Метод за определяне на съдържанието на обемната част на водата в масла или петролни продукти, Патентна банка
Известен е метод за определяне на количественото съдържание на вода в масла (изрязване на вода) по метода на Дийн и Старк, приет като стандарт (GOST 2477-65), базиран на измерване на обема на водата, изпарена от определен обем на изследваното водно нарязана проба от нефтен продукт, когато се нагрява до точката на кипене в присъствието на специален разтворител (Съвременни методи за изследване на масла. Справочно-методическо ръководство. Под редакцията на А. И. Богомолов, М. Б. Темянко, Л. И. Хотинцева. Ленинград: Недра, Ленинград клон, 1984, стр. 431). Този метод е много трудоемък, дългосрочен, в някои случаи недостатъчно точен, лошо възпроизводим, изисква голямо количество от пробата при ниско водно съдържание, в масло с висок вискозитет не позволява да се отделят напълно силно свързани води.
Известен метод за измерване на водния разрез на масло чрез измерване на напрежението на кабела, свързан с цилиндричен изместител, потопен в резервоар с маслено-водна емулсия (RF патент № 2006823, клас G 01 N 9/08). Измерването се извършва с повдигане на изместителя от дъното на резервоара със ограничители и стъпка Δ, която е по-малка от половината от дължината на изместителя, а в моментите на спиране се записва стойността на опъването на кабела. След това се нанася зависимостта на силата на опъване на кабела от височината, според която се определят плътността и намалеността на водата по височината на резервоара. Недостатъците на този метод са трудоемкост и недостатъчна точност на измерване, освен това той се използва само за измерване на водния разрез на маслото в резервоара.
Методите, базирани на оптични явления, обикновено са по-чувствителни и по-точни от метода на Дийн-Старк, който се основава на изпаряване, последваща кондензация и измерване на обема на водата, отделена от нефт. Прилагането на такива методи обаче изисква скъпо оптично оборудване и необходимостта от сложни изчисления на оптичната плътност на изследваните (анализирани) и референтни проби.
Целта на изобретението е да премахне горните недостатъци.
Предложеният метод за определяне на обемното съдържание на свързана вода в масла и петролни продукти се основава на метод, основан на определяне на намаленото тегло на пробата до обема на измервателния контейнер.
Това се постига от факта, че в метода, който се състои в вземане на проби в измервателни контейнери, преди първото използване на измервателен контейнер, например колба, чрез претегляне, се задава масата на дестилирана вода MB в измервателен съд съгласно маркировката при температура на калибриране, например 20 ° C, също чрез претегляне на зададената маса на петролен продукт, дехидратиран по какъвто и да е метод Mn, в измервателен контейнер според маркировката при температурата на калибриране, след това изследваната (анализирана) проба се взима в измервателен контейнер, ниво малко под марката и масата на изпитваната проба се определя чрез претегляне, след което измервателният контейнер с тестваната проба се термостатира при температура на калибриране и се добавя дестилирана вода до нивото на маркировката, претегля се и се изчислява масата на добавената вода ΔМв, след това се намира намалената маса на пробата Мn съгласно формулата
Освен това, за да се определи намалената маса на пробата, е възможно да се допълни дехидратираният по какъвто и да е начин петролен продукт до маркировката, след претегляне се изчислява масата на добавения дехидратиран нефтен продукт ΔMno и намалената маса на изпитваната проба (Mn) се определя по формулата
Ако изпитваната проба бързо се разслои, тя се изсипва в измервателен контейнер над маркировката и след термостатиране се взема горната дехидратирана част, масата ΔMno се определя чрез претегляне, след което намалената маса на пробата се определя от израза
Определянето на водното съдържание се извършва, както следва.
Преди първата употреба на измервателен съд, например колба, задайте "водното число" (Мв) на обемна колба съгласно метода от точка 2.2.2.2. GOST 3900-85, т.е. масата на водата в обема на колбата съгласно маркировката при температура на калибриране 20 ° C, а „водното число“ се изчислява по формулата Mw = m2-m1, където m1 е масата на празната колба, m2 е масата на колбата с вода, след това по аналогия с „водното число“, аналогично се задава масата на маслото в обемна колба (Mno), дехидратирано по всякакъв начин по формулата Mno = m3-m1, където m1 е масата на празната колба, m3 е масата на колбата с петролния продукт по маркировката при температурата на калибриране. След това, от клапана за вземане на проби, например в кладенец, 50-100 ml масло се взимат в мерителна колба. Нивото на масления продукт (проба) трябва да бъде малко под контролната марка на мерителната колба. Чрез претегляне се определя масата на пробата с мерителна колба (m4), масата на пробата се определя по формулата mn = m4-m1. След това към колбата с пробата се добавя вода до нивото на маркировката, претегля се и се определя масата m5, след което се намира масата на водата, добавена към пробата, по формулата ΔМв = m5-m4, след което намалената маса на пробата (Mn) до обема на мерителната колба се изчислява съгласно формулата
Водният разрез W се намира от израза
където Mn е намалената маса на пробата до обема на мерителната колба от марката,
Mno е масата на дехидратирания нефтен продукт в мерителна колба според марката,
Мв - "водно число" - масата на водата в мерителна колба според маркировката.
Измерването на обемното съдържание на вода в проба може да се извърши чрез съдържанието на чиста (дестилирана вода), без да се отчита съдържанието на разтворени соли в нея или като се вземат предвид разтворените соли, след това при всички операции за анализ на течност в в първия случай се използва дестилирана вода, а във втория случай се използва водната част на петролния продукт (формация или произведена вода), предварително изолирана от отделна проба по всеки известен метод. Тъй като съставът на маслото от определен кладенец или поле се променя бавно, масата на вода Мр в мерителна колба по маркировката и по подобен начин, масата на дехидратирания нефтен продукт Мн в обемна колба по маркировката се определя при необходимост, когато промени в химичния състав на пластовата вода или дехидратирания нефтен продукт.
Измерването на прекъсването на водата може да се извърши по метода, описан по-горе, добавяйки не само вода към марката, но и дехидратиран по какъвто и да е начин нефтен продукт, да се намери масата на петролния продукт, добавен към марката ΔMno. В този случай намалената маса на изпитваната проба (Mn) се определя по формулата
Ако тестовата проба бързо се разслои, тя се излива в измервателен контейнер над маркировката, претегля се и след термостатиране се взема горната дехидратирана част, като се претегля нейната маса ΔMno, тогава намалената маса на пробата се определя от изразът
Приложението на предложения метод ще бъде илюстрирано със следния пример.
Сместа се състои от вода с разтворена в нея NaCl сол в количество до 200 g/l (саламура) и индустриално масло. Количеството вода в сместа може да варира от 0 до 100%.
Поради факта, че концентрацията на сол в която и да е част от сместа е еднаква, ние пълним сместа в две мерни колби. Използваме една проба в мерителна колба за измерване на намаленото тегло на сместа съгласно метода, описан по-горе (Формула 1), друга проба се използва за изолиране на смес от вода със сол (саламура) от нея чрез метода на стратификация. Тъй като индустриалното масло е по-леко от водата, то ще бъде отгоре в стратифицираната смес във втората проба. Втората проба се взема в обем, достатъчен за изолиране на саламура и чисто масло от нея чрез разделяне в количество от 60-120 ml. След разслояване се взема горната част - чисто масло - и се определя Mn. Разсолът се филтрира и масата на разсола Mp се определя по маркировката в първата колба, както е описано по-горе.
Като пример, резултатите от експерименталната проверка на измерването на водния разрез на масла (Таблица 1) и приготвянето на контролни разтвори (Таблица 2) са дадени в предприятието кандидат. За проверка се използват смес от вода и индустриално масло и смес, състояща се от вода с разтворена в нея NaCl сол (саламура) и индустриално масло. Количеството вода в сместа може да варира от 0 до 100%.
Констатации. Получените по време на измерванията числени стойности на обемната част на водата са близки до измерените стойности на контролните разтвори.
Предложеният метод е универсален, подходящ за определяне на водния разрез на всякакви петролни продукти и всякакви течности, неразтворими един в друг.
Основната отличителна черта на този метод е простотата на неговото изпълнение.
Иск
1. Метод за определяне на съдържанието на обемната част на водата в масла и петролни продукти, включително вземане на проби в измервателни съдове, чрез предварително претегляне се определя масата на водата Мв в измервателен съд при отметка при температура 20 ° С, марка при температура 20 ° C, характеризираща се с това, че след това в измервателен контейнер, например колба, се взема изследвана (анализирана) проба на ниво малко под марката и се определя масата на изпитваната проба чрез претегляне, след това измервателният съд с изпитваната проба се термостатира и се напълва отново с дестилирана вода до нивото на маркировката, претегля се и се изчислява масата на добавената вода ΔМв, след което се намира намаленото тегло на пробата Мн по формулата
2. Метод за определяне на съдържанието на обемната част на водата в масла и нефтопродукти, включително вземане на проба в измервателни съдове, чрез предварително претегляне се задава масата на водата Мв в измервателен съд при отметка при температура 20 ° С, също чрез претегляне зададе масата на дехидратиран по какъвто и да е начин петролен продукт Мо в измервателен контейнер съгласно марка при температура 20 ° С, характеризиращ се с това, че след това в измервателен съд, например колба, тестовата (анализирана) проба се взема на ниво малко под марката и се претегля масата на тестовата проба mn, след това измервателният съд с тестваната проба се термостатира и дехидратира по всеки метод, масленият продукт се претегля и масата на добавеният маслен продукт ΔMno се изчислява, след което намалената маса на изпитваната проба (Mn) се определя по формулата
3. Метод за определяне на съдържанието на обемната част на водата в масла и петролни продукти, включително вземане на проба в измервателни съдове, чрез предварително претегляне се определя масата на водата Мв в измервателен съд при маркировка при температура от 20 ° С, а също и чрез претегляне се задава масата на дехидратиран по какъвто и да е начин петролен продукт Мо в измервателен съд съгласно марка при температура 20 ° C, характеризиращ се с това, че ако изследваната (анализирана) проба бързо се разслои, тогава тя се изсипва се в измервателен контейнер малко над маркировката и след термостатиране, претегляне се определя масата на изпитваната проба mn, се избира горната дехидратирана част, като се претегля масата ΔMno, след което намалената маса на пробата Mn се определя от израза