Способ определения плотности жидкостей Советский патент 1990 года по МПК G01N9/02 

Изобретение относится к. измерениям плотности нестабильных жидкостей, таких как газовый конденсат, сжиженные газы или легкая нефть и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности определения плотности нестабильной жидкости.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа определения плотности жидкости.

Устройство содержит трубопровод 1, вентиль 2 пробоотборного устройства, разъемное соединение 3, входной вентиль 4. проточный сосуд 5, выходной вентиль 6,

разъемное соединение 7, уровнемерное стекло 8, вентиль 9 сливного бака, сливной бак 10 с уровнемерным стеклом 11. Термометр 12 размещен в теплоизолированном кармане 13, размещенном на корпусе сосуда 5. Манометр 14 измеряет давление вблизи вентиля 2 пробоотборного устройства.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала проводят калибровку проточного сосуда 5. Для этого взвешивают чистый пустой сосуд, определяя его массу Mi. Заполняют его дистиллированной водой и герметизируют. Взвешивают сосуд с водой, определяя массу М2. Сливают воду и измеряют ее температуру, которую принимают за температуру сосуда с водой. Вычисляют

массу содержащейся в сосуде воды по формуле.

Мв М2-М1.

По таблице теплофизических свойств дистиллированной воды находят ее плотность yOt, соответствующую температуре t. .Вычисляют калиброванный при температуре объем сосуда vt по формуле

vt MB/PI .

Сосуд промывают растворителем, напри мер этанолом и продувают сжатым воздухом. Одну калибровку проводят на 1-40 отборов проб жидкости. Пустой сосуд взвешивают, определяя его массу Мз. На трубопроводе 1 в сечении, где давление выше давления насыщения всех компонентов перекачиваемой жидкости и газовая фаза отсутствует, размещают пробоотборное устройство, выход которого оборудован вентилем 2. К вентилю 2 через разъемное соединение 3 подсоединяют через входной вентиль 4 проточный сосуд 5, который рас- . полагают вертикально выходом вверх. К выходному вентилю 6 через разъемное соединение 7 подсоединяют уравнемерное стекло 8, выход которого через вентиль 9 соединяют со сливнЬ1м баком 10, имеющим уравнемерное стекло 11. Термометр 12 помещают в теплоизолированный карман 13 на корпусе сосуда 5, обеспечивая надежный контакт его термочувствительного элемента с сосудом 5. Открывают вентили 2, 4, 6 и 9 и продувают сосуд в течение 10-15 с при полностью открытых входе и выходе. После этого прикрывают выход сосуда с помощью вентиля б на 95-99,9% от максимальной степени его открытия. О степени прикрытия вентиля 6 судят по перемещению его штоков. Спустя 15-300 с после появления жидкости в уравномерном стекле 11 закрывают выход сосуда 5, перекрывая вентили 6 и 9. Время Ti, в течение которого пропускают жидкость через проточный сосуд 5, вычисляют по эмпирической формуле

Ti Kivf Р ..

где KI - коэффициент, который для цилиндрических сосудов с входом и выходом, рас- положенными в противоположных основаниях равен Ki 50000, кгс/см;

Vt - калиброванный объем сосуда, см ; Р - давление отбираемой жидкости, измеряемое манометром 14, кгс/см .

Выдерживают сосуд 5 с закрытым выходом и открытым входом в течение времени Т2, составляющем 20-400 с и . вычисляемом по эмпирической формуле

Т2 К2 -Tl,

где Ка - коэффициент, который для цилиндрических сосудов с входом и выходом, расположенными в. противоположных основаниях, равен К2 1,3.

За это время осуществляется окончательное выравнивание температуры сосуда и заполняющей его жидкости. Температурные изменения объема сосуда 5 сопровождаются заполнением (или сливом)соответствующего количества жидкости .через его открытый вход. Выравнившуюсятемпературу tc сосуда 5 измеряют термометром 12, изолированным от влияния окружающей среды с помощью теплоизолированного кармана 13. Закрывают вход сосуда 5, перекрывая вентили 4 и 2. Извлекают термометр 12 из кармана 13 и отсоединяют сосуд 5 от вентиля 2 пробоотборного устройства и уровнемерного стекла 8, размонтируя разъемные .соединения 3 и 7. Затем удаляют остатки жидкости из штуцеров вентилей 4 и

6, а также с поверхности сосуда 5. Заполненный нестабильной жидкостью под давлением сосуд 5 взвешивают, определяя его массу М4. После этого сливают пробу жидкости из сосуда 5 в дренажную емкость,

промывают бензином и этанолом с обязательной продувкой после каждой промывки сжатым воздухом. Массу пробы жидкости Мж определяют по формуле

Мж М4- Мз.

Объем сосуда vt, определенный в процессе калибровки, корректируют по температуре tc сосуда при наполнении его жидкостью по формуле .Vc v,i 1 +/3 (tc - t),

где Vc-откорректированный объем сосуда 5; jS- коэффициент объемного расширения материала сосуда.

Плотность нестабильной жидкости РЖ вычисляют по формуле

РЖ МЖ/УС.

Пример. Плотность сырого газового конденсата /Эж , определенная по предлагаемому способу, составляет 625 кг/м . За- полнение сосуда данным конденсатом при .атмосферном давлении сопровождается выделением его легких компонентов в виде газа, часть которого при этом теряется. Определение плотности конденсата по прото- типу РП дает значения 715кг/м . При этом повышен1 е точности определения плотности по предлагаемому способу составляет

14,4%. иго

Формула изобретения

Способ определения плотности жидкостей, включающий калибровку сосуда, отбор в него пробы жидкости и измерение ее массы, отличающейся тем, что, с целью повышения точности определения плотности нестабильной жидкости за счет отбора представительной пробы, отбор пробы производят в вертикальном направлении снизу вверх в проточный сосуд из сечения трубопровода, в котором давление выше давления насыщения, продувают сосуд в течение 10-15 с при полностью открытых его входе

и выходе, прикрывают выход из сосуда на 95-99,9% от максимальной степени открытия и выдерживают сосуд в течение 10-300 с, закрывают выход из сосуда и выдерживают сосуд 20-400 с, измеряют его температуру, закрывают вход сосуда, корректируют калиброванный объем сосуда по температуре, а плотность жидкости определяют путем деления массы пробы жидкости на

откорректированный объем сосуда.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению плотностей нестабильных жидкостей, таких как газовый конденсат, сжиженные газы или легкая нефть и может быть применено в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности определения плотности нестабильной жидкости. Способ включает калибровку сосуда, отбор в него пробы жидкости, определение ее массы и вычисление плотности. Пробу отбирают в проточный сосуд из сечения трубопровода, где давление выше давления насыщения и газовая фаза отсутствует. При этом пробу пропускают в сосуде снизу вверх, продувая сосуд 10-15 с при полностью открытых его входе и выходе, прикрывают выход сосуда на 95...99,9% от максимальной степени открытия и выдерживают сосуд в течение 15-300 с. После этого закрывают выход сосуда и выдерживают сосуд 20-400 с, измеряя его температуру. Закрывают вход сосуда, корректируют калиброванный объем сосуда по температуре, а плотность определяют делением массы пробы жидкости на откорректированный объем сосуда. 1 ил.