Способ определения термоокислительной стабильности низкомолекулярных нефтепродуктов Советский патент 1985 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерителной технике, в частности для определения качества нефтепродуктов и може быть применено для контроля термической стабильности термоокислительных процессов реактивных топлив и им подобных на складах ГСМ, в лабораторных условиях или непосредственно при их эксплуатации.

Цель изобретения - сокращение времени определения, а также повышение технологичности при определении термической стабильности низкомолекулярных нефтепродуктов.

Сущность способа заключается в определении разности удельной мощности диэлектрических потерь в присутствии катализатора и без него, которая определяется по формуле

P -EoCotg fi, (1)

где 6 - диэлектрическая проницаемость топлива; Со- электрическая постоянная;.

М - угловая частота;

tg S- тангенс угла диэлектрических- потерь;

Е - напряженность электрического поля.

Следовательно, чтобы определить удельную мощность необходимо знать величину и tg 8 без катализатора и в присутствии катализатора в Исследуемой жидкости. .

Для определения tg5 и g, исследуе мый продукт заливается в топливную камеру в количестве 100 мл. В качестве катализатора применяется медная пластинка размером 25x8x2 мм. Там же помещается емкостньй трехэлектродньй датчик из нержавеющей стали. Камера закрывается крышкой, через которую выведены электроды. Емкостный датчик соединяется с цифровым емкостным мостом Р589.

Топливная камера позволяет как нагревать исследуемый продукт, так и охлаждать его холодильником, по которому протекает вода. Температура продукта измеряется термопарой, ЭДС которой определяется цифровым вольтметром. В ходе определения tgS кажды из исследуемых образцов продукта нагревается от комнатной температуры до появления максимума tgS, после чего он охлаждается до комнатной температуры. Причем необходим оптимальный режим нагрева 2,22,4 град/мин, так как при медленном режиме нагрева продолжительность определения увеличивается, а слишком быстрый нагрев приводит к квадратичной зависимости от температуры для некоторых цродуктов.

Для определения термоокислительной стабильности топлива необходимо определить tgS испытуемого топлива без наличия в нем медной пластинки, а также определить tg8 при наличии в нем медной пластинки в том же диапазоне температур.

Диэлектрическая проницаемость определяется при той температуре жидкости, при которой tgS имеет максимум по соотношению

-§:(2)

где CQ - емкость конденсатора в воздухе;

С - емкость конденсатора в жидкости.

По максимуму tgS определяют удельную мощность потерь в первом и во втором случаях по формуле (1);

p,e,-fo2i ftg8.f-; P2 e2fo2«tg&2|-,

где р, - удельная мощность, рассеивания

в топливе без катализатора; у - уяелъная мощность рассеивания в топливе при наличии катализатора;

f - частота переменного напряжения, при которой определяется tgS.

О термической стабильности судят по

величине разности удельной мощности

потерь

Е

up pz-pi eo - i-a . (

которая увеличиваетсяза счет каталитического воздействиямедной пластинки в данном топливе взависимости от его сорта.

Эксперименты по определению термической стабильности топлив проводят на топливах Т-7, Р и ТС-1. .

Согласно предлагаемому способу определяют tgo в диапазоне температур 293-433 К.

На фиг. 1 изображен г)афик зависимости tg о топлива Т-7 от температуры:

1- без катализатора

2- при наличии катализатора; на фиг. 2 - график зависимости tg 8 топлива РТ от температуры:

3- без катализатора,

4- при наличии катализатора; на фиг. 3 - график зависимости tg топлива ТС-1 от температуры:

5- без катализатора

6- при наличии катализатора. Пример. Определяют мощность

потерь Б первом и во втором случаях при значениях кВ/м, 1000 Гц,

1870544

при которых определяется tgS. Значение f определяют соответственно при той температуре, при которой появляется максимум tgS и фиксируется цифровым прибором Р589 по изменению

емкости датчика в зависимости от температуры по соотношению (2).

Значение диэлектрической проницаемости при этих измерениях изменяется fO незначительно, данные которой приведены в таблице.

Данные измерений приведены в таблице .

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ, основанный на определении способности исследуемого продукта к окислитель;ным процессам при нагревании его в присутствии воздуха и катализатора, отличающийся тем, что, с Целью сокращения времени определения, измеряют максимальное значение тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрическую.проницаемость продукта с помощью емкостного датчика при скорости нагрева 2,2-2,4 град/мин, в присутствии катализатора и без него, а термоокислительную стабильность определяют по разности удельной мощности диэлектрических потерь. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юс S щ и и с я тем, что в качестве емкостного датчика используют датчик (Л с трехэлектродной системой. I X CQ -5 ЭО vj О сд 4

Без медной пластинки

При наличии медной пластинки Для топлива Т-7 .,0092 для топлива РТ ,0426 дл топлива ТС-1 ,4606 Вт/м. Предлагаемый способ позволяет определить термоокислитепьнзпо стабиль

1,915 405

1,893 423

1,937 396 1,900 .419 кость нефтепродуктов по удельной мощности потерь. Кроме того, способ не обладает трудоемкими операциями и позволяет автоматизировать процесс определения стабильности исследуемых нефтепродуктов.