تحقیق پديده تشكيل رسوبات واكس
دسته بندي :
دانش آموزی و دانشجویی »
دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 11 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
نقطه ریزش
پديده تشكيل رسوبات واكس، معمولاً بوسيله سه نقطه (درجه حرارت) مهم مشخص مي گردد:
س1- نقطه ابري شدن يا Cloud Point
س2- نقطه ريزش يا Pour Point
س3- نقطه ذوب يا Melting Point
نقطه ابري شدن دمايي است كه در آن اولين كريستال هاي واكس شكل مي گيرند. همان گونه كه قبلاً نيز توضيح داده شد، اولين رسوبات تشكيل شده، تركيبات پارافيني با شاخه هاي مستقيم مي باشند. اين درجه حرارت به WAT يا Wax Appearance Temp معروف است. نقطه ريزش، دمايي است كه مخلوط موجود در يك ظرف، در صورت قرار گرفتن در وضعيت افقي، جريان نداشته باشد. اين نقطه كاربرد صنعتي مهمي دارد و يكي از مشخصه هاي واكس هاي صنعتي و يا روغن هاي صنعتي (كه شامل مقداري تركيبات واكسي هستند) مي باشد. روش هاي استاندارد توسط موسسات معتبر، جهت اندازه گيري اين دما، ارائه شده است. نقطه ذوب نيز درجه حرارتي است كه يك ماده خالص به مايع تبديل مي گردد. براي يك ماده خالص، نقطه ابري شدن و نقطه ذوب با هم برابر هستند و براي يك مخلوط، اين نقاط تفاوت اندكي با هم دارند. با توجه به توضيحات ارائه شده، تشخيص نقطه ابري شدن، اهميت خاصي در مدل سازي پديده تشكيل رسوب واكس دارد.
عوامل موثر در تشكيل رسوب واكس
اگر چه نقطه ابري شدن ونقطه ريزش، خواص ترموديناميكي مشخصي براي تركيبات نفتي داراي واكس هستند، موقعيت نسبي آنها در دياگرام P-T و هم چنين ميزان رسوب تشكيل شده و تجمع آن، به فاكتورهاي مختلفي بستگي دارد كه از جمله مهمترين اين فاكتور ها عبارتند از:
تركيب يا Composition سيال، دماي تركيب و سرعت سرد شدن، فشار تركيب، غلظت پارفين ها، و جرم مولكولي پارافين ها.
وجود رسوبات ديگر مانند مواد اسفالتي و يا ناخالصي هاي جامد، و مقدار آب موجود در تركيب را نيز بايد در نظر گرفت.
نقطه‌ي ابري شدن، دمايي که در آن تشکيل کريستال‌هاي واکس در روغن يا سوخت موجب کدري و تيرگي رنگ روغن يا سوخت ميشود.
Cloud Point Testing:
آزمايش تعيين نقطه ابري شدن بر اساس روش ASTM D2500 ، با استفاده از اين روش، دمايي تعيين مي شود که در آن دما روغن شروع به کدر شدن مي کند.
Coastal Oil:
واژه‌ي معمول براي هر ماده خام نفتنيک که از ميدان‌هاي نفتي در خليج تگزاس حاصل ميشود
نقطه ابري شدن دمائي است که در اثر گرم کردن نمونه گريس در شرايط آزمون از روزنه دستگاه اندازه گيري به صورت قطره جاري مي شود.نقطه قطره شدن تعيين کننده دماي کارکرد گريس نيست اما به طور کلي بايد 30 تا 40 درجه سانتيگراد بالاتر از حداکثر دماي کارکرد دستگاه باشد.
بايد توجه داشت که نقطه ذوب دمائي است که در آن درجه حرارت گريس از حالت نيمه جامد به حالت مايع تغيير مي کند.
باتوجه به نحوه طراحي سيستم هاي آب بندي در صورتي که دماي کارکرد گريس حتي به مدت کوتاه از نقطه قطره شدن بيشتر شود نشت خود به خود و شديد را به همراه خواهد داشت.
نقطه ريزش
- نقطه ریزش پائین ترین دمایی است که روغن در آن دما جاری می شود. این خاصیت برای روغن هایی که باید در دمایی پائین جریان داشته باشد بسیار تعیین کننده است.
قاعده کلی آن است که نقطه ریزش باید حداقل 10 درجه سانتیگراد زیر پائین ترین محدوده دمای پیش بینی شده باشد.
نقطه ريزش (pour point)
نقطه ريزش يك راهنماي خوب براي تعيين گرانروي است. نقطه ريزش يك نفت كمترين دمايي است كه نفت مي تواند تحت شرايط استاندارد جريان پيدا كند. نقطه ريزش براي نفت خام با محتويات واكسي پارافينيك بالا در حدود Cر40 است. نقطه ريزش براي نفت‌هاي سبك خاورميانه و آفريقا به Cر26- هم مي‌رسد كه پمپاژ آن را حتي در شرايط سرد قطبي نيز امكان پذير مي كند. نفت‌هاي خام با نقطه ريزش بالا به علت محتوي واكس زياد ظاهري درخشنده دارند. اين نوع نفت‌ها ممكن است محتواي واكس خود را در طي مهاجرت رسوب دهند و به تدريج سبك‌تر شوند.
نقطه ابری شدن
نقطه ابري شدن دمائي است که در اثر گرم کردن نمونه گريس در شرايط آزمون از روزنه دستگاه اندازه گيري به صورت قطره جاري مي شود.نقطه قطره شدن تعيين کننده دماي کارکرد گريس نيست اما به طور کلي بايد 30 تا 40 درجه سانتيگراد بالاتر از حداکثر دماي کارکرد دستگاه باشد. بايد توجه داشت که نقطه ذوب دمائي است که در آن درجه حرارت گريس از حالت نيمه جامد به حالت مايع تغيير مي کند.
باتوجه به نحوه طراحي سيستم هاي آب بندي در صورتي که دماي کارکرد گريس حتي به مدت کوتاه از نقطه قطره شدن بيشتر شود نشت خود به خود و شديد را به همراه خواهد داشت.
روش اندازه گيري نقطه ريزش روغن هاي نفتي
1- هدف و دامنه كاربرد
هدف از تدوين اين استاندارد، روش آزمون اندازه گيري نقطه ريزش روغنهاي نفتي مي باشد و براي اندازه گيري نقطه ريزش روغنهاي 1 سياه، روغن سيلندر و نفت كوره تقطير نشده2 در بند (6-8) و روش آزمون سياليت باقيمانده نفت كوره3 در دماي معين پيوست الف منظور گرديده است.
2- روش آزمون نقطه ريزش روغنهاي نفتي
در اين روش هنگام انجام آزمون امكان بروز خطراتي از طرف مواد وسايل وجود دارد كه در اين استاندارد همه موارد ايمني در موقع استفاده از اين روش ذكر نمي گردد بلكه مسئوليت بعهده آزمايشگر است كه خطرات را پيش بيني و اصول ايمني را رعايت نمود و كاربرد مقررات لازم را قبل از استفاده مشخص نمايد.
3- خلاصه روش آزمون
بعد از گرم كردن اوليه، نمونه با سرعتي معين سرد ميشود و در هر 3درجه سلسيوس كاهش دما، سياليت آن مورد بررسي قرار مي گيرد; و كمترين دمايي كه در آن جريان روغن مشاهده مي شود، بعنوان نقطه ريزش روغن، ثبت مي گردد.
4- اهميت و كاربرد
نقطه ريزش روغن نفتي، مشخصه كمترين دمايي است كه استفاده روغن را در كاربردهاي معين نشان مي دهد.
5- دستگاهها و وسايل
5-1- ظرف آزمون استوانه شيشه اي ته صاف داراي قطر داخلي 30تا 33/5ميلي متر و ارتفاع 125- 115ميلي متر مي باشد; و براي تعيين ارتفاع نمونه، ظرف آزمون بايد از كف داخلي آن به اندازه 3 ± 54ميلي متر علامت گذاري شود.
5-2- دماسنج ها داراي گستره نشان داده در جدول شماره (1) و مطابق با ويژگيهاي تعيين شده در ASTM E1 مي باشد.
5-2-1- از آنجا كه مايع ستون دماسنج ها در برخي مواقع جدا مي شود و در نيتجه موجب خطا در اندازه گيري مي گردد; بازديد و درستي دماسنج بايد بررسي گردد و دماسنجي مورد تأييد است كه زماني مورد استفاده قرار گيرد كه دقت آنها 1± درجه سلسيوس باشد (مثلا نقطه يخ دماسنج).
5-3- از چوب پنبه مناسب براي يك سوراخ مركزي بمنظور قرار دادن دماسنج براي درپوش ظرف آزمون استفاده نمائيد.
5-4- محفظه استوانه اي فلزي يا شيشه اي، ته صاف و غيرقابل نفوذ با عمقي معادل 115ميلي متر و قطر داخلي 50- 42ميلي متر كه بايد كاملا محكم و در موقعيتي عمودي در داخل حمام سرد
يادآوري 1- دستگاه آزمون اتوماتيك نقطه ريزش موجود است و باعث صرفه جويي در زمان و مقدار نمونه مي شود و عوامل ديگري نيز مزيت دستگاه اتوماتيك را نسبت به دستگاه دستي در موقع استفاده نشان مي دهد. اگر از دستگاه اتوماتيك استفاده مي شود، آزمايشگر بايد مطمئن شود كه تمام دستورالعملهاي سازنده دستگاه را در موارد كاليبراسيون، تنظيم و عملكرد دستگاه بكار رفته است و بايد گزارش شود كه نقطه ريزش بوسيله دستگاه اتوماتيك تعيين شده است. چون دقت دستگاههاي اتوماتيك نقطه ريزش تعيين نگرديده است، در صورت وجود اختلاف در نتايج آزمون، بايد تعيين نقطه ريزش به روش دستي بعنوان آزمون مرجع مورد توجه قرار گيرد.
6- معرف ها و مواد شيميايي
6-1- حلالهاي با درجه صنعتي زير بعنوان ماده سر كننده "حمام دماي پايين" مناسب مي باشند.
6-1-1- استن (اخطار - بسيار قابل اشتعال مي باشد).
6-1-2- الكل، اتانول (اخطار - قابل اشتعال).
6-1-3- الكل، متانول (اخطار - قابل اشتعال و بخارات آن مضر است).
6-1-4- نفتانفتي 4 (اخطار - قابل احتراق و بخارات آن مضر است).
6-1-5- دي اكسيد كربن جامد (اخطار - بسيار سرد 78/5- درجه سلسيوس).
7- روش كار
7-1- نمونه را داخل ظرف آزمون تا محل خط نشانه بريزيد. در صورت لزوم نمونه را در داخل حمام آب گرم قرار دهيد تا سياليت لازم را جهت ريختن در ظرف آزمون بدست آورد.
يادآوري 2- هنگاميكه مي دانيد يك نمونه در دماي بالاتر از 45درجه سلسيوس در طي 24ساعت قبل حرارت داده شده است يا از سابقه حرارتي نمونه اطلاعي نداريد، قبل از آزمون، نمونه را 24ساعت در دماي محيط قرار دهيد.
7-2- دهانه ظرف آزمون را با چوب پنبه اي كه داخل آن دماسنج (دماسنج اندازه گيري نقطه ريزش بالا) است ببنديد. در صورتيكه نقطه ريزش بالاتر از 36درجه سلسيوس باشد، از دماسنجي با گستره دمايي بالاتر نظير دماسنج IP 3 C
يا ASTM 61 Cاستفاده نماييد. موقعيت چوب پنبه و دماسنج را طوري تنظيم كنيد كه چوب پنبه محكم در جاي خود قرار گيرد و دماسنج و ظرف آزمون هم محور شود و حباب دماسنج تا حدي در روغن فرو رود كه ابتداي لوله موئين آن 3ميلي متر پائين تر از سطح روغن قرار گيرد.
7-3- براي اندازه گيري نقطه ريزش، بصورت زير عمل كنيد:
7-3-1- روغنهايي كه نقطه ريزش بالاتر از 33- درجه سلسيوس دارند: روغن را بدون همزن در حمام حداقل 48درجه سلسيوس، تا دماي 12درجه سلسيوس بالاتر از نقطه ريزش احتمالي يا روغن را بدون بهمزدن در حمام حداقل 45 درجه سلسيوس تا دماي 9درجه سلسيوس بالاتر از نقطه ريزش مورد انتظار گرم نماييد.
ظرف آزمون را به حمام آب 24درجه سلسيوس منتقل كنيد و مشاهدات خود را جهت تعيين نقطه ريزش بررسي كنيد.
7-3-2- روغن هائيكه نقطه ريزش 33- درجه سلسيوس و كمتر دارند: روغن را بدون همزدن تا 45درجه سلسيوس در حمامي با حرارت 48درجه سلسيوس گرم كنيد و سپس در حمام 6درجه سلسيوس قرار دهيد تا دماي نمونه به 15 درجه سلسيوس برسد. دماسنج با گستره دمايي بالا را برداشته و دماسنج با گستره دمايي پايين را به جاي آن قرار دهيد.
7-4- توجه كنيد كه صفحه گرد، واشر و داخل محفظه تميز و خشك باشد. صفحه گرد را در ته محفظه بگذاريد. واشر را دور ظرف آزمون در 25ميلي متر از پايين آن قرار دهيد. ظرف آزمون را داخل محفظه بگذاريد. هرگز ظرف را مستقيمأ در محيط سرد كننده قرار ندهيد.