СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ Российский патент 1994 года по МПК G01N9/00 

Описание патента на изобретение RU2012865C1

Изобретение относится к анализу нефтепродуктов.

В современных дизелях в настоящее время широкое применение нашли тяжелые топлива - темные нефтепродукты плотностью более 0,9 г/см3 при 50оС. Характерной особенностью этих топлив является наличие большого количества поверхностно-активных веществ /ПАВ/. Для облегчения сжигания этих топлив очень часто к ним добавляют воду с содержанием менее 50% . В результате этого образуется стойкая водотопливная эмульсия /ВТЭ/.

Стойкость последней создается благодаря окружению предварительно размельченных включений воды /диаметром менее 0,007 мм/ поверхностно-активными веществами. Пленка ПАВ находится на поверхности капель воды и препятствует их коагуляции и, как следствие, расслаиванию эмульсии.

Одной из важнейших задач, возникающих при использовании ВТЭ в дизелях или других энергетических агрегатах, является определение массовой доли воды в эмульсии для определения действительного расхода топлива. Известные способы определения количественного состава ВТЭ путем предварительного определения масс смешиваемых воды и топлива не могут обеспечить необходимой точности, так как в процессе использования состав ВТЭ может расслаиваться, причем это расслоение может происходить неравномерно по всему объему ВТЭ. В результате состав ВТЭ будет неравномерен как в пространстве, так и во времени.

Известен способ определения содержания воды в нефтепродуктах, заключающийся в смешении пробы водотопливной эмульсии /ВТЭ/ с бензином и подогреве образовавшейся смеси до температуры кипения бензина /≈ 80oC/ [1] . Смесь выдерживают при этой температуре до тех пор, пока из нее не перестанет испаряться вода. Испарившуюся при этом воду улавливают и по ее количеству определяют состав ВТЭ.

Недостатком указанного выше способа является невозможность его применения для нефтепродуктов, содержащих ПАВ.

Наиболее близким техническим решением является способ определения содержания жидких составляющих с известной плотностью по плотности их смеси, эмульсии или раствора при отсутствии между ними химической реакции [2] .

Указанный способ неразрушающий и не требует разделения составляющих для определения их доли в общем продукте.

Недостатком этого способа является невозможность контроля полученного результата.

Целью изобретения является повышение точности определения количественного состава водонефтяной эмульсии /ВНЭ/.

Способ осуществляется следующим образом.

Определяют плотности эмульсии и ее составляющих при двух температурах эмульсии, после чего при этих же температурах определяют плотности ее составляющих и определяют массовые доли составляющих эмульсию веществ.

Массовое отношение воды и топлива в ВНЭ находят по выражению:
, (1) где ρэ , ρт , ρв - плотности соответственно эмульсии, топлива и воды Мв, Мэ - массы воды и ВТЭ в рассматриваемом объеме.

Отличительной особенностью выражения /1/ является то, что массовое отношение Мвэ является величиной постоянной и не зависит ото температуры ВТЭ, в то время как стоящие в правой части величины ρт , ρэ и ρв являются переменными и зависят от температуры.

Таким образом, при проведении измерений при двух различных температурах t1 и t2 получим различные величины плотностей воды, топлива и ВТЭ: ρв(t1), ρт(t1), ρэ(t1) и ρв(t2), ρт(t2), ρэ(t2).

В то же время массовое отношение воды и эмульсии будет постоянным при всех температурах
(2)
Полученное уравнение /2/ показывает, что неправильно выполненные замеры плотности хотя бы одной составляющей эмульсии или ее самой хотя бы при одной температуре немедленно приведет к нарушению управления /1/. Это и будет являться сигналом неточности эксперимента и необходимости его повторения.

В качестве примера ниже приводятся определение количественного состава водотопливной эмульсии на базе топлива ДТ, ГОСТ 1667-68.

Исходные продукты:
- топливо ДТ. ГОСТ 1667-68, плотность при 20оС - 0,9132 г/см3, вода, плотность при 20оС - 0,99823 г/cм 3 Первый замер при t= 63oC: ρ т/63/= 0,88684 г/см3
ρ в/63/= 0,9817 г/см3,
ρ э/63/= 0,8999 г/см3.

Массовая доля воды в ВТЭ по [2] :
χ 63= = 0,15019 Второй замер при t= 62oC: ρ т/62/= 0,88746 г/см3,
ρ в/62/= 0,9822 г/см3,
ρ э/62/= 0,9005 г/см3.

χ 62= 0,15013 Третий замер при t= 56oC: ρ т/56/= 0,89118 г/см3,
ρ в/56/= 0,98522 г/см3,
ρ э/56/= 0,9042 г/см3.

χ 56= 0,15086.

Среднее значение - χ = 0,150393 Среднее квадратичное отклонение - δ= 0,22% .

Как видно из представленных замеров, среднее квадратичное отклонение трех замеров не превышает 0,22% , что в три раза меньше возможной ошибки вследствие неточности измерительной аппаратуры. Замер верный.

Похожие патенты RU2012865C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ЭМУЛЬСИОННЫХ ТОПЛИВ 2003
  • Эпштейн С.А.
  • Горлов Е.Г.
RU2251102C1
Способ контроля стабильности состава водотопливной эмульсии 1990
  • Астанский Юрий Львович
SU1805314A1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДЫ В НЕФТЕПРОДУКТЕ 2010
  • Суменков Вячеслав Михайлович
  • Стаценко Владимир Николаевич
RU2456584C2
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ СКВАЖИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО СБРОСА ВОДЫ 2014
  • Шаякберов Валерий Фаязович
  • Шаякберов Эдуард Валерьевич
RU2542030C1
СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ 1990
  • Легошин Г.М.
  • Федорин С.Е.
  • Иванской Ю.Н.
  • Кобешавидзе Г.С.
RU2044917C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ 2016
  • Шуверов Владимир Михайлович
  • Шипигузов Леонид Михайлович
  • Рябов Валерий Германович
RU2621675C1
СПОСОБ ЦЕЛЕВОЙ ПОДГОТОВКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА К СЖИГАНИЮ 2005
  • Байбурин Фавзей Закиевич
  • Дергачев Андрей Викторович
  • Коростелев Александр Анатольевич
  • Кляцкий Денис Анатольевич
RU2284417C2
СПОСОБ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 2012
  • Кашаев Рустем Султанхамитович
  • Темников Алексей Николаевич
  • Идиятуллин Замил Шаукатович
RU2519496C1
СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Ляпин Андрей Григоревич
  • Мамедов Самир Энвер Оглы
  • Смородин Анатолий Иванович
  • Ярошенко Владимир Серафимович
RU2380396C2
СПОСОБ ОБВОДНЕНИЯ РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА, ПРИМЕНЯЕМОГО В ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ НА ОБЛЕДЕНЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2011
  • Котерев Владислав Алексеевич
  • Трифонова Ольга Анатольевна
  • Фролкина Людмила Вениаминовна
RU2467325C1

Реферат патента 1994 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Использование: анализ нефтепродуктов. Сущность изобретения: определяют плотности эмульсии и ее составляющих при двух температурах эмульсии, после чего аналитически находят массовые доли воды и нефтепродуктов в эмульсии.

Формула изобретения RU 2 012 865 C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ путем измерения плотностей эмульсии и ее компонентов, по которым судят об искомой величине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, плотности эмульсии и ее компонентов измеряют при двух температурах, после чего находят массовые доли воды Mв и нефтепродукта Mэ в эмульсии из выражения
,
где ρэ , ρт, ρв - плотность соответственно эмульсии, топлива и воды.

RU 2 012 865 C1

Авторы

Астанский Ю.Л.

Нормухамедов Б.Ф.

Даты

1994-05-15Публикация

1990-05-21Подача