Thèse soutenue

Mécanismes de corrosion haute température d’aciers par des acides naphténiques
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Auteur / Autrice : Maud Millet
Direction : Philippe MarcusAnouk Galtayries
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie analytique. Chimie physique
Date : Soutenance en 2013
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Dans un contexte d’appauvrissement des réserves en énergie fossile, la prospection révèle une part grandissante de gisements de pétrole brut non conventionnel, dont le raffinage pause des problèmes de fiabilité et de surcoûts, engendrés par une corrosion importante des unités de traitement. La présence combinée d’espèces soufrées et d’acides naphténiques (AN) peut entraîner une corrosion accélérée des matériaux, ou dans certaines conditions, une inhibition de la corrosion. Cette dernière est attribuée à la formation d’une couche de sulfure de fer qui, sous certaines conditions, jouerait le rôle de couche passive pour les matériaux métalliques vis-à-vis de la corrosion par les AN. Notre étude porte sur les interactions entre des AN et une couche de sulfure de fer préformée sur des aciers. Un mécanisme de dégradation localisée par cloquage et écaillage de la couche de sulfure de fer a été mis en évidence. Les facteurs de localisation de l’attaque ont été étudiés, révélant l’influence des défauts initialement présents en surface de l’acier sur la qualité de la couche de sulfure de fer et sa sensibilité à la corrosion. La teneur en carbone de l’acier semble aussi avoir un impact sur la décohésion de la couche de sulfure de fer, sans avoir un effet prépondérant sur la cinétique de corrosion. Une seconde partie a été consacrée à l’identification, par ToF-SIMS, des produits de corrosion qui, solubles dans l’huile, n’avaient jamais été isolés. Des naphténates de fer, Fe(AN)x avec x=3,4 ou 5, ont été détectés après exposition d’acier et de pyrite à deux AN purs. Finalement, un mécanisme de cloquage concordant avec l’ensemble des résultats obtenus, est proposé.