Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости Российский патент 2024 года по МПК G01N33/22 G01N33/26 

Изобретение относится к способам измерения массы потерь углеводородов при подготовке и транспортировке нефти на промыслах и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов.

В настоящее время уделяется большое внимание совершенствованию системы измерения и учета нефти или нефтепродуктов при переработке, транспортировке, хранении и потреблении. В этом свете актуальным является создание простого в использовании и точного способа определения потерь углеводородов нефти или нефтепродуктов от испарения при заполнении транспортных емкостей.

За прототип взят способ [RU 2542451] измерения массы углеводородов, образующих потери нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости заданного объема, включающий заполнение емкости нефтью или нефтепродуктами до максимального уровня, измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, фиксирование момента начала налива нефти или нефтепродукта, фиксирование отрезка времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации, отрезка времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезка времени до достижения максимального уровня заполнения, а массу потерь нефти или нефтепродукта определяют по формуле

где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;

- объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м³;

- отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин;

- максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³;

- минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин.

Указанный способ имеет дополнительную погрешность, обусловленную принятым допущением - объем выбрасываемых в атмосферу паров углеводородов приравнивается к объему транспортной емкости. Данный подход не учитывает дополнительную массу потерь, образующуюся за счет испарения углеводородов и изменения термодинамического состояния паровоздушной смеси в процессе заполнения емкости.

Технический результат предлагаемого способа - повышение точности определения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения углеводородов при заполнении транспортной емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что дополнительная масса потерь, связанная с испарением углеводородов и изменением термодинамического состояния паровоздушной смеси, определяется по изменению концентрации и температуры паровоздушной смеси в процессе заполнения транспортной емкости, а также по молекулярной массе паров углеводородов.

Способ реализуется следующим образом. До начала налива емкости определяют объем ее газового пространства статическими методами по ГОСТ Р 8.595 как геометрический объем или берут данные из паспорта на емкость. Подготавливают к работе газоанализатор, секундомер, термометр и пробоотборник. Записывают по данным метеосводки текущее атмосферное давление . Заборную трубку газоанализатора устанавливают на уровне нижнего среза заливной горловины емкости. Включают секундомер в момент начала налива нефти или нефтепродуктов и измеряют текущие значения концентрации углеводородов и начальную температуру выходящей паровоздушной смеси . В момент появления углеводородов в выходящей паровоздушной смеси, отслеживаемого по показаниям газоанализатора, фиксируют первый отрезок времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси с концентрацией . При достижении в выходящей паровоздушной смеси максимума концентрации паров углеводородов фиксируют второй отрезок времени от начала налива до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси. Третий отрезок времени фиксируют по окончании налива до максимального уровня, вместе с тем измеряют конечную температуру выходящей паровоздушной смеси и отбирают пробу паровоздушной смеси углеводородов. В лабораторных условиях определяют молярную массу углеводородов нефти или нефтепродуктов в отобранной пробе. Используя полученные значения, находят массу потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости по формуле

где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;

- объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м³;

- отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин;

- максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³;

- минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин.

- универсальная газовая постоянная;

- молярная масса паров углеводородов нефти или нефтепродуктов, гр/моль;

- атмосферное давление, Па;

- температура выходящей паровоздушной смеси в начале заполнения, К;

- температура выходящей паровоздушной смеси в конце заполнения, К.

Заявленный способ был опробован при наливе различных нефтепродуктов в транспортные емкости на нефтеперерабатывающем заводе, результаты приведены в таблице 1.

Как видно из полученных результатов, заявленный способ позволяет определять дополнительную массу потерь, образующуюся за счет испарения углеводородов и изменения термодинамического состояния паровоздушной смеси, тем самым имеет более высокую точность определения массы потерь нефти или нефтепродуктов при заполнении транспортной емкости.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ измерения массы углеводородов, образующих потери нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости, учитывающий дополнительную массу потерь, связанную с испарением углеводородов и изменением термодинамического состояния паровоздушной смеси определяемую по изменению концентрации и температуре, а так-же молекулярной массе паров углеводородов в выбросе паровоздушной смеси.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы, широко распространенные в области измерительной техники.

Изобретение относится к способам измерения массы потерь углеводородов при подготовке и транспортировке нефти на промыслах и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов. Производят заполнение емкости нефтью или нефтепродуктами до максимального уровня. Измеряют концентрацию углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости. Фиксируют момент начала налива нефти или нефтепродукта. Фиксируют отрезок времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации. Фиксируют отрезок времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезок времени до достижения максимального уровня заполнения. Измеряют начальную температуру выходящей паровоздушной смеси углеводородов. По окончании налива до максимального значения измеряют конечную температуру выходящей паровоздушной смеси углеводородов. Отбирают пробу паровоздушной смеси углеводородов. Определяют молярную массу углеводородов в отобранной пробе и находят массу потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости по формуле

где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг; - объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м³; - отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин; - максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³; - минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³; - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин; - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин; - универсальная газовая постоянная; - молярная масса паров углеводородов нефти или нефтепродуктов, г/моль; - атмосферное давление, Па; - температура выходящей паровоздушной смеси в начале заполнения, К; - температура выходящей паровоздушной смеси в конце заполнения, К. Обеспечивается повышение точности определения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения углеводородов при заполнении транспортной емкости за счет определения дополнительной массы потерь, образующихся за счет испарения углеводородов и изменения термодинамического состояния паровоздушной смеси. 1 табл.

Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости заданного объема, включающий заполнение емкости нефтью или нефтепродуктами до максимального уровня, измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, фиксирование момента начала налива нефти или нефтепродукта, фиксирование отрезка времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации, отрезка времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезка времени до достижения максимального уровня заполнения, отличающийся тем, что в процессе заполнения емкости в момент начала налива нефти или нефтепродуктов измеряют начальную температуру выходящей паровоздушной смеси углеводородов, по окончании налива до максимального значения измеряют конечную температуру выходящей паровоздушной смеси углеводородов, отбирают пробу паровоздушной смеси углеводородов, определяют молярную массу углеводородов в отобранной пробе и находят массу потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости по формуле

где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;

- объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м³;

- отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин;

- максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³;

- минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м³;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин;

– универсальная газовая постоянная;

– молярная масса паров углеводородов нефти или нефтепродуктов, г/моль;

– атмосферное давление, Па;

– температура выходящей паровоздушной смеси в начале заполнения, К;

– температура выходящей паровоздушной смеси в конце заполнения, К.