Soluções de Processo para Refinarias · Estudo de caso

Northshore CK356N6C: Controle de corrosão com baixo teor de fósforo para petróleo com alto TAN em unidade de vácuo

Uma refinaria costeira no leste da China avaliou o produto Northshore CK356N6C, da Cestoil , durante o processamento de petróleo bruto com alto teor de acidez. Após o período inicial de formação de filme, o teor médio de ferro na corrente lateral 3 da unidade de vácuo caiu de 2,98 para 0,84 mg/kg, com uma dose de manutenção de 12–15 ppm em relação ao petróleo bruto.

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Refinery process equipment
Imagem de aplicação; não é uma fotografia do local do cliente.

Contexto operacional e objetivo

Após a parada de manutenção de 2019, a da refinaria Unidade de destilação de petróleo bruto de 5,1 milhões de toneladas/ano retomou o processamento de uma carga de petróleo pesado offshore. O número de acidez total (TAN) da corrente lateral de vácuo foi registrado em 3–5 mg KOH/g, com níveis elevados de ferro na corrente lateral indicando a necessidade de investigar e gerenciar a corrosão por ácido naftênico.

A refinaria precisava adequar o teor de ferro na corrente lateral aos limites estabelecidos no acordo técnico, mantendo a metalurgia existente. Unidades de hidroprocessamento a jusante também impunham restrições quanto ao teor de fósforo, o que limitava a escolha do inibidor.

Produto e serviço técnico

Northshore CK356N6C é o inibidor de corrosão para altas temperaturas e baixo teor de fósforo da Cestoil . O estudo de caso fornecido indica o teor de fósforo do produto em ≤ 3 % em massa e descreve uma película protetora de complexo inibidor-ferro. O teor de fósforo do produto difere da concentração de fósforo que chega às unidades a jusante.

Cestoil coletou amostras de correntes de processo e analisou o histórico de corrosão, as temperaturas das correntes laterais e a metalurgia em conjunto com o departamento técnico da refinaria. O programa utilizou três pontos de injeção na torre de vácuo: os circuitos de recirculação (*pumparounds*) intermediários primeiro e segundo, e o refluxo de óleo de lavagem (*wash-oil*). Essas correntes, em conjunto, representavam aproximadamente 73 % da vazão de petróleo cru, conforme relatado.

A equipe monitorou o ferro e o TAN nas correntes laterais de vácuo 2, 3 e 4 provenientes de 7 de abril a 1º de julho de 2019, e analisou as tendências com a refinaria ao longo da campanha. A dosagem, as alterações na composição do petróleo e a distribuição da injeção faziam parte do programa de serviços.

Sequência de aplicação e tratamento

Condições de dosagem e injeção relatadas
Estágio ou localCondição relatada
Início da injeção6 de abril de 2019; produto puro através do sistema de injeção de produtos químicos existente
Initial film-forming treatment25–30 ppm on crude for a reported 15-day period
Maintenance treatment12–15 ppm on crude from 22 April; 13–14 ppm from May
First intermediate pumparound179 °C at the proposed injection stream
Second intermediate pumparound244 °C at the proposed injection stream
Wash-oil reflux325 °C at the proposed injection stream

Dose figures are based on crude flow. The source does not provide an individual dose for each injection point. Injection-stream temperatures should not be read as a measurement of metal temperature at every protected location.

Reported iron results

Average vacuum-sidestream iron: film-forming versus maintenance period
Vacuum sidestream7–21 April 2019
Film-forming period
22 April–1 July 2019
Maintenance period
Reported decrease
Sidestream 20.91 mg/kg0.53 mg/kg42%
Sidestream 32.98 mg/kg0.84 mg/kg72%
Sidestream 43.62 mg/kg1.42 mg/kg61%

During film formation, sidestream-3 iron was reported at 2.2–4.1 mg/kg and sidestream-4 iron at 2.9–4.3 mg/kg. Within a week of switching to maintenance dosing, the reported ranges were 0.4–0.9 mg/kg e 0.9–1.7 mg/kg, respectively. Two one-day excursions on 27 and 30 May cleared by the next analysis.

Average sidestream TAN remained around 3.0–3.4 mg KOH/g, with peaks above 4 in April and mid-June, while iron stayed lower. The refinery interpreted the trend as evidence of treatment performance under continued acidic-feed conditions.

These figures compare two treatment periods, rather than an untreated baseline with a treated period. Iron is an indirect corrosion indicator: a 72% decrease in iron is not a direct measurement of a 72% reduction in corrosion rate. Inspection or probe data and operating conditions should be reviewed alongside the iron trends. Percentage changes are rounded as reported in the source.

Performance against the technical agreement

Analysed days within the refinery’s iron limits, 7 April–1 July 2019
Vacuum sidestreamAnalysed days within the agreed limit
Sidestream 294.9%
Sidestream 394.7%
Sidestream 491.1%

The refinery’s technical department recorded the agreement as met and concluded that CK356N6C supported high-temperature naphthenic-acid corrosion control and longer operating cycles.

The supplied summary does not list the numerical iron limits, the number of analysed days for each stream or downstream phosphorus measurements. The percentages refer to days with analysis, not every calendar day.

Valor operacional

The reported objective was to control sidestream iron within the refinery’s agreement while meeting its downstream phosphorus restriction. The refinery recorded that objective as achieved at a 12–15 ppm maintenance dose on crude, using the existing injection system and vacuum-section metallurgy.

The customer report provides no monetary savings figure. This case therefore does not assign a value to avoided maintenance, equipment replacement or downtime.

Aplicando as descobertas

Allow for an initial film-forming period before evaluating maintenance performance. In this trial, the initial dose was approximately twice the maintenance dose. Review any dosing plan against the unit’s metallurgy, stream temperatures, crude TAN and downstream phosphorus limit.

The refinery recommended linking dose to crude TAN as crude slates change and evaluating carrier-stream injection to improve dispersion. The documented trial used neat injection; the supplied report does not quantify a dose saving from the proposed carrier-stream approach.

Track iron against TAN on the same sidestream, together with chemical dose, crude slate and operating conditions. Pair stream analysis with inspection or probe measurements when assessing protection and long-term operating value.

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Share your crude and sidestream TAN history, candidate injection temperatures, equipment metallurgy, inspection or probe findings, sidestream iron records and downstream phosphorus limits. Cestoil’s technical team can help define injection points, a film-forming plan and a monitored maintenance program.

Entre em contato com nossa equipe técnica

Source: Customer usage report, technical department, vacuum section of a 5.1 million tonnes/year crude unit at a coastal refinery in East China, April–July 2019, as summarised in Cestoil case study CS-CDU-CK356N6C-2026A, v1.0. Figures are reported by the customer; period-average iron values are taken from Figure 2 in the supplied PDF.

Performance reflects specific field-trial conditions. Actual results may vary with feed quality and operating conditions. Users are responsible for determining product suitability for their operations.

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