Метод за определяне съдържанието на обемната част на водата в масла или нефтопродукти
Собственици на патент RU 2256900:
Известен е метод за определяне на количественото съдържание на вода в маслата (воден разрез) по метода на Дийн и Старк, приет като стандарт (GOST 2477-65), базиран на измерване на обема на водата, изпарена от определен обем на изследваната водна проба от нефтен продукт, когато се нагрява до точката на кипене в присъствието на специален разтворител (Съвременни методи за изследване на масла. Справочно ръководство. Под редакцията на A.I. Bog омолов, М. Б. Темянко, Л. И. Хотынцева Л.: Недра, Ленинградски филиал, 1984, стр. 431). Този метод е много времеемък, дълъг, в някои случаи недостатъчно точен, слабо възпроизводим, изисква голямо количество от пробата при ниско водно съдържание, а при масло с висок вискозитет не позволява да се отдели напълно силно свързана вода.
Известен е метод за измерване на водното съдържание на нефт чрез измерване на силата на опън на кабела, свързан с цилиндрична шамандура, потопен в резервоар с водомаслена емулсия (патент на България № 2006823, клас G 01 N 9/08). Измерването се извършва, когато изместителят се издига от дъното на резервоара с ограничители и стъпка Δ по-малка от половината от дължината на изместителя, а в моментите на спиране се записва стойността на силата на опън на кабела. След това се изгражда зависимостта на силата на опън на кабела от височината, според която се определят плътността и обводнеността на нефта по височината на резервоара. Недостатъците на този метод са сложността и липсата на точност на измерване, освен това той се използва само за измерване на водното съдържание на нефт в резервоара.
Методите, базирани на оптични явления, обикновено са по-чувствителни и по-точни от метода на Дийн-Старк, базиран на изпаряване, последваща кондензация и измерване на обема вода, отделена от маслото. Въпреки това, за да се прилагат такива методиизисква скъпо оптично оборудване и необходимост от сложни изчисления на оптичната плътност на изследваните (анализирани) и референтни проби.
Целта на изобретението е да елиминира горните недостатъци.
Предложеният метод за определяне на обемното съдържание на свързана вода в масла и нефтопродукти се основава на метода, базиран на определяне на намаленото тегло на пробата спрямо обема на мерителния съд.
Това се постига чрез факта, че при метода, състоящ се от вземане на проби в мерителни контейнери, преди първото използване на измервателния контейнер, например колба, чрез претегляне, масата на дестилирана вода Mv се определя в измервателния контейнер според маркировката при температура на калибриране, например 20 ° C, също чрез претегляне на масата на маслото, дехидратирано по който и да е метод, Mno, се определя в измервателния съд er според маркировката при температурата на калибриране, след това тестовата (анализираната) проба се взема в мерителния съд, на ниво малко под маркировката, и претеглянето определя масата на тестовата проба mn, след това мерителният контейнер с тестовата проба се термостатира при температурата на калибриране и се допълва с дестилирана вода до нивото на маркировката, претегля се и се изчислява масата на добавената вода ΔMv , след което намалената маса на пробата Mn се намира по формулата
Освен това, за да се определи намалената маса на пробата, е възможно да се добави дехидратирано по какъвто и да е начин масло към марката, след претегляне се изчислява масата на добавения дехидратиран маслен продукт ΔMno и намалената маса на пробата за изпитване (Mn) се определя по формулата
Ако изпитваната проба е бързо стратифицирана, тогава тя се изсипва в мерителен съд над маркировката и след термостатиране се взема горната дехидратирана част, нейната маса ΔMno се определя чрез претегляне, след което намалената маса на пробата се определя от израза
Определянето на водното съдържание се извършва по следния начин.
Преди първото използване на мерителен съд, например колба, настройте „водното число“ (MW) на мерителната колба съгласно метода от точка 2.2.2.2. GOST 3900-85, т.е. масата на водата в обема на колбата според маркировката при температура на калибриране от 20 ° C и изчислете „водното число“ по формулата Mv = m2-m1, където m1 е масата на празната колба, m2 е масата на колбата с вода, след което, по аналогия с „водното число“, по същия начин задайте масата на нефтения продукт в мерителната колба (Mno), дехидрат определена по какъвто и да е начин по формулата Mno = m3-m1, където m1 е масата на празната колба, m3 е масата на колбата с нефтения продукт според етикета при температурата на калибриране. След това 50-100 ml нефтен продукт се вземат от клапан за вземане на проби, например в кладенец, в мерителна колба. Нивото на нефтения продукт (пробата) трябва да бъде малко под контролната маркировка на мерителната колба. Чрез претегляне се определя масата на пробата с мерителна колба (m4), определя се масата на пробата по формулата mn=m4-m1. След това в колбата с пробата се добавя вода до нивото на марката, претегля се и се определя масата m5, след което масата на водата, добавена към пробата, се намира по формулата
Разрезът на водата W се намира от израза
където Mn е намалената маса на пробата спрямо обема на мерителната колба според етикета,
Mno - масата на дехидратираното масло в мерителна колба според етикета,
Mv - „водно число“ - масата на водата в мерителна колба според маркировката.
Измерването на обемното водно съдържание в пробата може да се извърши според съдържанието на чиста (дестилирана вода), без да се отчита съдържанието на разтворени соли в нея или като се вземат предвид разтворените соли, тогава във всички операции за анализ на течности в първия случай се използва дестилирана вода, а във втория случай се използва водната част на нефтения продукт(формация или дънна вода), предварително изолирана от единична проба по известен метод. Тъй като съставът на нефта от конкретен кладенец или находище се променя бавно, масата на водата Mp в мерителна колба от маркировката и по същия начин, масата на дехидратирания нефтен продукт Mno в мерителната колба от маркировката се определя според необходимостта, когато химичният състав на пластовите води или дехидратираните нефтени продукти се промени.
Измерването на обводнеността може да се извърши по описания по-горе метод с добавяне не само на вода към марката, но и на дехидратиран по какъвто и да е начин нефтопродукт, като се открива масата на нефтопродукта, допълнена до марката ΔMno. В този случай намалената маса на пробата (Mn) се определя по формулата
Ако тестовата проба е бързо стратифицирана, тогава тя се изсипва в мерителен съд над марката, претегля се и след термостатиране се взема горната дехидратирана част, нейната маса ΔMno се намира чрез претегляне, след което намалената маса на пробата се определя от израза
Приложението на предложения метод е илюстрирано със следния пример.
Сместа се състои от вода с разтворена в нея сол NaCl 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 във всяка част от сместа е една и съща, напълваме сместа в две мерителни колби. Една проба в мерителна колба се използва за измерване на намаленото тегло на сместа съгласно описания по-горе метод (формула 1), другата проба се използва за изолиране на смес от вода и сол (саламура) от нея чрез метода на разделяне. Тъй като индустриалното масло е по-леко от водата, то ще бъде отгоре в наслоената смес във втората проба. Втората проба се събира в обем, достатъчен за изолиране на саламура и чисто масло от нея чрез наслояване вколичество 60-120 мл. След разслояването се взема горната част - определя се чисто масло и Mn. Саламурата се филтрира и масата на саламурата Мр се определя от маркировката в първата колба, както е описано по-горе.
Като пример са дадени резултатите от експериментална проверка на измерването на съдържанието на вода в масла (Таблица 1) и подготовката на контролни разтвори (Таблица 2), извършени в предприятието кандидат. За проверка се използва 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%.
Изводи. Числените стойности на обемната фракция на водата, получени по време на измерванията, са близки до измерените стойности на контролните разтвори.
Предложеният метод е универсален, подходящ за определяне на водното съдържание на всякакви нефтопродукти и всякакви неразтворими една в друга течности.
Основната отличителна черта на този метод е простотата на неговото изпълнение.
1. Метод за определяне на съдържанието на обемната фракция на водата в масла и петролни продукти, включително вземане на проби в мерителни контейнери, предварително претегляне установява масата на водата Mv в измервателния контейнер при марката при температура 20 ° C, също чрез претегляне на масата на маслото, дехидратирано по който и да е метод Mno в измервателния контейнер при марката при температура 20 ° C, характеризиращо се с това, че след това, тестовата (анализирана) проба се поставя в мерителния съд, например колба, на ниво малко под маркировката и с претеглянето се определя масата на тестовата проба mn, след това мерителният контейнер с тестовата проба се термостатира и се долива с дестилирана вода до нивото на маркировката, претегля се и се изчислява масата на добавената вода ΔMv, след което намаленатамаса на пробата Mn по формулата
2. Методът за определяне на съдържанието на обемната част на водата в масла и нефтопродукти, включително вземане на проби в измервателни контейнери, предварително определя масата на водата Mw в измервателния контейнер на марката при температура 20 ° C, също така претегля масата на маслото, дехидратирано по който и да е метод Mno в измервателния контейнер на марката при температура 20 ° C, характеризиращ се с това, че след това, тестът (ana лизирана) проба се взема в мерителния контейнер, например колба на ниво малко под маркировката и претеглянето определя масата на тестовата проба mn, след това измервателният контейнер с тестовата проба се термостатира и дехидратираният по какъвто и да е начин нефтен продукт се добавя към марката, претегля се и се изчислява масата на добавения нефтен продукт ΔMno, след което намалената маса на тестовата проба (Mn) се определя по формулата
3. Метод за определяне на съдържанието на обемна фракция вода в масла и нефтопродукти, включително вземане на проби в измервателни контейнери, предварително определяне на масата на водата Mv в измервателния контейнер на марката при температура 20 ° C чрез претегляне, както и чрез претегляне на масата на нефтения продукт, дехидратиран по който и да е метод Mno в измервателния контейнер на марката при температура 20 ° C, характеризиращ се с че ако изпитваната (анализираната) проба бързо се разслоява, тогава тя се изсипва в мерителния съд малко над марката и след термостатиране чрез претегляне се определя масата на изпитваната проба mn, взема се горната дехидратирана част, нейната маса ΔMno се определя чрез претегляне, след това намалената маса на пробата Mn се определя от израза