Способ определения содержания связанной воды в нефтях и нефтепродуктах
Авторы патента:
Использование: способы определения содержания воды в нефти на нефтепромыслах, установках подготовки нефти, нефтеперерабатывающих заводах, пунктах приемки и сдачи нефтепродуктов. Сущность изобретения: способ основан на измерении разности ИК-поглощения исследуемой и обезвоженной проб одного сорта на частоте поглощения воды, величина которой связана линейной зависимостью с содержанием в исследуемой пробе связанной воды.
Изобретение относится к способам контроля за содержанием воды в нефтях и нефтепродуктах и может быть использовано в промышленных и научно-исследовательских лабораториях, на нефтеперерабатывающих заводах, в нефтепромысловых управлениях, на пунктах сдачи-приемки нефтяного сырья и продуктов его переработки.
Известен и широко применяется для количественного определения содержания воды в нефтях метод Дина и Старка, принятый в качестве стандартного (ГОСТ 2477-65), основанный на измерении объема воды, испарившейся из определенного объема исследуемой обводненной пробы нефтепродукта при прогреве ее до температуры кипения в присутствии специального растворителя [1] Этот метод очень трудоемкий, длительный, в ряде случаев недостаточно точный, плохо воспроизводимый, требует при малых содержаниях воды большого количества исследуемой пробы, в высоковязкой нефти не позволяет отделить полностью сильно связанную воду, не может быть применен для определения обводненности нефти непосредственно в трубопроводе. Известны способы определения содержания воды в водонефтяных эмульсиях, основаные на оптических явлениях: поглощении [2] или отражении [3] света. При осуществлении известных оптических способов измеряется оптическая плотность водонефтяных эмульсий на двух длинах волн: аналитической (где вода поглощает свет) и эталонной (где вода свет не поглощает) и по разности сигналов, пропорциональных оптической плотности на аналитической и эталонной длинах волн (частотах) без учета [2] или с учетом ряда других параметров [3] определяют содержание воды в нефти. Способы, основанные на оптических явлениях, как правило, более экспрессны, более чувствительны и более точны, чем метод Дина-Старка, основанный на испарении, последующей конденсации и измерении объема выделенной из нефти воды. Однако разные оптические способы также могут различаться как по чувствительности и точности определения содержания воды, так и по степени удобства их практического применения. В частности, способ, предложенный в [2] основанный на явлении поглощения света, более удобен и прост при определении содержания воды по разнице оптических плотностей обводненных проб на аналитической и эталонной частотах, чем способ, предложенный в [3] основанный на явлении отражения света. В то же время использование частоты положения максимума полосы поглощения воды 3400 1/см в качестве аналитической в способе [3] позволяет определять малые концентрации воды более точно, чем при использовании для этой цели частоты фонового поглощения воды 5181 1/см в способе [2] Общим же для обоих предложенных в [2, 3] способов недостатком является необходимость использования при определении содержания воды значений оптических плотностей исследуемых проб на частоте, не совпадающей с аналитической, лежащей в области прозрачности воды, вместо значений оптических плотностей проб, реально не содержащих воду, на частоте, совпадающей с аналитической. Необходимость использования двух разных частот в способах [2, 3] является следствием того, что в них предлагается исследовать только одну обводненную пробу, и поэтому значение оптической плотности безводной пробы, необходимое для определения концентрации воды в анализируемой обводненной пробе, может быть определено по поглощению только анализируемой пробы и только на частоте, отвечающей области прозрачности воды, не совпадающей с аналитической, на которой вода поглощает. Необходимость сравнения оптических плотностей проб на двух разных частотах усложняет конструкцию устройств для реализации оптических способов измерения концентрации воды и вносит дополнительные ошибки, связанные с разной температурной зависимостью интенсивности источников и чувствительности фотоприемников ИК-излучения в этих устройствах в разных спектральных участках. Предлагаемый способ лишен перечисленных выше недостатков. В основе предлагаемого способа лежит явление поглощения водой инфракрасного излучения. Как и в [2, 3] оптическую плотность обводненной пробы предлагается измерять на аналитической частоте, расположенной в области поглощения воды. Однако, в отличие от [2, 3] оптическую плотность безводной пробы предлагается измерять на той же частоте, на которой измеряется оптическая плотность исследуемой (анализируемой) пробы. Измерив на выбранной аналитической частоте значение коэффициента К поглощения исследуемой (анализируемой) пробы и вычтя из него коэффициент К поглощения безводной пробы того же сорта, измеренный на той же частоте, можно определить концентрацию С воды в исследуемой пробе по формуле Cводы в иссл.пробе,%




П р и м е р 2. Показатель поглощения света водой на единицу концентрации на частоте 3400 1/см, определенный ранее по поглощению проб тяжелой нефти с месторождения Уса (пермо-карбон) безводной и обводненной эталонной с известной концентрацией воды, оказался равным
Х3400 воды Уса(р-c) 30 (1/см%)
Коэффициенты поглощения на той же частоте проб той же нефти, безводной и исследуемой, оказались равными
К3400 безв. пробы Уса(р-c) 40 (1/см)
К3400 иссл.пробы Уса (р-c) 55 (1/см)
Согласно формуле (1) концентрация воды в исследуемой пробе нефти
Cводы в иссл.пробе Уса(р-с)

Измерение содержания воды в исследуемой пробе с помощью предлагаемого способа после предварительного определения параметра Х для данного сорта нефтепродукта на данной частоте (длине волны) света занимает не более 5 мин. Относительная погрешность определения концентраций связанной воды (dC/C) в неразборных кюветах с постоянным зазором не более 0,05. Для измерений достаточен объем проб не более 0,01 мл. Метод может быть применен для определения обводненности нефти непосредственно в трубопроводе. Метод позволяет определять содержание воды в нефтях и нефтепродуктах до 0,01%
Формула изобретения
Похожие патенты:
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автохозяйствах для определения правильности регулировки системы питания автомобилей с дизельными двигателями по оптической плотности отработавших газов
Способ воздействия на материал // 2039972
Изобретение относится к области получения и/или передачи механических колебаний, в частности, к области усиления упругих волн, например, для целей неразрушающего контроля или других целей
Изобретение относится к способам контроля физических параметров плоских светопропускающих материалов, например бумаги, и может быть использовано для непрерывного контроля качества бумажного полотна непосредственно в ходе технологического процесса его производства
Датчик расхода жидкости // 2035720
Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для измерения спектрального коэффициента диффузного отражения (направленно-полусферического) при высоких температурах нагрева образца отсчетным методом по однолучевой схеме
Способ определения показателя рассеяния света в жидких средах и устройство для его осуществления // 2018116
Изобретение относится к измерениям оптических характеристик жидких сред как на пробах, так и при погружении измерительного устройства непосредственно в исследуемую жидкую среду
Прибор для анализа моторного масла // 2007706
Изобретение относится к портативным приборам для определения степени загрязнения моторных масел, работающих в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), а также степени выработки легирующих присадок, введенных в свежее масло при его изготовлении
Морской турбидиметр // 2112232
Изобретение относится к области исследования нестационарных процессов в придонном слое, где преобладают достаточно крупные частицы неорганического происхождения (> 50 мкм) с высокими концентрациями (> 10 г/л), а именно к средствам определения мгновенных концентраций взвешенного в воде материала, и может быть использовано для отыскания эмпирических зависимостей, описывающих процесс транспорта наносов
Изобретение относится к океанологическим исследованиям
Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к приборам для анализа газовых сред оптическими методами
Устройство и способ анализа текучей среды // 2125267
Двулучевой фотометр // 2169360
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям ослабления света мутной средой, и может использоваться для исследования и контроля окружающей водной среды
Монитор для определения качества зерна // 2195644
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами
Изобретение относится к спектральному анализу
Изобретение относится к технике получения керамических и металлокерамических материалов и может быть использовано при анализе качества различных шихт, в том числе содержащих нанодисперсные металлы