Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 41. 8 november 1955 - Användning av radioisotoper inom petroleumindustrin, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
15 november 1955
931
anläggning för katalytisk krackning berodde på att
katalysatorns cirkulationshastighet var för stor. Det påstås att
100 000 $ sparades genom användning av spårämnet.
Vätskevolymen i ett slutet system kan ibland knappast
beräknas ur behållarens volym, eller den beräknade
volymen är inte riktig på grund av att vätskan skummar
eller dess yta är turbulent. Ett spårämne kan då användas
om vätskan blandas genom omröring eller rundpumpning.
önskar man t.ex. bestämma volymen svavelsyra i en
alkyleringsanläggning där den är blandad med kolväten,
kan man sätta till en känd mängd 134Cs-salt som löser sig
i syran. Efter blandning tar man ut ett prov och jämför
dess aktivitet med normalprov erhållna genom utspädning
av en 334Cs-saltlösning med känd halt. Av
spårämneskoncentrationen i syran kan man beräkna dennas totala volym.
En annan metod kan användas för behållare genom vilka
vätska flyter med konstant hastighet. En viss mängd
spårämne förs in i tilloppsledningen. Sker fullständig
blandning i behållaren, avtar spårämneskoncentrationen i den
exponentiellt med en hastighet som bestäms av
genomflödet R och behållarens volym V. Därför gäller att
din C/dt =R!V
(5)
där C är pulsfrekvensen.
Vätskevolymen i ett cirkulationssystem kan erhållas även
enligt en tredje metod, om blandningen sker långsamt i
förhållande till cirkulationshastigheten. En koncentrerad
sats spårämne förs in snabbt och iakttas sedan under
upprepade kretslopp. Metoden kan användas t.ex. på en
vakuumdestillationsapparat. En del av spårämnet återförs
härvid upprepade gånger genom en återgångsledning. Efter
tre eller fyra kretslopp får man inte längre några
aktivitetstoppar därför att spårämnet blandats med vätskan.
Samma typ av metod kan användas för bestämning av
totalmängd katalysator i en apparat för katalytisk
krackning. Spårämnets genomsnittliga omloppstid multiplicerad
med flythastigheten (bestämd med samma radioaktiva
katalysatorkorn) är totala mängden katalysator.
Vätskors flytmönster i apparater kan vara av teknisk
eller ekonomisk betydelse, t.ex. en ströms uppdelning på
två eller flera olika vägar. Mängderna vätska, som följer
dessa, kan mätas med spårämnen. Man har sålunda
undersökt vätskans strömning på bottnarna i en
vakuumdestillationsapparat därför att destillatets färg och halt av tunga
metaller antydde att klockorna på vissa bottnar inte var
täckta av vätska varigenom ånga kunde rycka med sig
vätska upp genom kolonnen. Orsaken härtill kunde vara
att vätskeströmmen över bottnarna var ojämnt fördelad.
Man provade därför flödets jämnhet under drift genom
att föra in radioaktiv trifenylstibin i kolonnen. Efter
injektionen gjordes aktivitetsmätningar med åtta
GM-räk-nare placerade utanför kolonnen, mitt för var och en av
de åtta kanalerna på en botten (fig. 7). De fyra
instrumenten på kolonnens ena sida gav stora utslag, medan de
på motsatta sidan gav mycket små eller inga alls. Härav
kunde man dra slutsatsen att vätskan flöt över bara den
ena sidan av bottnen varigenom den inte täckte klockorna
på den andra sidan.
Studium av katalysatorns flytmönster med ett spårämne
vid katalytisk krackning har givit värdefulla data som inte
kunnat erhållas på annat sätt. I ett fall hade man kon-
Fig. 6. Bestämning av katalysatorns
flythastighet vid katalytisk krackning.
Fig. 7. Kontroll av
flytmönstret på en
kolonnbotten.
Fig. 8. Kontroll av en
blandningsbehållares
effektivitet; upptill
installationen, nedtill
- mätresultat,–-
beräknat resultat för
fullständig blandning.
struerat ett komplicerat skärmsystem för att erhålla en
jämn ström av katalysator genom ett grovt, lutande rör.
Genom att införa radioaktiva katalysatorkorn och mäta
frekvensen av dessas passage på olika ställen av röret
kunde man konstatera att skärmarna inte fungerade som
beräknat. Man har också bestämt katalysatorns fördelning
på tre parallellkopplade rör i ett pneumatiskt system.
Blandning av vätskor följs ofta med spårämnen inom
oljeindustrin. En radioisotop sätts då till en komponent
av blandningen och aktiviteten mäts under omröringen på
uttagna prov eller med ett instrument placerat i
blandningen. Variationer i aktiviteten avtar och försvinner när
vätskorna blandats fullständigt.
I ett fall undersöktes blandningseffekten hos en 600 m3
behållare i vilken två vätskor med olika viskositet
blandades genom rundpumpning av 500 ms/h (fig. 8). Man
släppte in ^Sb-trifenylstibin, löst i 600 1, i tilloppet och
mätte aktiviteten i utloppet. Under 5,5 h lämnade 13,1 °/o
av den märkta vätskan behållaren mot beräknat 17,0 %>,
men variationer på 0—22 °/o i halten märkt vätska i
avloppet visade att blandningen inte var fullständig.
I ett annat fall undersökte man möjligheten att skilja
på tjäråterstoden vid destillation av successivt införda
bottenprodukter från olika råoljor i ett batteri på fyra
seriekopplade apparater. När man bytte från en produkt
till en annan tillsattes ^Co-naftenat. Aktiviteten mättes
sedan i avloppsledningen från apparatbatteriet under flera
dygn med en GM-räknare.
Aktivitet kunde påvisas i den avgående
destillationsåter-stoden redan 2 h efter injektionen. Om ingen blandning
skett, skulle radioisotopen nå fram först efter 21 h.
Spårämnet spreds ut i en bred våg vars form mycket nära
överensstämde med den som borde erhållas vid fullständig
blandning. Det var alltså omöjligt att skilja tjäran från
två olika råoljor.
När olika petroleumprodukter transporteras efter
varandra i samma rörledning är det viktigt att man kan
iaktta gränsen mellan produkterna. När ledningen är lång
är det också värdefullt att veta hur mycket produkterna
blandats under transporten. Man har för dessa ändamål
bestämt vätskans färg eller täthet, men en betydligt
känsligare och snabbare metod är användning av ett
radioaktivt spårämne.
Vid en provning av metoden2 i oljeledningar på 8—910
km har man använt 140Ba bundet som alkylfenolat och
^Sb som trifenylstibin. Spårämnet infördes i skiljeytan
mellan råolja och bensin, och aktiviteten mättes med
GM-räknare på olika avstånd från injektionspunkten.
Aktiviteten var först koncentrerad i ett tunt vätskeskikt, men
under vätskans passage genom ledningen spreds den ut
till ett allt bredare band (fig. 9) och visade därmed hur
mycket de två vätskorna blandats under transporten.
Separeringar har inte kontrollerats med spårämnen i lika
stor utsträckning som blandningar. I ett fall har man
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
