Corrosion of Carbon Steel in Acetonitrile Water Mixture

Abstract

The aim of this thesis was to gain better understanding of which parts of the butadiene unit's solvent cycle at the Borealis Porvoo plant are prone to internal corrosion and what could be the cause of it. On the basis of the results, the Borealis inspection organization could focus their inspection on the parts of the solvent cycle that are most likely to experience it. The thesis will cover different forms of corrosion encountered in refineries and NDT methods used to detect them. In addition, olefin unit's basic working principles are reviewed.

Thesis included mapping the solvent cycle based on its acetonitrile concentration, water concentration, flow rate and temperature. In addition, all of the results for internal corrosion were collected for each pipeline. Based on the internal corrosion results, three categories were created to ease the data interpretation.

The results of internal corrosion were compared to four process conditions mentioned in the mapping. The comparison revealed that internal corrosion was present throughout all process conditions. The comparison did not reveal straight correlation between internal corrosion and process conditions or with available inspection data. Instead, the cause of internal corrosion might be dissolved oxygen.

Insinöörityön tarkoituksena oli saada parempi käsitys siitä missä osissa Borealiksen Porvoon tuotantolaitoksen butadieeniyksikön liuotinkierrossa on sisäpuolista korroosiota ja pohtia mistä se voisi johtua. Tulosten perusteella Borealiksen tarkastusorganisaatio voisi kohdentaa tarkastukset niihin osiin liuotinkiertoa, joissa sisäpuolinen korroosio on todennäköisempää. Työssä perehdytään jalostamoilla tavattiin eri korroosion muotoihin, kahteen eri NDT menetelmään ja siihen miten sisäpuolista korroosiota voidaan NDT menetelmillä havaita. Lisäksi käydään läpi olefiiniyksikön perustoimintaperiaate.

Työssä kartoitettiin liuotinkiertoa tarkastelemalla asetonitriilipitoisuutta, vesipitoisuutta, virtausnopeutta ja lämpötilaa. Lisäksi kaikki sisäpuolisen korroosio tulokset kerättiin linjakohtaisesti. Tehtiin kolme kategoriaa sisäpuolisen korroosion tulosten perusteella tulosten käsittelyn helpottamiseksi.

Sisäpuolisen korroosion tuloksia vertailtiin kaikkiin kartoituksessa huomioituihin olosuhteisiin. Tulosten vertailu paljasti, että sisäpuolista korroosiota löytyi kaikissa prosessiolosuhteissa. Tuloksien vertailussa ei löydetty kuitenkaan suoraa korrelaatiota sisäpuolinen korroosion ja prosessiolosuhteiden tai saatavilla olevan tarkastusdatan kanssa. Sisäpuoleisen korroosion aiheuttaja voi kuitenkin mahdollisesti olla happi.