Способ определения содержания воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах

 

Изобретение относится к способам контроля за содержанием воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах и может быть использовано в промысловых и научно-исследовательских лабораториях, на нефтеперерабатывающих заводах, в нефтегазодобывающих управлениях, в пунктах сдачи-приемки нефтяного сырья и продуктов его переработки. Анализируемую пробу заливают в мерную пробирку, добавляют диэтиленгликоль (ДЭГ), тщательно перемешивают и дают отстояться. Отделившийся ДЭГ откачивают из нижнего слоя отстоявшейся смеси и заливают в измерительную оптическую кювету. Далее на спектрофотометре или фотометре измеряют в области поглощения воды оптическую плотность залитого в измерительную кювету экстракта воды в ДЭГе относительно исходного (сухого) ДЭГа, использовавшегося при экстракции, и по измеренному значению оптической плотности определяют содержание экстрагированной воды в ДЭГе с помощью известного закона Бугера, а затем содержание воды в исходной пробе. Техническим результатом является повышение чувствительности и точности измерений.

Изобретение относится к способам контроля за содержанием воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах и может быть использовано в промысловых и научно-исследовательских лабораториях, на нефтеперерабатывающих заводах, в нефтегазодобывающих управлениях, в пунктах сдачи-приемки нефтяного сырья и продуктов его переработки.

Известен способ количественного спектрофотометрического определения воды в нефтях, сущность которого состоит в том, что эмульгированная в нефти вода экстрагируется ацетоном из хлороформенного раствора нефти, а концентрация воды определяется по интенсивности ее полосы поглощения в ближней или средней ИК-области спектра [1].

Этот способ, однако, недостаточно точен, поскольку при экстракции воды ацетоном ацетон не отделяется от анализируемой нефти, а смешивается с ней, в результате, чего возникает ошибка в определении оптической плотности экстрагированной воды в смеси нефти и ацетона и в исходной пробе.

Задачей способа определения содержания воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах является повышение чувствительности и точности измерений.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения содержания воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах, включающем экстрагирование воды из анализируемой обводненной пробы, измерение оптической плотности экстракта на частоте поглощения воды, по которой судят о содержании воды в экстракте и в исходной пробе, согласно изобретению для экстракции воды из пробы используют диэтиленгликоль (ДЭГ).

Существенными отличиями заявленного изобретения является то, что для экстракции воды из пробы используют диэтиленгликоль (ДЭГ), что позволяет повысить чувствительность и качество измерения.

Нам не известно из патентной и научно-технической информации использование диэтиленгликоля для экстракции воды из анализируемой пробы, что позволяет сделать вывод, что изобретение соответствует критерию новизны.

Признак является неочевидным для среднего специалиста в данной области, что позволяет сделать вывод о том, что изобретение соответствует критерию "Изобретательский уровень".

Изобретение успешно прошло лабораторные испытания, что соответствует критерию "Промышленная применимость".

В основе предлагаемого способа лежит явление поглощения света водой, растворенной в диэтиленгликоле (ДЭГе), экстрагированной с помощью ДЭГа из анализируемой пробы нефти, конденсата или нефтепродукта.

Определение содержания воды в анализируемой пробе нефти или нефтепродукта осуществляют следующим образом.

Анализируемую пробу объемом V_пр заливают в мерную пробирку, добавляют ДЭГ в объеме V_дэг, тщательно перемешивают и дают отстояться.

Отделившийся ДЭГ откачивают из нижнего слоя отстоявшейся смеси и заливают в измерительную оптическую кювету.

Далее на спектрофотометре или фотометре измеряют в области поглощения воды оптическую плотность залитого в измерительную кювету экстракта воды в ДЭГе относительно исходного (сухого) ДЭГа, использовавшегося при экстракции, и по измеренному значению оптической плотности определяют содержание экстрагированной воды в ДЭГе с помощью известного закона Бугера C_в/дэг = D/(Х d) (1) где C_в/дэг - концентрация экстрагированной воды в ДЭГе, г/см³; D - оптическая плотность исследуемого экстракта ДЭГа относительно исходного (сухого) ДЭГа, In единицы (безразмерные); d - толщина зазора оптической кюветы, в которой производится измерение, см; X - коэффициент экстинкции (поглощения на единицу концентрации) света водой в ДЭГе в спектральной области, выбранной для исследования, см³/(г см).

Определив содержание экстрагированной воды в ДЭГе по формуле (1), определяют содержание воды в исходной пробе нефти, конденсата или нефтепродукта по формуле C_в/пр = (C_в/дэг) (V_дэг/V_пр) (2) где C_в/пр - содержание воды в исходной пробе, г/см³; C_в/дэг - содержание воды в экстракте ДЭГа, г/см³; V_дэг - объем ДЭГа, использовавшего при экстракции воды из анализируемой пробы, см³; V_пр - объем анализируемой пробы, см³.

Поясним предлагаемый способ следующим примером.

Пусть объем анализируемой пробы составил V_пр = 20 см³ и для экстракции воды из этого объема пробы использовался объем ДЭГа V_дэг = 5 см³.

Пусть далее оптическая плотность D отделившегося ДЭГа, откачанного из нижнего слоя отстоявшейся смеси, залитого в измерительную оптическую кювету с толщиной зазора d=0,04 см, измеренная на спектрофотометре или фотометре в области поглощения воды относительно исходного (сухого) ДЭГа, использовавшегося при экстракции, в такой же кювете с таким же зазором составила 1,2.

Концентрация экстрагированной воды в ДЭГе, определенная с помощью закона Бугера по формуле (1), в спектральной области, где коэффициент поглощения света водой на единицу концентрации (коэффициент экстинкции) X = 4000 см³/(г см), оказывается равной C_в/дэг = 1,2/[0,04 см 4000 см³/(г см)] = 0,0075 г/см³ Концентрация воды в исходной пробе исследовавшейся нефти, конденсата или нефтепродукта, определенная по формуле (2), оказывается равной C_в/пр = 0,0075 (5/20) = 0,00187 г/см³ Источники информации 1. Методические рекомендации по анализам нефтей, конденсатов, газов и органического вещества. Министерство геологии СССР, ВНИГНИ, М., 1982 г., 50 стр. [Прототип].

Формула изобретения

Способ определения содержания воды в нефтях, конденсатах, нефтепродуктах, при осуществлении которого экстрагируют воду из анализируемой обводненной пробы и измеряют оптическую плотность экстракта на частоте поглощения воды, по которой судят о содержании воды в экстракте и исходной пробе, отличающийся тем, что для экстракции воды из пробы в качестве экстрагента используют диэтиленгликоль (ДЭГ) и измеряют оптическую плотность ДЭГа после отстоя.