Способ определения температур помутнения, застывания нефтепродуктов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области измерительной техники. В способе измерения проводятся по структурно-чувствительному параметру - наведенному потенциалу, возникающему на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза. Устройство содержит температурный блок, в который входит измерительная ячейка, выполненная из плавленого кварца в виде кюветы, в которой размещены два плоскопараллельных электрода, изготовленных из никеля или нержавеющей стали. Боковая поверхность кюветы из токопроводящего состава крепится к верхнему «холодному» основанию термоэлектрического модуля, нижняя «горячая» поверхность которого приводится в контакт с плоскостью охлаждающего устройства с проточной водой. Все перечисленные элементы устройства оснащены теплоэлектромагнитной защитой. С помощью токопроводов электроды кюветы соединены с входом усилителя, связанным с графическим дисплеем и компьютерным устройством. Технический результат заключается в обеспечении возможности оценки доли жидкой (кристаллической) фазы и определения температур помутнения и застывания за один цикл. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для определения температур помутнения и застывания нефтепродуктов.

Известен способ исследования низкотемпературных свойств многокомпонентных жидкостей (патент РФ №2183323, кл. G01N 25/04, опубл. 20.07.2001), включающий охлаждение кюветы с жидкостью с использованием двух термоэлектрических модулей, первый из которых имеет тепловой контакт с кюветой и имеет возможность регулирования тока электрического модуля, измерение температуры жидкости и регистрацию температурно-зависимых физических параметров жидкости.

Однако данный способ не обеспечивает определение температуры застывания в момент начала кристаллизации жидкости на границе жидкая фаза-твердая фаза. Посредством этого способа не возможно определить долю жидкой-твердой фазы к объему исследуемой жидкости, а также не возможно определить физические параметры для более оптически плотных нефтепродуктов, например масел, газойлей коксования.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения температур начала кристаллизации и застывания нефтепродуктов (см. SU №879420, кл. G01N 25/04, опубл. 07.11.1981), включающий изменение температуры нефтепродуктов, измерение электрического сигнала на стадии фазовых превращений и определение искомых физических параметров. Нефтепродукт при этом охлаждают до температуры ниже предлагаемой температуры застывания, измеряют в процессе охлаждения одновременно температуру и соответствующую разность потенциалов, а затем определяют графически температуру начала кристаллизации по начальному отклонению потенциальной кривой и температуры застывания по максимуму потенциала.

Однако посредством данного способа не возможна оценка доли жидкой (кристаллической) фазы. Данный способ менее чувствителен, так как не позволяет определить низкотемпературные показатели нефтепродуктов по структурно-чувствительному параметру - наведенному потенциалу, возникающему на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза. Не мобилен и не может быть использован в поточных линиях на нефтеперерабатывающих заводах за счет стационарности оборудования с использованием хладагента - жидкого азота.

Известно устройство для исследования низкотемпературных свойств многокомпонентных жидкостей (патент РФ № 2183323, кл. G01N 25/04, опубл. 20.07.2001). Однако конструктивные особенности данного устройства с применением оптико-электронных приборов, склонных к тепловым механическим нагрузкам, не позволяют определить долю жидкой фазы к объему нефтепродукта, и оно не пригодно для оптически плотных нефтепродуктов, например масел и т.д.

Известно устройство для определения температур начала кристаллизации и застывания нефтепродуктов (см. SU № 879420, кл. G01N 25/04, опубл. 07.11.1981), включающее температурный блок с измерительной ячейкой, усилитель и регистрирующее устройство.

Однако данное устройство за счет своих конструктивных особенностей не позволяет определить одновременно за один цикл температуры застывания и помутнения долю жидкой (кристаллической) фазы. Устройство не мобильно за счет использования жидкого азота.

Технический результат от использования изобретения заключается в расширении функциональных возможностей последнего за счет обеспечения структурно-чувствительного эффекта - наведенного потенциала, возникающего на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза с оценкой доли жидкой (кристаллической) фазы, с одновременным определением температур помутнения и застывания за один цикл. Обеспечение мобильности системы с применением в поточных линиях на нефтеперерабатывающих заводах.

Технический результат достигается за счет того, что предложен способ определения температур помутнения, застывания нефтепродуктов, заключающийся в том, что изменяют температуру нефтепродукта, размещенного в кювете с электродами, измеряют электрический сигнал на стадии фазовых превращений и определяют искомые параметры нефтепродуктов, при этом на стадии фазовых превращений образуется объемный электрический заряд (наведенный потенциал), возникающий на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза, затем поступающий с электродов в кюветы на усилитель, а затем на регистрирующее устройство, выполненное в виде графического дисплея, компьютерного устройства, на котором определяют зависимость наведенного потенциала от температуры по началу появления, по которой судят о температуре помутнения, а по максимуму кривой - судят о температуре застывания, долю жидкой фазы определяют по интегральной части кривой зависимости наведенного потенциала от температуры.

Для осуществления способа предложено устройство, включающее устройство для осуществления способа по п.1, включающее в себя температурный блок с измерительной ячейкой, выполненной в виде кюветы с электродами, усилитель и регистрирующее устройство, при этом температурный блок снабжен термоэлектрическим модулем, с одной стороны связанным последовательно с источником постоянного напряжения и с охлаждающим устройством, а с другой стороны связан с кюветой с двумя плоскопараллельными электродами, которые посредством токопроводов соединены с входом усилителя и регистрирующего устройства, представленного в виде графического дисплея и компьютера, при этом боковая поверхность кюветы из токопроводящего материала соединена с верхним холодным основанием термоэлектрического модуля, а нижняя горячая поверхность последнего входит в контакт с плоскостью охлаждающего устройства, причем электроды кюветы с нефтепродуктом выполнены из никеля или нержавеющей стали.

Функциональная схема представлена на чертеже. Измерительная ячейка температурного блока выполнена из плавленого кварца в виде кюветы 1, в которой размещены два плоскопараллельных электрода 2, изготовленных из никеля или нержавеющей стали. Боковая поверхность кюветы посредством токопроводящего состава крепится к верхнему «холодному» основанию термоэлектрического модуля 3, нижняя «горячая» поверхность которого приводится в контакт с плоскостью охлаждающего устройства 4 с проточной водопроводной водой. Все перечисленные элементы устройства оснащены тепло-электромагнитной защитой 5. С помощью токопроводов электроды 2 кюветы 1 соединены с входом усилителя 6, связанным с графическим дисплеем и компьютерным устройством 8. Термоэлектрический модуль 3 запитывают от источника постоянного напряжения 9. Испытуемую пробу нефтепродукта заливают в кювету 1, включают в систему охлаждения и питания термоэлектрического модуля 3, при этом от нижнего его основания будет отводится тепло, а верхнее основание будет охлаждаться с одновременным уменьшением температуры боковой поверхности кюветы 1 и одного из электродов. При достижении определенной температуры в температурном блоке начинают происходить фазовые превращения, сопровождающиеся структурно-чувствительным эффектом - образованием объемного электрического заряда (наведенного потенциала), возникающего на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза. Первые носители электричества с одновременным появлением микрокристалликов образуются у «холодного» электрода, а при дальнейшем охлаждении нефтепродукта фазовая граница перемещается в сторону второго электрода, при этом усиливается процесс разделения носителей заряда, а значит - потенциала до его максимального значения, соответствующего полному образованию жесткого кристаллического каркаса между электродами. Электрический сигнал с электродов 2 поступает на усилитель 6, а затем на графический дисплей 7, на экране которого строится зависимость наведенного потенциала от температуры, по началу появления которого судят о температуре помутнения (начало кристаллизации), а по максимуму кривой - о температуре застывания нефтепродукта. Доля жидкой фазы оценивается по интегральной части кривой зависимости наведенного потенциала от температуры.

Таким образом, за счет конструктивных особенностей выше указанного устройства обеспечивается одновременное определение температуры помутнения и застывания за один цикл, определение низкотемпературных показателей по структурно-чувствительному потенциалу, возникающему на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза. Возможна оценка доли жидкой (кристаллической) фазы. Кроме этого, возможно использование в поточных линиях указанного способа на нефтеперерабатывающих заводах за счет обеспечения мобильности и компактности системы.

1. Способ определения температур помутнения, застывания нефтепродуктов, заключающийся в том, что изменяют температуру нефтепродукта, размещенного в кювете с электродами, измеряют электрический сигнал на стадии фазовых превращений и определяют искомые параметры нефтепродуктов, отличающийся тем, что на стадии фазовых превращений образуется объемный электрический заряд (наведенный потенциал), возникающий на границе раздела жидкая фаза-твердая фаза и поступающий с электродов в кювете на усилитель, а затем на регистрирующее устройство, выполненное в виде графического дисплея компьютерного устройства, на котором определяют зависимость наведенного потенциала от температуры, по началу появления которого судят о температуре помутнения, а по максимуму температуры по кривой судят о температуре застывания, долю жидкой фазы определяют по интегральной части кривой в зависимости наведенного потенциала от температуры.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее в себя температурный блок с измерительной ячейкой, выполненной в виде кюветы с электродами, усилитель и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что температурный блок снабжен термоэлектрическим модулем, с одной стороны связанным последовательно с источником постоянного напряжения и с охлаждающим устройством, а с другой стороны связанным с кюветой с двумя плоскопараллельными электродами, которые посредством токопроводов соединены с входом усилителя и регистрирующего устройства, представленного в виде графического дисплея и компьютера, при этом боковая поверхность кюветы из токопроводящего материала соединена с верхним холодным основанием термоэлектрического модуля, а нижняя горячая поверхность последнего входит в контакт с плоскостью охлаждающего устройства.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что плоскопараллельные электроды кюветы с нефтепродуктом выполнены из никеля или нержавеющей стали.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к исследованию термодинамических свойств. .

Изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения температуры плавления или размягчения твердых веществ. .
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано, например, при определении состава смеси после разложения жидкого аммиака в замкнутом объеме.

Изобретение относится к способу определения стабильности водно-углеводородной эмульсии. .

Изобретение относится к области контроля и может быть использовано для определения падения напряжения в дисперсных влажных массах минерального состава в начале процесса примерзания.

Изобретение относится к способам определения вида полимерных термопластичных материалов (термопластов), в первую очередь отходов или изделий, не имеющих маркировки, или неизвестного состава, с целью их дальнейшей повторной переработки.
Изобретение относится к области анализа качественных характеристик пищевых и косметических продуктов посредством физико-химических методов

Изобретение относится к контрольно-измерительной и испытательной технике

Изобретение предназначено для определения температуры начала льдообразования (криоскопической точки) при замораживании водных растворов и влагосодержащих продуктов и материалов. Определение криоскопической точки обеспечивается контролем температуры объекта исследования при погружении его в хладоноситель, что обеспечивает его равномерное охлаждение с постоянной скоростью и повышает точность измерения температуры начала льдообразования. Предлагаемая установка состоит из трех емкостей: рабочей емкости, где помещается пробирка с продуктом, и емкостей с холодным и отепленным хладоносителем. Все емкости соединены между собой уравнительными трубопроводами и трубопроводами подачи хладоносителя в рабочую емкость. Технический результат - повышение точности определения криоскопической температуры объекта за счет его равномерного охлаждения с постоянной скоростью. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве. Измеренные значения от датчиков (8a, 8b) температуры используют для создания первого значения температуры, которое представляет температуру топлива в первой области (4) бака, и второго значения температуры, которое представляет температуру топлива во второй области (4b) бака. Разностное значение, которое представляет преобладающую разницу между первым значением температуры и вторым значением температуры, определяют и сравнивают с пороговым значением для обнаружения парафинизации топлива в баке. Технический результат - повышение точности диагностирования процесса парафинизации топлива. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения температуры застывания нефти и нефтепродуктов. Согласно заявленному решению изменение температуры испытуемого нефтепродукта, помещенного в цилиндрический стакан, выполненный с возможностью размещения в нем мешалки, осуществляют хладагентом в виде смеси этилового спирта с жидким азотом. При этом цилиндрический стакан помещают в теплоизолированную емкость, заполняемую хладагентом и имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения, герметичной фиксации цилиндрического стакана с испытуемым нефтепродуктом и подачи хладагента. В качестве температурно-зависимого параметра используют частоту вращения мешалки, а температуру застывания определяют по диаграмме, отражающей зависимость частоты вращения мешалки от температуры нефтепродукта как при понижении температуры нефтепродукта ниже температуры застывания, так и при повышении температуры до достижения температуры застывания. Также предложено устройство для реализации указанного выше способа, выполненное в виде механического и измерительного блоков. Технический результат - повышение оперативности при проведении экспресс-анализа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам определения реологических свойств материалов с помощью инверсионной газовой хроматографии и может быть использовано для точного определения температуры размягчения тяжелых нефтепродуктов и их узких фракций, в том числе фракций нефтяного и каменноугольного пеков, битумов, асфальтов, крекинг-остатков, мазута и пр. Способ определения температуры размягчения нефтяного пека и его фракций включает нагрев образца материала и определение его температуры размягчения методом инверсионной газовой храматографии с использованием колонки, заполненной нефтяным пеком или узкими фракциями нефтяного пека, нанесенными на твердый инертный носитель. Затем в заполненную исследуемым пеком колонку вводят органические соединения в качестве тест-сорбатов, температуру размягчения пека или его фракций определяют по минимуму на графике зависимости логарифма удельного удерживаемого объема сорбатов от обратной температуры. Техническим результатом является повышение точности определения температуры размягчения для широкого круга нефтепродуктов. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх