Experiment IV, Leoben, 12.-13. Februar 2020
Unsere zweite Experimentreihe in Leoben wurde von Benoît Bollon gefilmt und Benjamin Steininger und Leonhard Gruber nahmen am zweiten Tag teil. Unser erstes Experiment war die fraktionierte Destillation von Rohöl unter Verwendung von Kumkol. Rohöl besteht aus vielen Verbindungen. Durch Erhöhen der Temperatur kann das Öl in diese kleineren Verbindungen fraktioniert werden. Anschließend haben wir mit dem Kugelfallviskosimeter die Viskosität des Öls gemessen. Am zweiten Tag führten wir ein Mikrofluidik-Experiment durch, um die Mobilität von Öl in Bezug auf andere Flüssigkeiten zu untersuchen.
Für die fraktionierte Destillation von Rohöl erhitzten wir die Kumkol-Probe und beobachteten die entstehenden Tröpfchen. Die erste im Destillationsprozess entstehende Fraktion war eine klare (transparente) Flüssigkeit. Die Dichte, Viskosität, das spezifische Gewicht und einige weitere physikalische und chemische Eigenschaften des fraktionierten Öls unterscheiden sich vom ursprünglichen schwarzen Rohöl. Die Fraktionierung von Rohöl führt zu einem breiteren Verwendungsbereich und einer höheren Verbrauchseffizienz. Die Industrie raffiniert Rohöl zu seinen fraktionierten Verbindungen, um eine optimale Nutzung zu erzielen, negative Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern und die Effizienz des Energieverbrauchs zu steigern.
Wir haben dann die Viskosität des Rohöls unter Verwendung des Kugelfallviskosimeters gemessen. Mit dieser Vorrichtung kann die Viskosität jeder Rohölfraktion sowie einer Vielzahl von Flüssigkeiten gemessen werden. Die Viskosität ist eine der wichtigen Eigenschaften, die die Produktion von Kohlenwasserstoffen beeinflussen und die Art der Ausrüstung und die erforderlichen Handhabungsmethoden erheblich verändern. So nimmt etwa die Produktion einiger Reservoire aufgrund der Erhöhung der Ölviskosität erheblich ab. Das Einspritzen von heißem Wasserdampf kann hier dazu beitragen, die Viskosität des Reservoiröls zu verringern und damit die Produktionskosten zu senken.
Für unser letztes Mikrofluidik-Experiment verwendeten wir die Hele-Shaw-Zelle, zwei parallele Glasplatten, die durch einen sehr kleinen Raum voneinander getrennt sind. Wir spritzten Rohöl sowie Wasser, Octan, Ethylacetat, Polymer und Spülmittel in die Zelle ein, um die so entstehenden Muster zu beobachten. Dies ermöglichte es uns, die Mobilität und die damit verbundenen Eigenschaften von Rohöl im Verhältnis zu anderen Flüssigkeiten zu beobachten. Eigenschaften wie Grenzflächenspannung und Viskosität bestimmen die Mobilität einer Flüssigkeit.
Experiment I Leoben I fraktionierte Destillation I Kugelfallviskosimeter I
Viskosität I Mikrofluidik I Effizienz I Hele-Shaw-Zelle