آب را که کاملا برای بویلرها بی خطر هستند را ایجاد می کنند.

N2H4 + O2→ 2 H2O + N2

هیدرازین در سیستم ایجاد ذرات جامد کمک نمی کند بنایراین، حذف مکانیکی ذرات جامد به شکل لجن کاهش می یابد. همچنین هیدازین با تشکیل فیلم محافظ مگنتیت (Fe₃O₄) در مخزن و لوله های دیگ بخار و تبدیل زنگ آهن قرمز (هماتیت) به مگنتیت مانع خوردگی های احتمالی می گردد. البته هیدرازین بدون محدودیت نمی باشد. هیدرازین فرار نبوده بنابراین بویلر را همراه با بخار برای زدودن اکسیژن و غیر فعال کردن سطح فلز (رویین کردن سطح فلز) ترک نمی کند. در بویلرهایی با دمای بالاتر از 250 درجه سانتی گراد به آمونیاک تجزیه شده و تبخیر می شود و در حضور اکسیژن ، به فلزات حاوی مس حمله می کند:

2N2H4→ 2NH3 + N2+H2

کربو هیدرازین اکسیژن زدای فرار می باشد و با اکسیژن در دما و فشار پایین واکنش می دهد و سطح فلز بویلر را رویین می کند. کربو هیدرازین در دمای بالاتر از 180 درجه سانتی گراد به هیدرازین برای زدایش اکسیژن شکسته می شود، اما این تبدیل ضروری نمی باشد.

اریتربات (Erythorbate) در فرآیندهای تغذیه قابل استفاده می باشد. متیل اتیل کتوکسیم (MEKO) اکسیژن زدای فرار که با واکنش با اکسیژن متیل اتیل کتون، دی نیتروژن مونواکسید و آب تولید میکند در ضمن این اکسیژن زدا نیز رویین کننده سطح فلز می باشد. دی اتیل هیدروکسی آمین (DEHA) اکسیژن زدایی فرار با خاصیت رویین کننده سطح فلز می باشد که در واکنش با اکسیژن، استون، نیتروژن و آب را تولید می کند.

دی اتیل هیدروکسی آمین از فراریت بالاتر و خاصیت رویین کندگی بیشتری نسبت به سولفیت، هیدرازین و اریتروبات برخوردار بوده و با اطمینان بیشتری نسبت به هیدرازین قابل استفاده است. مقادیر مورد استفاده دی اتیل هیدروکسی آمین نسبت به متیل اتیل کتوکسیم و اریتروبات کمتر می باشد، اما به دلیل سمیت استفاده آن با محدودیت روبرو است. سولفات سدیم کاتالیز شده واکنش پذیرترین اکسیژن زدا در صنعت برای استفاده در سیستم های با فشار پایین می باشد. از میان اکسیژن زداها برای سیستم های با فشاربالا، دی اتیل هیدروکسی آمین بالاترین نرخ واکنش پذیری را با اکسیژن دارا می باشد.

افزایش برداشت نفت

تقریبا 70-60 درصد ذخایر نفت به وسیله روش های متداول قابل استخراج نمی باشد و با توجه به محدود بودن منابع نفت خام اهمیت روش های ازدیاد برداشت نفت خام مشخص می گردد. تخمینی از تولید جهانی از ازدیاد برداشت نفت و پروژه های نفت سنگین در شروع سال 1996 تقریبا 2.2 میلیون بشکه در هر روز بود در صورتی که در اوایل سال 1996 ، 1.9 میلیون بشکه در هر روز بود. که این تقریبا 3.6 درصد از تولید نفت جهانی می باشد.

فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت شامل تزریق گاز، تزریق آب، تزریق متناوب آب و گاز، روش حرارتی، تزریق فوم و ژل های پلیمری، استفاده از مواد شیمیایی کاهش دهنده نیروی کشش سطحی و استفاده از روش میکروبی می باشد.

تزریق آب

در این روش، آب به عنوان عامل فشار افزایی به مخزن به کار برده می شود.

روش حرارتی

به طور کلی، روش های حرارتی را می توان به دو دسته تقسیم نمود:

• با تزریق گاز حاوی اکسیژن، بخشی ازنفت سوزانده می شود و با این عمل حرارت در مخزن ایجاد می گردد.
• با تزریق سیال گرم تولید حرارت در خارج از مخزن انجام می پذیرد.

تزریق گاز

تزریق گاز شامل فرآیندهای امتزاج پذیر و امتزاج ناپذیر می شود که به وسیله سیال تزریق شده (دی اکسید کربن، گاز دودکش، نیتروژن و هیدروکربن) تعریف می شود. تکنولوژی های احتراق به سیستم هایی که خود بخود مشتعل می شوند و سیستم هایی که به منبع گرمایی در تزریق کننده نیازدارند تقسیم بندی می شوند.

تزریق مواد شیمیایی و یا فوم

تزریق مواد شیمیایی به منظور کاهش نیروی کشش سطحی بین سنگ و سیال، با تنظیم نسبت تراوایی به گران روی نفت مخزن مورد استفاده قرار می گیرد. پلیمرها، سورفکتانت ها، و قلیاها و ترکیبی از مواد شیمیایی غالبا مورد استفاده قرار می گیرند.

ژل های پلیمری و پلیمرهای شبکه ای به انژکتورها برای قطع آب یا انحراف سیال پمپ می شود. طراحی فرآیندهای ازدیاد برداشت نفت  از طریق تزریق مواد شیمیایی بسیار پیچیده تر از روش تزریق آب می باشد.

روش میکروبی

روش های میکروبی از روش های نوین افزایش بازده ذخایر به شمار می رود. استفاده از میکروبها جهت تولید گاز به منظور افزایش بازده و یا دفع موادی که باعث کاهش غلظت و گرانروی نفت و انتقال آسان آن به سمت چاه های تولیدی می شود. این روش از جنبه های نوین کاربرد علوم بیوتکنولوژی در صنعت نفت می باشد.

زداینده اکسیژن چیست؟

اصولا در اکسیژن به صورت محلول در آب وجو دارد، که اکسیژن محلول در آب تغذیه دیگ های بخار باید حذف شود. زیرا باعث خوردگی در سطوح لوله های تاسیسات می گردد بنابراین در تمامی صنایع باید از موادی که زداینده اکسیژن یا آنتی اکسیژن هستند، استفاده شود.

در واقع زداینده اکسیژن ماده ای است که در آن یک یا چند ترکیب واکنش پذیر می توانند با اکسیژن ترکیب شوند تا اکسیژن محلول در مایعات و سیستم های مختلف را کاهش و سپس حذف کنند. همچنین آن ها به عنوان جذب کننده اکسیژن شناخته شده اند. هدف از جذب کننده اکسیژن، محدود کردن میزان اکسیژن موجود در واکنش های خنثی است که می تواند باعث کاهش قابلیت بسیاری از انواع محصولات، از داروها به فلزات و مواد غذایی شود.

انواع آنتی اکسیژن

زداینده های اکسیژن به دو دسته ی آلی و معدنی تقسیم بندی می شوند:

مثلا ترکیبات سولفیت جزء آنتی اکسیژن های معدنی است در حالی که تانن، DEHA و کربوهیدرات ها جزء آنتی اکسیدان های آلی به شمار می آیند. تانن ها، DEHA و كربوهيدرازيد وابسته به دما نيستند و به مواد جامد محلول اضافه نمی كنند و بنابراين تخليه نسبت به يك ديگ بخار درمان شده با سولفيت كاهش می يابد، با اين وجود اين محصولات كمتر از سولفيت هستند.

• کربو هیدرازید بر پایه هیدرازین
• ترکیبات سدیم سولفیت
• N و N – دی اتیل هیدروکسیل آمین (DEHA)

مکانیزم اثر آنتی اکسیژن

مکانیزم عملکرد حذف کننده اکسیژن به این صورت هست که با تشکیل یک لایه روی سطح فلز، از رسیدن اکسیژن محلول به سطح جلوگیری کرده و در نتیجه باعث کاهش سرعت خوردگی می شود. در واقع اگر اکسیژن از محیط حذف نگردد، اکسیژن های موجود در محلول با آهن ترکیب شده و آهن را با سرعت اکسید می کنند و بدین ترتیب باعث به وجود آمدن خوردگی می شوند، برای جلوگیری از آن از آنتی اکسیژن یا  Oxygen Scavenger استفاده می کنند. اکسیداسیون کامل 1 گرم آهن می تواند 300 سانتی متر اکسیژن را در شرایط استاندارد حذف کند. زداینده اکسیژن معمولا فرمولاسيون سولفيت يا بی سولفيت است که پس از واکنش با اکسیژن، به سولفات (SO4-2) تبدیل خواهد شد.

مزایای استفاده از زداینده اکسیژن

• برای افزایش عمر مفید دستگاه ها و کاهش هزینه های تعمیر و نگه داری آن ها کاربرد دارد،  بنابراین باعث کاهش سرعت خوردگی می شود.
• هدف اصلی آنها حفظ ایمنی محصول و افزایش طول عمر آن است.
• دارای ظرفیت بالا برای جذب اکسیژن هستند.
• جذب اکسیژن نیاز به نگه دارنده را به حداقل می رساند.
• از اکسیداسیون ویتامین A، C و E جلوگیری می کند.
• زندگی دارویی را گسترش می دهد.
• فن آوری تخلیه اکسیژن می تواند به سرعت سطح اکسیژن را در ظروف مهر و موم تا 0.01٪ کاهش دهد.

کاربرد آنتی اکسیژن

• زداینده اکسیژن در صنعت کاربرد زیادی دارد. در داروسازی برای ساخت دارو و ویتامین کاربرد فراوان دارد. در کیت های تشخیصی و دستگاه های پزشکی از حذف کننده اکسیژن استفاده ی فراوانی می شود.
• آن ها همچنین به مسائل ناشی از اکسیژن محلول کمک کرده و تولید بخار را از طریق دیگ های بخار بدون وقفه فراهم می کنند. از جمله کاربردهای آن می توان به حذف اکسیژن موجود از آب های مورد استفاده برای گرمایش، خنک کننده، حفاری و یا سیل آب اشاره کرد. این محصول شامل مهار کننده های کاتدی برای بهبود کنترل خوردگی در سیستم های پلیمری و گل حفاری و یک کنسانتره برای رقیق کردن آب برای زداینده اکسیژن مایع یا بازدارنده خوردگی ترکیبی است. در واقع از این محصول در آب تغذیه بویلرها، محصولات غذایی و غذاهای فرآوری شده استفاده می کنند. این محصولات در صنایع بسیاری مانند غذا و نوشیدنی، داروسازی، تولید برق، نفت و گاز و مواد شیمیایی کاربرد گسترده ای دارند.
• آن ها همچنین خطر ابتلا به اکسیداسیون ویتامین، رشد پاتوژن های هوازی و موجودات فاسد را کاهش می دهند.
• یکی از کاربردهای مهم، استفاده در موزه ها و بناهای تاریخی برای حفظ آثار هنری است.
• به حفظ قابلیت اتصال قطعات الکترونیکی کمک می کند.

لیست قیمت آنتی اکسیژن

با عرض پوزش کلیه قیمت ها در حال بروزرسانی می باشد، لطفا جهت استعلام قیمت خرید با واحد فروش تماس حاصل نمایید.