Name: באתרו ויזואליזציה של התנהגות השלב של דוגמאות שמן בתנאי תהליך זיקוק (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 20 s
Description: חקור התנהגות שלב של דוגמאות שמן בתנאי זיקוק באמצעות מיקרוסקופיית רפלקציה עם קיטוב מוצלב. השיטה מאפשרת תצפית בזמן אמת בטמפרטורות של עד 450 מעלות צלזיוס ולחצים של 160 בר.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים לדניאל פאליס על אספקת איור 12 ועל עזרתו בניהול ציוד מעבדה.

<ol><li>Gray, M. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGray%2C+MR+%22Upgrading+Petroleum+Residues+and+Heavy+Oils%22">Upgrading Petroleum Residues and Heavy Oils</a>. , Marcel Dekker Inc. New York, USA. (1994).</li>
<li>Wiehe, I. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWiehe%2C+IA+%22Process+Chemistry+of+Petroleum+Macromolecules%22">Process Chemistry of Petroleum Macromolecules</a>. , CRC Press. Boca Raton, USA. (2008).</li>
<li>Rahimi, P. M., Teclemariam, A., Taylor, E., deBruijn, T., Wiehe, I. A. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bk-2005-0895.ch013">Thermal Processing Limits of Athabasca Bitumen during Visbreaking Using Solubility Parameters.</a> Heavy Hydrocarbon Resources, ACS Symposium Series, Volume 895. , American Chemical Society. Washington, D. C., USA. (2005).</li>
<li>Wiehe, I. A., Kennedy, R. J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef9901342">Application of the Oil Compatibility Model to Refinery Streams.</a> Energy Fuels. 14 (1), 60-63 (2000).</li>
<li>Rahimi, P., Gentzis, T., Cotté, E. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef980220m">Investigation of the Thermal Behavior and Interaction of Venezuelan Heavy Oil Fractions Obtained by Ion-Exchange Chromatography.</a> Energy Fuels. 13 (3), 694-701 (1999).</li>
<li>Bagheri, S. R., Gray, M. R., McCaffrey, W. C. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef201214d">Influence of Depressurization and Cooling on the Formation and Development of Mesophase.</a> Energy Fuels. 25 (12), 5541-5548 (2011).</li>
<li>Bagheri, S. R., Gray, M. R., Shaw, J., McCaffrey, W. C. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef300321g">In Situ Observation of Mesophase Formation and Coalescence in Catalytic Hydroconversion of Vacuum Residue Using a Stirred Hot-Stage Reactor.</a> Energy Fuels. 26 (6), 3167-3178 (2012).</li>
<li>Bagheri, S. R., Gray, M. R., McCaffrey, W. C. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef300854r">Depolarized Light Scattering for Study of Heavy Oil and Mesophase Formation Mechanisms.</a> Energy Fuels. 26 (9), 5408-5420 (2012).</li>
<li>Laborde-Boutet, C., Dinh, D., Bender, F., Medina, M., McCaffrey, W. C. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.5b02135">In Situ Observation of Fouling Behavior under Thermal Cracking Conditions: Hue, Saturation and Intensity Image Analyses.</a> Energy Fuels. 30, 3666-3675 (2016).</li>
<li>Dinh, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22In-Situ+Observation+of+Heavy-Oil+Cracking+using+Backscattering+Optical+Techniques.+MSc%22">In-Situ Observation of Heavy-Oil Cracking using Backscattering Optical Techniques. MSc Thesis</a>. , The University of Alberta. Edmonton, Canada. (2015).</li>
<li>Rahimi, P., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef980091%2B">Investigation of Coking Propensity of Narrow Cut Fractions from Athabasca Bitumen Using Hot-Stage Microscopy.</a> Energy Fuels. 12 (5), 1020-1030 (1998).</li>
<li>Hanbury, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167865507003601">Constructing cylindrical coordinate colour spaces.</a> Pattern Recognition Letters. 29 (4), 494-500 (2008).</li>
<li>Gonzalez, R. C., Woods, R. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGonzalez%2C+RC+%22Digital+Image+Processing%2C+Third+Edition%22">Digital Image Processing, Third Edition</a>. , Prentice Hall. Upper Saddle River, USA. (2008).</li>
<li>Wachtman, J. B., Maxwell, L. H. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1151-2916.1959.tb12969.x/abstract">Strength of Synthetic Single Crystal Sapphire and Ruby as a Function of Temperature and Orientation.</a> J. Am. Ceram. Soc. 42 (9), 432-433 (1959).</li>
<li>Kaye, G. W. C., Laby, T. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaye%2C+GWC+%22Tables+of+physical+and+chemical+constants+%2F+originally+compiled+by+G.W.C.+Kaye+and+T.H.+Laby+%3B+now+prepared+under+the+direction+of+an+editorial+committee%22">Tables of physical and chemical constants / originally compiled by G.W.C. Kaye and T.H. Laby ; now prepared under the direction of an editorial committee</a>. , Longman Scientific & Technical. Essex, UK. (1995).</li>
<li>Malitson, I. H., Dodge, M. J. Refractive Index and Birefringence of Synthetic Sapphire. J. Opt. Soc. Am. 62 (11), 1405(1972).</li>
<li>Buckley, J. S., Hirasaki, G. J., Liu, Y., Von Drasek, S., Wang, J. X., Gill, B. S. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10916469808949783">Asphaltene Precipitation and Solvent Properties of Crude Oils.</a> Pet. Sci. Technol. 16 (3-4), 251-285 (1998).</li>
<li>Perrotta, A., McCullough, J. P., Beuther, H. <a target="_blank" href="https://www.osti.gov/scitech/biblio/6182623">Pressure-Temperature Microscopy of Petroleum-Derived Hydrocarbons.</a> Prepr. Pap. Am. Chem. Soc., Div. Pet. Chem. 28 (3), 633-639 (1983).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

צעדים קריטיים בתוך הפרוטוקול השלב הקריטי הראשון בפרוטוקול הוא הבטחה שלמות חותם מתכת אל-ספיר, במיוחד אם הניסוי הוא להתבצע תחת לחץ. לפיכך, ההקבלה, החלקלקות, ואת הניקיון של משטחי האיטום יש לבדוק בקפידה, ואת בדיקות הדליפה צריכות להיות יסודיות. מאז מודולוס של קרע של ספיר הוא פונקציה יורדת של טמפרטורה 14, חלונות ספיר עבה צריכה לשמש לעבודה בלחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה. כקו מנחה, 8 חלונות ספיר בעובי מ&q...

המחקר של התנהגות השלב של דגימות שמנות במגוון רחב של טמפרטורות, לחצים, ותנאי תגובתי יכול להניב מידע שימושי מאוד עבור המפעיל של בית זיקוק שמעבדת מגוון של זנות. בפרט, העכירות של יחידות תהליך וקווים ידי היווצרות בלתי מבוקרת של קוק או משקעים יכולה להשפיע על ייצור קשה (אובדן התפוקה) וצריכת אנרגיה יעילה (גידול התנגדות העברת חום) 1, 2, 3. חיבור שנגרם אפשרי על ידי ההצטברות של עכירות חומר עשוי לדרוש כיבוי למטרות לנקות, אשר תהיה השפעה כלכלית שלילית מאוד 4. מבצע הערכה של נטיות עכירות של זנות יכולה להיות יקר מאוד עבור אופטימיזציה של תנאי תהליך 5 ואת המיזוג של זרמי זיקוק. פתחנו באתרומנתח של יציבות נפט במעבדה שלנו כדי לאפשר ההדמיה של דגימות שמן בכפוף לתנאי תהליך הזיקוק. מנגנון זה מסתמך על הכור תוכנן במיוחד עשוי אביזרי נירוסטה מצויד חלון ספיר אטום בתחתית. העיקרון המרכזי של המכשיר הוא הארת המדגם בתוך הכור על הטווח הרצוי של טמפרטורה והלחץ ואת ההדמיה של ההשתקפות הצולבת מקוטב שהתקבלה. בעוד מחקרים קודם שפורסמו בהשוואה להגדרה זו מתמקדת בתהליכי פירוק תרמיים לחקות תנאי visbreaking 6, 7, 8, 9 (אשר אינם דורשים בלחץ גבוה), עיצוב הכור עבר שינוי מקיף כדי לחקור את ההתנהגות של דגימות תחת hydroconversion (קטליטי פיצוח תחת H 2 בלחץ גבוה) ו aquathermal 10 (תרמית פיצוח תחת טרום גבוההקיטור ssure) תנאים. לכן, המכשיר תוקן על מנת לפעול בטווח 20-450 ° C הטמפרטורה ואת הטווח לחץ 0.1-16 MPa, עם היכולת לקיים הוא 450 ° C ו -16 מגפ&quot;ס עבור זמני תגובה של עד 6 שעות. הרמה הראשונה של ניתוח על המידע החזותי של הדגימות תחת טווח מסוים של טמפרטורה, לחץ, ותנאי תגובתי היא לקבוע אם המדגם הוא חד פאזיים או רב שלבית. מערכת זו היא ייחודית בכך שהיא מאפשרת ההדמיה של חומר איזוטרופי אטום אינו מוגבלת ההדמיה של חומר איזוטרופי המתואר עבודה אחרת 11. בעוד האינדיקטור המרכזי של הנטייה עכירות של דגימות היא הנטייה לרדת משקעים מתוך נוזלים בצובר; גז נוזלי, נוזל-נוזל, נוזל-מוצק, והתנהגויות שלב מורכבות יותר ניתן לצפות. עם זאת, מידע רב ערך יכול גם להיות הופק האבולוציה החזותית של נוזל כפי שהוא נשאר Homogeneous (חד פאזיים). בפרט, את הבהירות של תמונות קשורה מקדם השבירה ואת מקדם הכחדה של המדגם, בעוד הצבע של המדגם הוא קבוצת משנה של מידע ספקטרלי שלה בטווח האור הנראה (380-700 ננומטר), אשר יכול להיות משמש תאר הכימיה שלה 9.

<table><tbody><tr><td>חלון ספיר, מישור C, עובי 3 מ"מ - קוטר 20 מ"מ, שריטה/חפירה: 80/50</td><td>Guild Optical Associates</td><td></td><td></td></tr><tr><td>C-seal</td><td>American Seal & הנדסה</td><td>31005</td><td></td></tr><tr><td>Type-K צמד תרמי</td><td>אומגה</td><td>KMQXL-062U-9&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>טבעת (1/16 אינץ')</td> <td>Swagelok</td><td>SS-103-1</td><td>מוכנס ליצירת מרווח מרווח בין המגנט למשטח החלון</td></tr><tr><td>מחמם סליל</td><td>OEM מחממי</td><td>K002441</td><td></td></tr><tr><td>בקר טמפרטורה</td><td>Omron</td><td>E5CK</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ הפוך</td><td>Zeiss</td><td>Axio Observer.D1m</td><td>דורש מודול מקטב צולב</td></tr><tr><td>טולואן, 99.9% כיתה HPLC</td> קטלוג <td>פישר</td><td># T290-4</td><td>מזיק, לטיפול במכסה אדים</td></tr><tr><td>מתילן כלוריד, 99.9% קטלוג פישר בדרגת HPLC</td><td></td><td># D143-4</td><td>מזיק, לטיפול במכסה אדים</td></tr><tr><td>אצטון, 99.7 קטלוג פישר מוסמך ACS</td><td></td><td># A18P-4</td><td></td></tr></tbody></table>

באתרו ויזואליזציה של התנהגות השלב של דוגמאות שמן בתנאי תהליך זיקוק

In Situ Visualization of the Phase Behavior of Oil Samples Under Refinery Process Conditions

כדי לסייע בטיפול בבעיות ייצור בבתי זיקוק הנגרמות על ידי זיהום יחידות וקווי תהליך, פיתחנו מערך כמו גם שיטה להמחשת ההתנהגות של דגימות נפט בתנאי תהליך. מערך הניסוי מסתמך על מיקרו-כור שנבנה בהתאמה אישית ומצויד בחלון ספיר בתחתיתו, הממוקם מעל המטרה של מיקרוסקופ הפוך המצויד במודול מקטב צולב. שימוש במיקרוסקופ השתקפות מאפשר הדמיה של דגימות אטומות, כגון שאריות ואקום נפט, או אספלטנים. השילוב של חלון הספיר מהמיקרו-כור עם מודול המקטב הצולב של המיקרוסקופ בנתיב האור מאפשר הדמיה בניגודיות גבוהה של מדיה איזוטרופית ואנזוטרופית. בזמן ביצוע תצפיות, ניתן לחמם את המיקרו-כור לטווח הטמפרטורות של תגובות פיצוח (עד 450 מעלות צלזיוס), יכול להיות נתון ללחץ H2 הרלוונטי לתגובות המרה הידרו (עד 16 מגה פיקסל), ויכול לערבב את הדגימה על ידי צימוד מגנטי. 
תצפיות מתבצעות בדרך כלל על ידי צילום תמונות של הדגימה תחת אור מקוטב צולב במרווחי זמן קבועים. ניתוחי תמונה עשויים לא רק לספק מידע על הטמפרטורה, הלחץ והתנאים הריאקטיביים המניבים הפרדת פאזה, אלא גם עשויים לתת אומדן של התפתחות התכונות הכימיות (ספקטרום ספיגה/השתקפות) והפיזיקליות (מקדם השבירה) של הדגימה לפני תחילת הפרדת הפאזה.

האבולוציה החזותית של שאריות אבק Athabasca היא נציג של ההתנהגות של דגימות נפט גולמי כבד asphaltenic ודוגמאות שאריות אבק asphaltenic בתנאי פיצוח תרמיים. עם זאת, באמצעות מדגמים שונים ו / או טמפרטורה שונה, לחץ, או תנאי תגובה יכול להצמיח מגוון רחב של התנהגויות שלב. Micrographs המתאים הניסוי פיצוח תרמי על מדגם שאריות אבק Athabasca בתנאי הגדרת נקודת הסיום של 435 ° C ו P כספומט (N 2) ניתנים באיור 3, בעוד איור ...

מאמר זה מתאר הגדרה ושיטה להדמיה באתרה של דגימות שמן במגוון תנאי טמפרטורה ולחץ שמטרתם לחקות תהליכי זיקוק ושדרוג. הוא משמש בעיקר לחקר מדיה איזוטרופית ואנזוטרופית המעורבת בהתנהגות העכירות של הזנות נפט.

To help address production issues in refineries caused by the fouling of process units and lines, we have developed a setup as well as a method to ...

המטרה הכללית של שיטה זו היא לחקור את התנהגות הפאזות של דגימות נפט בתנאי תהליך זיקוק, באמצעות ויזואליזציה in situ של דגימות נוזל בטמפרטורה ובלחץ גבוהים באמצעות מיקרוסקופיית השתקפות במקטבים מצולבים. שיטה זו מספקת אמצעי לבחינת ההתנהגות הבאה של דגימות נפט בתנאי visbreaking ותנאי המרה גבוהים, וללימוד הקשר בין היציבות לבין ההמרה. ניתן לבחון תנאי תהליך קיצוניים מאחר שהריאקטור תוכנן לעמוד בלחץ של 160 bars בטמפרטורה של 450 Celsius.בטכניקה זו, כור פלדת אל-חלד עם חלון ספיר בתחתיתו מואר באור מקוטב בצורה נגדית, המעניק תמונות בניגודיות גבוהה של מצעים איזוטרופיים ואניזוטרופיים כאחד. ראשית, קבעו את המיקרו-כור באופן אנכי הפוך, כאשר אטם הפנים התחתון פתוח. ודאו שחיבורי קווי הגז סגורים כדי למנוע דליפה של הדגימה בעת טעינתה.שקלו תת-דגימה של שמן ושפתולה דקה. לאחר מכן, השתמשו בשפתולה כדי להעביר כ-0.6 גרם מדגימת השמן אל תוך הריאקטור. שקלו שוב את מיכל תת-הדגימה ואת השפתולה כדי לקבוע את כמות הדגימה שהועברה.לאחר מכן, החלק מגנט שיוצר בהתאמה אישית על התרמוקפל. החלק טבעת איטום (ferrule) קדמית בגודל 1/16 inch מעל התרמוקפל אל תוך חלל החיבור, כאשר הצד הרחב פונה כלפי מעלה. טבול מקל צמרגב ב-toluene, תוך וידוי שהמקל אינו ספוג מדי עד כדי טפטוף.נגבו את חריץ ההתאמה ומשטחי איטום אחרים כדי להסיר זיהומים מהטענת הדגימה, תוך הקפדה שלא לטפטף טולואן לתוך חלל הכור. כאשר ניגוב משטחי האיטום אינו משאיר עקבות של דגימה על מקל הניגוב, הניחו למשטחי האיטום להתייבש באוויר. הניחו טבעת איטום לתוך חריץ ההתאמה.הניחו חלון ספיר נקי ויבש מעל טבעת האיטום, ולאחריו רפידה פליזית. מרחו טיפות חומר סיכה בגודל ראש סיכה על הרפידה הפליזית. לאחר מכן, הברמילו את האום התחתון על התושבת לאטום הפנים התחתון והדקו את האום ביד כך שיכסה את הרפידה הפליזית ויחזיק את החלון במקומו בצורה מאובטחת.העבירו את הכור כאשר הוא עדיין הפוך אל תוך מנחץ. השתמשו במפתח ברגים כדי להדק את הסגירה התחתונה ב-90 מעלות. בצעו בדיקה חזותית של הכור כדי לוודא שאין פגמים באטם או בחלון הספיר, והחליפו כל חלק פגום.חברו את המיקרו-ריאקטור האטום והטעון לקווי הגז. לאחר מכן, הגבישו לחץ במערכת באמצעות גז חנקן בלחץ של five megapascals וסגרו את השסתומים המתאימים כדי לבודד את המיקרו-ריאקטור מבלון הגז. אם לחץ המיקרו-ריאקטור נותר יציב למשך יותר מ-30 דקות, בצעו בדיקות דליפה נוספות לפי הצורך בלחצים גבוהים יותר.לאחר מכן, אם נעשה שימוש בגז שאינו אינרטי בניסוי, חזור על כל בדיקות הדליפה הקודמות עם גז היעד בעזרת גלאי דליפות. ברגע שאיטומם של החיבורים הוכח, שחרר את הלחץ ממערכת המיקרו-ריאקטור. הנח את המיקרו-ריאקטור בתוך בלוק חימום מפלדת אל חלומית בתוך מחמם סלילי.הנח את מכלול החימום על פלטפורמה מעל העדשה של המיקרוסקופ ההפוך. עטוף את מכלול החימום במעטפת מלאה בצמר קרמי המאובטחת באמצעות תפס צינור. הפעל את המיקרוסקופ תוך שימוש באור מקוטב מצולב.הגדירו את העדשה לאובייקטיב בעלת ההגדלה הנמוכה ביותר. כווננו את המיקום האנכי של עדשת האובייקטיב כדי להתמקד במשטח הפנימי של חלון הספיר. בהנחיית הבינוקלרים, מקמו את המיקרו-ריאקטור כך שקצה הפרולה יהיה הגבול הרדיאלי הפנימי של שדה הראייה בבינוקלרים.בדקו שההילס (ferrule) אינו נראה בשדה הראייה של המצלמה. סובבו את ראש המיקרוסקופ כדי להרחיק את העדשה מהריאקטור. חברו את התרמוקופל לבקר טמפרטורה.כוון את מנוע המגנט החיצוני ל-120 RPM כדי להתחיל את ערבוב הדגימה. הגש את מערכת המיקרו-ראקטור בלחץ עם הגז המיועד. השתמש בווסת לחץ אחורי כדי לשלוט בלחץ לפי הצורך.כדי להתחיל בניסוי, ודאו שעדשת המיקרוסקופ אינה נוגעת בגוש החימום כאשר היא אינה בשימוש. לאחר מכן, הדליקו את בקר הטמפרטורה והגדירו את טמפרטורת הכור ל-200 °C. ברגע שהדגימה תגיע לטמפרטורה הרצויה, בדקו את הלחץ והטמפרטורה של המערכת.העבירו את עדשת העצם למיקום מתחת למיקרו-ריאקטור וכווןו את מיקום הריאקטור ואת פוקוס העדשה לפי הצורך. בדקו אם ישנה תנועה של ה-ferrule או הבהוב של מוצקים מינרליים קטנים בדגימה, המעידים על כך שהערבוב נמשך. סובבו את עדשת העצם הרחק מבלוק החימום.חממו את הדגימה ל-300 °C ובצעו את אותן הבדיקות והכוונונים. לאחר מכן, חממו את הדגימה ל-350 °C ובדקו שוב את המערך. הגדירו את הריאקטור לטמפרטורת התגובה הרצויה, אשר בדרך כלל נעה בין 400 ל-450 °C עבור תגובות פיצוח של נפט כבד.העבירו את עדשת העצם אל מתחת לריאקטור, כווני את העדשה וצלמו תמונה של הדגימה. סובבו את העדשה הרחק מהריאקטור ורשמו את טמפרטורת הדגימה. חזרו על מדידה זו במרווחי זמן של דקה אחת עד להשלמת התגובה, תוך שימוש באותה הגדלה, תאורה והגדרות מצלמה לאורך כל התהליך.השארת העדשה מתחת לריאקטור לאחר צילום תגרום להתחממות יתרה שלה; הדבר עלול לא רק להסב נזק לעדשה, אלא שכן צילום בעזרת עדשה שהתחממה יגביר באופן מלאכותי את בהירות התמונה ויוביל לתוצאות לא עקביות. ברגע שהתגובה הסתיימה, כפי שנקבע לפי זמן התגובה המשוער או לפי שינויים במראה הדגימה, כבה את בקר הטמפרטורה ואת השקשוק המגנטי ושחרר את הלחץ מהמיקרו-ריאקטור. הוצא את המיקרו-ריאקטור ממערכת החימום קרר אותו לטמפרטורת החדר תחת זרם של אוויר קריר.השתמשו בקוד מחשב מותאם אישית כדי לחלץ את ערכי הממוצע של הערוצים האדום, הירוק והכחול מהמיקרוגרפים, יחד עם המידע התואם ממרחב הצבעים של גוון (hue), רוויה (saturation) ועצמה (intensity), על מנת להגיע לניתוח כמותי של התמונה. לאחר שהמיקרו-ריאקטור התקרר, נתקו את קווי הגז. הדקו את הריאקטור כשהוא הפוך במלחציים ושחררו את אטום הריאקטור על ידי פתיחת הקשר התחתון בעזרת מפתח ברגים.העבירו את הריאקטור למנדף ופתחו את הבורג התחתון. הסירו את רפידת הפליז ואת חלון הספיר. השתמשו בפינצטה להסרת הטבעת (ferrule) והמגנט, תוך הקפדה שלא לשרוט את משטחי האיטום.הנפיקו את טבעת האיטום מהחריץ באמצעות שפכטל קטן, תוך הקפדה שלא לשרוט את החריץ. השרו חתיכות של נייר סופג ב-toluene או ב-dichloromethane ושפשפו את החלל הפנימי של המיקרו-ריאקטור כדי להסיר את מרבית החומר הדבקים לדפנות החלל. לאחר מכן, נקו את הדפנות הפנימיות באמצעות נייר לטש (Emery cloth) בעל גרעינים גסים, תוך הקפדה שנייר הלטש לא יבוא במגע עם משטחי האיטום.נקה את פני המגנט בעזרת נייר לט השחזנת (Emery cloth) בעל גרעינים גסים. נקה את החור המרכזי של המגנט באמצעות תיל ברוחב 1/16 אינץ' טבול בממס. נקה את חלון הספיר בעזרת מקלוני צמיר ספוגים בטולואן, DCM או אצטון.שפשפו את דפנות המיקרו-ראקטור ואת משטחי האיטום באמצעות מקלוני צמר גפן ספוגים בטולואן או ב-DCM, עד שaprès שפשוף מלא של משטחי הראקטור, מקלוני הצמר גון יראו רק עקבות זניחים של דגימת השמן. הניחו למיקרו-ראקטור להתייבש באוויר. באמצעות שיטה זו, נעקב ודמה ויזואלית ניסוי פיצוח תרמי של דגימה של שאריות ואקום מאתבסקה (Athabasca vacuum residue).הניסוי בוצע תחת גז חנקן בלחץ אטמוספרי עם נקודת הגדרה סופית של טמפרטורה של 435 °C. ניתוח תמונות מספק מידע על התקדמות תגובות פיצוח תרמי. השיטה המומלצת היא לתאר את מידע התמונה במרחב הצבע של גוון, רוויה ועוצמה (hue, saturation, intensity).ניתן לקשר בין האבולוציה של בהירות הדגימה לבין האבולוציה של מקדם השבירה, בעוד ששינויים בצבע תואמים לאבולוציה של התכונות הספקטרליות. הסרטון הבא יתאר את האבולוציה של דגימת שארית הוואקום של Athabasca במהלך ניסוי זה, בעוד הטמפרטורה עולה מ-350 ל-435 מעלות צלזיוס, באמצעות ניתוח בהירות וצבע כפי שמוצג בתמונה הנוכחית. בתחילה, נצפים מוצקים מינרליים קטנים רבים.לפני התרחשות תגובה משמעותית, נצפה שינוי צבע קטן והבהירות עולה עם עליית הטמפרטורה. הטרנספורמציה הכימית של תגובות הפיצוח (cracking) נראית תחילה כירידה בבהירות. ככל שתגובות הפיצוח מתקדמות, נצפית גם סטייה לצבע כחול.בסופו של דבר, המסופה האניזוטרופית נוצרת כהטרוגנויות סטטיות בהירות, כפי שמעידה עלייה בעוצמת הבהירות. בעת ביצוע הליך זה, חשוב להפיק סט תמונות עקבי עם אותה תאורה ואותן הגדרות דרישת תמונה. לאחר ביצוע הליך זה, ניתן לבחון סוגים אחרים של דגימות שמן בטווחי טמפרטורה ותנאי לחץ שונים, על מנת לענות על שאלות נוספות הרלוונטיות לתהליכי זיקוק אחרים.לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בבתי זיקוק לחקור בעיות הבאות בפיצוח ויסברויקינג (visbreaking) והמרה גבוהה. לאחר צפייה בסרטון זה, עליכם להגיע להבנה טובה של אופן ביצוע ויזואליזציה in situ של דגימות נפט בתנאי תהליך זיקוק, כולל טעינת הריאקטור, בדיקת דליפות, תצפית על הדגימה במהלך התגובה, ולבסוף ניקוי לאחר התגובה. זכרו כי הדמיית תנאי המרה גבוהה דורשת לחץ מימן של כ-150 bars, דבר שעלול להיות מסוכן.במקרה זה, דרישות חזקות מאוד הן שציוד הניסוי יהיה מצויד במנגנוני הגנה מפני כשל (fail-safe) וכיבוצע בדיקות ליק (lick testing) יסודיות מאוד.

in-situ-visualization-phase-behavior-oil-samples-under-refinery

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנו מציגים מתודולוגיה להדמיה של שלבי נוזל מרובים בתנאי מאגר על ידי שימוש במיקרוטומוגרפיה של קרני רנטגן. אנו מראים כמה תוצאות מייצגות של לכידת נימים בדגימת סלע קרבונט.

הדמיה מאגר מצב נקבובי בקנה מידה של שלבי נוזלים מרובים באמצעות Microtomography X-ray

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לחקירת דיאגרמות פאזה מרובות רכיבים באמצעות חרוזים מגנטיים מבוקרים חיצונית כנשאי נוזלים בגישת מעבדה בצינור. גישה זו יכולה לסייע ביישומים המבקשים לאסוף מידע נוסף על שינוי פאזה במערכות נוזליות מורכבות.

שלב תרשים אפיון באמצעות חרוזים מגנטיים כדיסקים נוזליים

הטמפרטורה נמוכה באנרגית מים לאכלס החלק (LEWAF) של נפט גולמי הוא מערכת מאתגר לנתח, כי לאורך זמן, תערובת מורכבת זו עוברת טרנספורמציות כימיות. פרוטוקול זה מדגים שיטות להכנת המדגם LEWAF ולביצוע-הקרנה התמונה ניתוח כימי על ידי ספקטרומטריית-FT-ICR ניידות יון לכודים MS.

ניתוח כימי של שברים-לאכלס מים של נפט גולמי נשפך שימוש TIMS-FT-ICR MS

מוצגת שיטה למדידת ראאולוגיה של נפט גולמי בשיווי משקל עם פחמן דו חמצני בתנאי המאגר.

מדידה של ראולוגיה של נפט גולמי שיווי משקל עם CO<sub&gt; 2</sub&gt; בתנאים מאגר

המטרה של הליך זה היא לייצר בקלות, במהירות מכשיר microfluidic עם גאומטריה להתאמה אישית והתנגדות נפיחות על ידי נוזלים אורגניים ללימודי שחזור שמן. תבנית polydimethylsiloxane שנוצר first, ואז השתמש להטיל את המכשיר על בסיס אפוקסי. הזחה נציג מחקר הוא דיווח.

מכשירי Microfluidic אפיון תהליכים אירוע בקנה מידה נקבובית בתקשורת נקבובי עבור יישומים התאוששות שמן

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ללמוד בו זמנית דליקות ויעילות הבוער של הנפט הגולמי בליה ורענן בתנאים המדמים בחיי עיר צריבה פעולות על הים.

התהליך הניסיוני במחקרי מעבדה של בחיי עיר בוער: דליקות והיעילות צריבה של נפט גולמי

פרוטוקול זה מוצג לאפיין את התנאים הרטבה מורכבים של אטום נקבובי בינוני (פחמימן במאגר רוק) באמצעות תמונות תלת-ממדיות מתקבל על ידי רנטגן microtomography-תנאים מהסבא.

סרגל נקבובית הדמיה ואפיון של פחמימנים המאגר סלע Wettability-תנאים מהסבא בעזרת רנטגן Microtomography

אנו ממחישים את השיטות המעורבות בסינון ובזיהוי של המיקרובים המייצרים את ה-biosurfactant. כמו כן, מוצגות שיטות לאפיון כרומטוגרפי וזיהוי כימי של החומרים הביולוגיים, הקובעים את הישימות התעשייתית של החומר הביולוגי להגברת התאוששות שאריות השמן.

התאוששות שמן משופרת באמצעות שילוב של חומרים ביולוגיים

איזון יריעת פני השטח של התליון המיושם עם החלפה מרובת תת-פאזות, המכונה OCTOPUS, מאפשר לחקות את תנאי העיכול על ידי החלפת תת-פאזה רציפה של התמיסה המקורית בתפזורת עם נוזלים מדומים במערכת העיכול. העיכול המדומה במבחנה מנוטר על ידי רישום באתרו של המתח הבין-פאזי של השכבה הבין-מרחבית המעוכלת.

במבחנה עיכול תחליבים בטיפה אחת באמצעות החלפה רב-פאזית של נוזלי מערכת העיכול המדומים

פרוטוקול זה משתמש בפינצטה אופטית כפולה כדי למדוד כוחות בין טיפות בזמן אמת במהלך העיכול האנזימטי של תחליבים. הוא מקל על חקר יציבות האמולסיה ודינמיקת הטיפות, עם יישומים במדעי המזון ובתרופות.

מדידת כוח בזמן אמת בין טיפות אמולסיה במהלך התמוטטות אנזימטית

אנו מתארים הליך המשמש לאיסוף מדידות פוטו-ריאולוגיה באתרן של חומרים פולימריים העוברים מעברים מנוזל למוצק המגיבים לאור.

באתרו פוטו-ריאולוגיה מנטרת שינויים ויסקו-אלסטיים ברשתות פולימרים רספונסיביות לאור

חקור התנהגות שלב של דוגמאות שמן בתנאי זיקוק באמצעות מיקרוסקופיית רפלקציה עם קיטוב מוצלב. השיטה מאפשרת תצפית בזמן אמת בטמפרטורות של עד 450 מעלות צלזיוס ולחצים של 160 בר.

באתרו ויזואליזציה של התנהגות השלב של דוגמאות שמן בתנאי תהליך זיקוק

גלה סרטונים נוספים