Автоматический анализатор выкипаемости нефти и нефтепродуктов Советский патент 1979 года по МПК G01N31/08 

1

Изобретение касается автоматического контроля качества нефтей и нефтепродуктов на технологических потоках и может быть использовано для экспрессного лабораторного определения выкипаемости нефтей и нефтепродуктов в исследовательских и заводских лабораториях отраслей промышленности, связанных с добычей, транспортом, хранением и переработкой нефтей и нефтепродуктов.

Известны анализаторы выкипаемости (количество фракций анализируемого вещества, выкипевших при заданной температуре) нефтей и нефтепродуктов, в которых она определяется либо путем разгонки анализируемого Беп;ества методом Энглера, либо путем однократного испарения веш,ества при заданной температуре 1.

Иа-иболее близким по технической сушности к предлагаемому является автоматический анализатор выкипаемости нефтей и нефтепродуктов, содержаш,ий емкость для разгонки анализируемого веш;ества, снабженную нагревателем, автоматический дозатор с мембранным приводом, размешенный в термостате и включаюший верхнюю и :нижнюю неподвижные и среднюю подвижную пластины с отверстиями, систему измерения количества выкипаюш,их фракций с равночувствительным детектором, командный прибор, регистратор, управляемые клапаны, соединительные трубки, линию газа-носителя, причем автоматически дозатор через емкость для разгонки сообш,ен с измерительной системой и регистратором 2.

Цель изобретения - увеличение скорости анализа.

Это достигается тем, что емкость для

разгонки нефтепродуктов расположена в подвижной пластине дозатора, отверстие в верхней неподвижной пластине в средней своей части сообщено через управляемый клапан с линией газа-носителя, а в верхней - с трубкой, соединенной через управляемый клапан с детектором и атмосферой, а нагреватель размещен под отверстием в верхней неподвижной пластине. На чертеже показана схема анализатора. Анализатор содержит датчик 1, панель 2 подготовки анализируемого вещества п газг-носителя, неравновесный электрический мост 3 с источником питания, автоматический электронный потенциометр 4,

двухпозиционный электрический регулятор 5, командный электропневматический прибор 6, стабилизатор напряжения 7, верхнюю 8 и нижнюю 9 неподвижные пластины дозатора п подвижную пластину 10 дозатора, которая соединена механически соштоком мембранного писпматического привода 11, отпсрстпе 12, которое при крайнем нравом ноложени 1ласГ 1ны 10 сопме.набтея с отверст1 ем 13 в верхней неподвнжнор пластнНе, а нри крайнем левом положен и совмещается е отверстиями 14, елужаишми для нротока аналнзнруемого ъещеетва, нагреватель 15, который питаетея от етабнлизатора напряжения 7, трубку 16, служащую для ебора иенарнзшнхея фракций, управляемые нневматнчеекие клапаны 17 и 18, управляемый клапан 19, штуцер 20, дозатор 21, состоящий из двух каналов - измерительного 22 н сравнительного 23, на выходе которых размещены капилляры 24 и 25, а на входе - проволочные малоннерционные измерительный 26 и сравнительный 27 терморезиеторы, постоянный дроссель 28, управляемый кланан 29, постоянные дроеселн 30 н 31, контактный термометр 32 и нагреватель 33, входяп ие в систему регулирования температуры термостата.

Анализатор работает следующим образом.

В режиме «подготовка по сигналам командпого прибора 6 закрываются клананы 17 н 19 и открываются клаианы 18 и 29. Ввиду того, что через каннлляры 24 и 25 протекают одинаковые расходы газа-носителя, сигнал детектора равен нулю, так как давления в точках А и Б одинаковы. При этом терморезисторы 26 и 27 одинаковую температуру.

Регистратор записывает нулевой сигпал детектора.

По истечении определенного отрезка времени, доетаточного для отбора представительной пробы анализируемого вещества, начННаетея режим работы «анализ.

По сигналу командного ирибора мембранный привод переводит пластину 10 в крайнее правое положение и отверстие 12 совмеи ается с отверстием 13. Таким образом, создается емкость для разгонкн анализируемого вещества. Таккак нагреватель 15 все время включен, а сам дозатор находится в термостате ири температуре, равной заданной, при которой измеряетея выкипаемость анализируемого вещества, сразу же после перемещения пластины 10 начинается испаренпе анализируемого вещества.

Испаряющиеся фракции поступают в трубку 16 и вытесняют из нее газ-носитель через открытый клапан 18 в атмоеферу.

Объем трубкн 16 подобран таким, чтобы помещались все выкипающие фракции. Испарение проиеходит до тех нор, пока анализируемое Вещество не достигнет температуры термостата. При этом из пробы испаряются все выкипающие при заданной температуре фракции. Время, необходимое для испарения пробы вещества, подбирается при настройке анализатора. В период испарения анализируемой пробы сигпал детектора равеп нулю. После занерщения исиаре1ия по сигналу кпмандиого прибора 6 ила , iO переводите-, р, крайнее левое иоложеиис, отверстие 12 созмен1ается с отг.ерстнем 14 и анализируемое BCHiecTBO начинает иромывать отверстие 12 от остатков нробы. В трубке 16 остаются в парообразном состояннн все нспарнвщиеся фракции аналнзнруемого вещеетва. Затем по сигналу командного прибора 6 закрываются клаианы 29 н 18 и открываются клапаны 17 и 19. Газ-носитель поступает через открытый клапан 19 и щтуцер 20 в трубку 16 с тем же расходом, с каким он поступал ранее в детектор через Клапан 29. Газ-носнтель выталкивает нсиарнвщиеся фракции через открытый кланан 17 в нзмернтельный канал 22 детектора.

Так как вязкоеть фракцнй аналнзируе.мого вещества, находящихся в парообразном состоянии, отличается от вязкости газа-носителя, скорость истечения смеси этих фракций с газом-носителем через каннлляр 24 отличается от скорости истечения чистого газа-ноеителя. Поэтому давление в точке А отличается от давления в точке Б. Еели в качестве газа-носнтеля используется воздух, то давление в точке А при протекании смесн газа-носителя е нефтяными фракциями уменьщаетея, так как вязкость нефтяных паров меньше вязкости воздуха, т. е. при нротеканнн через капилляр 24 нефтяных паров его гндравличеекое сопротивление уменьщаетея. Это вызывает увеличение расхода газа-носителя через канал 22. Сопротивление терморезистора 26 прн этом уменьщаетея, так как его омывает больщий расход газа-носнтеля и отвод тепла от него увелнчнвается, в то время, как еопротивление терморезпстора 27 не изменяется. Различие сопротивлений терморезисторов вызывает разбаланс неравновесного моста 3, который регистрируется в виде пика. Высота пика определяет колнчество выкиневщих фракций. Па этом заканчивается режим работы «анализ.

В следующем цикле вее оиерацни повторяются.

Форм у л а и зобретення

Автоматический анализатор выкипаемости нефти и нефтепродуктов, содержащий емкость для разгонки анализируемого вещества, снабженную нагревателем, автоматический дозатор с мембранны.м приводом, размещенный в термостате и включающий верхнюю и нижнюю «еподвижные и среднюю подвижную пластины с отверстиями, систему измерения количества выкипающих фракций с детектором, командный црибор, регистратор, )правляемые клапаны, соединительные трубки, линию газа-носителя, нрнчем автоматический дозатор через ем