Способ наполнения баллонов газовой смесью под давлением

 

Изобретение относится к способам получения газовых смесей заданного состава в баллонах под давлением и может быть использовано в газовой, химической, приборостроительной и нефтехимической промышленности для метрологических и технологических целей. Цель изобретения - сохранение стабильности сероводородсодержащей газовой смеси при заполнении и последующем хранении. Согласно способу баллон предварительно заполняют сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода, в 2 - 15 раз превышающей заданную концентрацию сероводорода в смеси, и выдерживают в течение 96 - 215 ч, после чего газ удаляют из баллона, готовят заданную смесь, сжимают и заполняют ею баллон до получения высокого давления. На стенках баллона образуется сульфидное покрытие, исключающее контакт сероводорода из газовой смеси с металлом стенки. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„15555 2 (51) 5 F 17 С 5/06 э 1/1 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4441652/23-26 (22) 15.06.88 (46) 07.04.90. Бюл. М 13

{71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержац их газов (72) В.Е Л!ербина, В.Н.Кашинский, В.А.Ывец, В.В.Николаев и А.ф.Молчанов (53) 621.59 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

ВГ 1176134, кл. I 17 С 5/0б 1983. (54) СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ БАЛЛОНОВ ГАЗОВОЙ СМЕСЬЮ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к способам получения газовых смесей заданного состава в баллонах под давлением и может быть использовано в га!

Изобретение относится к способам . получения газовых смесей заданного состава в баллонах под давлением и может быть использовано в газовой, химической, приборостроительной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для метрологических и технологических целей.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет сохранения стабильности сероводородсодержащей газовой смеси при заполнении и последующем хранении.

Способ осуществляют следующим образом.

Предваритель но от ва кууми рова нный металлический баллон объемом 1-20 дмз за"

2 зовой, химической, приборостроительной и нефтехимической промышленности, для метрологических и технологичес" ких целей. Цель изобретения - сохранение стабильности сероводородсодержац е и га завой смеси при за полнении и последующем хранении. Согласно способу баллон предварительно заполняют сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода, в 2- 15 раз превышающей заданную концентрацию сероводорода в смеси, и выдерживают в течение 96-215 ч, после чего газ удаляют из баллона, готовят заданную смесь, сжимают и заполняют ею баллон до получения высокого давления. На д стенках баллона образуется сульфид.ное покрытие, исключающее контакт сероводорода из газовой смеси с металлом стенки. 1 табл. полняют сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода в 2-15 раз превышающей заданную концентрацию сероводорода в смеси, Сероводородсодержащий газ выдерживают в баллоне

96-2 15 ч под давлением 5- 1О кгс/см2 .

По истечении времени выдерживания газ из баллона удаляют, баллон вакуумируют. Приготовленную газовую смесь с заданной концентрацией сероводорода сжимают и заполняют ею баллон под давлением 60-90 кгс/см .

Газовую смесь в баллоне анализируют на содержание сероводорода и аттестуют.

Пример 1. Предварительно отвакуумированный баллон из легиро1555592

3 ванной стали объемом 2 дмз заполняют, смесью сероводорода с воздухом, с концентрацией сероводорода 2 об.Ф под давлением 5 кгс/см- . Сероводородвоздушную смесь выдерживают в баллоне

96 ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода,1 об.4, сжимают и заполняют ею баллон под давлением

60 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТУ после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть 15 месяцев.

П р и и е р 2. Предварительно отвакуумированный баллон из нержавеющей стали объемом 8 дмз заполняют смесью сероводорода с азотом с концентрацией сероводорода 0,6 об.C под .давлением 7 кгс/см2. Сероводородную смесь выдерживают 168 ч, после чего ее удаляют из баллона, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь- 15 сероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,06 об.4, сжимают и за-. полняют ею баллон под давлением

75 кгс/см2. Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТУ после заполнения З0 через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

Пример 3. Предварительно отвакууумированный баллон из чугуна объемом 20 дм заполняют смесью серо- З водорода с метаном с концентрацией сероводорода 0,75 об.К под давлением

10 кгс/см . Сероводородметановую смесь выдерживают в баллоне 215 ч, после чего ее удаляют, баллон вакууми-40 руют, приготовленную газовую смесьсероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,05 об.4, под давлением 90 кгс/см2 сжимают и заполняют ею баллон.

Газовую смесь из баллоча анализил руют по ГОСТУ через неделю, месяц, два, четыре и несть месяцев после заполнения.

Пример 4. Предварительно отвакуумированный баллон из легированной стали объемом 2 дмз заполняют смесью сероводорода с воздухом с концентрацией сероводорода 2 об.З под давлением 5 кгс/c:Ð . Сероводородвоздушную смесь выдерживают в баллоне

84 ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода 1 об.3, сжимают и заполняют ею баллон под давлением

60 кгс/см2. .Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТУ после заполнения через неделю, месяц, четыре, шесть месяцев.

Пример 5. Предварительно от-. вакуумированный баллон из чугуна объемом 20 дмз заполняют смесью се" роводорода с метаном с концентрацией сероводорода 0,75 обА под давлением

10 кгс/см2.

Сероводородметановую смесь выдерживают в баллоне 240 ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,05 обА, сжимают и заполняют ею баллон под давлением 90 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТУ после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

Пример 6. Приготовленную газо- вую смесь-сероводород в азоте с содержанием сероводорода 1 об.3, сжимают и заполняют ею предварительно отвакуумированный баллон из нержавеюц ей стали объемом 8 дмз под давлением 60 кгс/см .

Газовую смесь из баллона анализи-, руют по ГОСТУ после заполнения через неделю, месяц, два, четыре и шесть месяцев.

Пример 7. Предварительно отвакуумированный баллон из легированной стали объемом 2 дмз заполняют смесью сероводорода с воздухом с концентрацией сероводорода 1,5 об.4 под давлением 5 кгс/см . Сероводородсодержац|ую смесь выдерживают в баллоне

96 ч, после чего ее удаляют, баллон вакуумируют, приготовленную газовую смесь сероводород в азоте с содержанием сероводорода 1 об.4 сжимают и заполняют ею баллон под давлением

60 кгс/см2.

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТУ после заполнения., через неделю, месяц, два, четыре и несть месяцев.

Пример 8. Предварительно от" вакуумированный баллон из чугуна объемом 20 дмз заполняют смесью сероводорода с метаном с концентрацией сероводорода 0,8 абА под давлением 10 кгс/см2. Сероводородметано- вую смесь выдерживают в баллоне

1555592 6

215 ч, после чего ее удаляют, вакуумируют баллон, приготовленную газовую смесь сероводород в азоте с содержанием сероводорода 0,05 об.3 сжимают и заполняют ею баллон под давлением 90 кгс/см .

Газовую смесь из баллона анализируют по ГОСТУ после заполнения через неделю, месяц, два, четыре, шесть месяцев.

В таблице представлены результаты анализа содержания сероводорода в газовой смеси через различные промежутки времени.

Как видно из таблицы, газовые смеси, содержащие сероводород, имеют стабильный состав при заполнении и последующем хранении, если предварительно баллоны заполняют сероводородсодержац им газом, с концентрацией сероводорода в 2-15 раза превышающей заданную его концентрацию в смеси и выдерживают в течение 96-215 ч (примеры 1-3).

При выдерживании меньше 96 ч цель способа не достигается, а выдерживание больше 215 ч экономически нецелесообразно (примеры 4-5).

При предварительном заполнении бал лона сероводородсодержащим газом с концентрацией сероводорода, превышающей заданную концентрацию в смесь менее чем в 2 раза, цель изобретения не достигается, а с концентрацией сероводорода более чем в 15 раз превышающей заданную концентрацию серово дорода в смеси ведет к перерасходу продуктов и экономически нецелесообразно (примеры 7 и 8).

Концентрация сероводорода в сероводородсодержащем газе в 2- 15 раз превышающая заданную концентрацию сероводорода в газовой смеси выбрана, исходя из концентрации сероводорода в хранимой смеси. Большие значения концентрации сероводорода (10- 15 раз) в сероводородсодержащем газе используются для создания сульфидного покрытия на внутренней поверхности баллонов, предназначенных для хранения газовых смесей с меньшей микроконцентрацией сероводорода.

Выдерживание сероводородсодержаще-

"го газа в баллонах в течение различных промежутков времени (96-215 ч) зависит от характера металла, из ко- . торого сделан баллон. Большее время выдерживания (168-215 ч) применяется

50 для баллонов из чугуна, меньшее (96- 168 ч) - для баллонов из легированной стали. Выбранный интервал времени выдерживания обеспечивают созданием надежного сульфидного покрытия на внутренней поверхности баллонов, выполненных из сплавов на основе жедеза.

Кроме того, время выдерживания баллонов с сероводородсодержащим газом обратно пропорционально концентрации сероводорода в последнем.

Выдержка баллона, заполненного сероводородсодержац им газом, в течение 96-215 ч обеспечивает создание сульфидного покрытия достаточной мощности, исключающего контакт сероводорода газовой смеси при дальнейшем хранении с металлом стенки баллона, взаимодействие сероводорода с последней и, как следствие, изменение концентрации сероводорода в газовой смеси, нагнетаемой в баллон для хранения под высоким давлением. Интервал времени выдерживания баллона с сероводородсодержащим газом определяется характером металла баллона и обеспечивает создание надежного сульфидного покрытия на внутренней поверхности баллона, изготовленного из различных марок чугуна и стали °

Удаление сероводородсодержащего газа из баллона обеспечивает дальнейшее заполнение баллона приготовленной газовой смесью с заданной концентрацией сероводорода .

Использование заявляемого способа позволяет наполнять обычные металлические баллоны сероводородсодержащей газовой смесью под давлением и обеспечивает сохранение стабильности их при .заполнении и последующем длительном хранении ° Стабильность состава сероводородсодержащих газовых смесей при хранении в баллоне под давлением позволяет использовать их для метрологической поверки газоаналитических приборов, что повышает точность и надежность аналитических работ.

Формула изобретения

Способ наполнения баллонов газовой смесью под давлением, преимущественно сероводородсодержащей, включаю, щий приготовление смеси, сжатие и заполнение ею баллонов до получения

1555592 высокого давления, при этом предварительно баллоны заполняют одним из компонентов смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эфФективности за счет сохранения стабильности смеси в процессе наполнения и хранения, предварительное заполнение осуществляют сероводородсодержащим газом с концентрацией серо5 водорода, в 2-15 раз превышающей заданную, и выдерживают в течение 96215 ч, после чего газ удаляют.

Концентрация сероводорода в смеси, об.3

Баллон по примеру

Через неделю

Через

1 мес

Через

2 мес

Через

4 мес

Через

6 мес

После заполнения

0,26

0,83

0,05

0,63

0,93

0,05

0 31

0,84

0,05

0,85

0,98

0,05

0 37

0,91

0,05

1,0

1,0

0,05

Составитель Г.Ольшанская

TeXPe@ JI Сердюкова Корректор О. Кравцова

Редактор fl. Гра тилло

Заказ 550

Тираж 417. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óæãîðoä, ул.Гагарина, 101

2

4

6 известный

1,0

0,06

0,05

l 0

0,05

1,0

0,06

0,95

0,05

1,0

0,06

0.05

0,91

0 05

1,0

0,06

0,05

0,89

0,05

1,0

0,06

0 05

0,87

0,05

1,0

0,06

0,05

0,86

0,05