XRD は、材料分析の強力なツールとして、鉱物および全岩の分析、粘土の種類および定量分析、触媒の特性評価、スケーリングおよび腐食生成物の分析など、石油産業でも幅広い用途があります。この文書では、ブルカー D2 フェイザー X 線回折装置を使用して定性的な位相と定量分析 堆積スケールの。
1. スケーリングの概要:
スケーリングは、溶液または懸濁液中の固体の堆積物です。スケールの形成条件は複雑で、溶存ガス、イオンの種類と濃度、温度、圧力、PH、塩分などのさまざまな変数によって決まります。
生産の観点から見ると、スケーリングと汚れは石油産業にとって重要な問題です。これらの堆積物は石油パイプラインの流れの急速な低下やバルブや掘削口の詰まりにつながる可能性があるためです。図 1 は、2 つの異なる厚さの堆積スケーリングを示しています。どちらもパイプラインの容量が減少します。
炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの代表的な工業用スケールおよび腐食生成物を表 1 に示します。スケールの形成段階は、多くの場合、形成条件や発生場所に関連しています。
堆積したスケールや腐食生成物の特性を評価する最終目標は、それらの生成を除去または防止するための合理的な処理プロセスを開発し、それによってメンテナンスのコストと時間を削減することです。この報告書では、堆積構造サンプルを次の方法で定性的および定量的に分析しました。X線回折方法。
2. 実験部分
まず、収集したサンプルを粗い粒子に粉砕し、次にメノウ乳鉢で 325 メッシュ未満の微粉末に粉砕します。サンプル量が多い場合には、ミルや振動ミルなどの機械的粉砕装置を使用して処理できます。サンプル分析は、ベンチ粉末回折計。
3. 実験結果
堆積したスケール物質には多くの種類があり、各サンプルの相組成を決定し、堆積の原因を特定し、処理オプションを提案したり、スケールの形成を防止したりすることが重要です。根堆積物スケーリングの処理方法は次のとおりです。 (1) 酸性液体処理。(2) キレート化によるイオンの結合。(3) 水洗、研磨等の物理的方法。
上記の内容を説明するために、炭酸カルシウムの多結晶体を例に挙げます。CaCO3 には、方解石とアラゴナイトという 2 つの結晶形があり、異なる局所環境で形成されます。
の回折いくつかのカルシウム含有堆積物サンプルのパターンを図 3 に示します。相組成を理解した後、堆積物スケールの形成メカニズムを分析し、目的の処理方法をさらに開発することができます。
複数の相の混合物の場合、図 4 (主に硫酸カルシウムを含む堆積物のサンプル) に示すように、各相の量は各鉱物組成の構造によって決定できます。各相の相対質量パーセントを図 5 に示します。
4. 結論
XRD は、工業用堆積物や腐食生成物の定性的および定量的な相分析のための強力なツールです。X 線回折は、材料分析のより詳細な特性評価を提供する、特に化学組成が類似した相を区別するために、元素分析の補助手段としてよく使用されます。XRD石油産業で広く使用されています。