Способ определения температуры застывания углеводородных топлив

 

Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтехимической промышленности и может использоваться для проверки качества нефтепродуктов при транспортировке и хранении. Сущность изобретения: анализируемую пробу просвечивают оптическим лучом, охлаждают, регистрируют одновременно два параметра - изменение амплитуды светового потока в зависимости от измерения температуры пробы и изменение температуры пробы в зависимости от времени при равномерном охлаждении, вычисляют корреляционную функцию между этими двумя зависимостями и при максимальном значении корреляционной функции отмечают температуры застывания. 2 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может использоваться для проверки качества нефтепродуктов при транспортировке и хранении.

Известны способы определения низкотемпературной прокачиваемости углеводородных топлив [1 и 2] Однако известные способы имеют недостаточно высокую точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому является оптический способ определения низкотемпературной прокачиваемости углеводородных топлив [3] который заключается в просвечиваемости охлаждаемой пробы и регистрации графика зависимости интенсивности светового потока от температуры. По графику определяют точку помутнения, точку предельной фильтруемости и точку замерзания топлива.

К недостаткам этого способа следует отнести низкую точность определения показателей нефтепродуктов.

Целью изобретения является повышение точности определения показателей нефтепродуктов.

Цель достигается тем, что измеряется изменение интенсивности светового потока в зависимости от температуры топлива при одновременном измерении изменения температуры пробы в зависимости от времени при равномерном охлаждении. По корреляции между двумя функциями определяют температуру застывания.

Охлаждение начинают при плюсовой температуре с измерением интенсивности светового потока J и температуры в топливе Т. Измерения производят через равные промежутки времени δt. Регистрируют разность интенсивности светового потока δ J и разность температур δ Т за интервал времени δ t. Охлаждение топлива приводит к изменению структуры вещества и уменьшению светового потока через пробирку с пробой, а при застывании и кристаллизации составляющих нефтепродукта выделяется тепло и замерзание происходит при пониженном градиенте температуры (т.е. за интервал времени изменение температуры минимально).

На фиг. 1а приведен график изменения интенсивности светового потока ; на фиг. 1б график градиента температуры по времени ; на фиг.1в приведена корреляционная зависимость между результатами измерения и . В точке замерзания график фиг.1в имеет четкий пик кривой корреляционной зависимости, причем точность определения температуры застывания повышается и достигает 0,1^оС.

Режим криостата такой, что поддерживается постоянная скорость охлаждения, причем скорость не должна превышать 3 градуса в минуту.

Повышение точности определения показателей нефтепродуктов достигается измерением одновременно двух параметров и и вычислением их отношения. При температуре застывания максимальна корреляционная связь между ними.

Для осуществления способа используют устройство (фиг.2), состоящее из кюветы 1 с пробой, источника 2 питания, источника 3 излучения светового потока, приемника 4 света, датчика 5 температуры, усилителя 6 сигнала от датчика, криостата 7, блока 8 управления криостатом, таймера 9, блока 10 вычислителя приращения светового потока J при изменении температуры пробы на величину Т градусов, блока 11 вычислителя изменения температуры Т при изменении времени t, коррелятора 12, блока 13 управления, индикатора 14 температур помутнения, застывания.

Источник 2 питания соединен с излучателем 3 света. Рядом размещена термопара, присоединенная к входу датчика 5, выход которого соединен с входами вычислителя 10 приращения светового потока и вычислителя 11 изменения температуры. Световой поток проходит через пробу от излучателя 3 к приемнику 4 света, который подсоединен к усилителю 6 сигнала датчика, выход которого соединен с вычислителем 10 приращения светового потока. Таймер 9 вырабатывает временные метки и соединен с вычислителем 10 и вычислителем 11. Блок 13 управления соединен с блоком 8 управления криостатом, выход которого соединен с криостатом 7. Вычислитель 10 приращения светового потока и вычислитель 11 изменения температуры соединены с входами коррелятора 12, выход которого соединен с блоком 13 управления, на выходе которого присоединен индикатор 14.

Устройство работает следующим образом.

В кювету 1 наливают исследуемую жидкость, ставят в криостат 7, задают режим охлаждения блоком 8 управления криостатом, который включается от общего блока 13 управления. Источник 2 питания служит для подачи в излучатель 3 света постоянного тока стабильной амплитуды, приемник 4 света преобразует световой поток в электрический сигнал, который усиливается усилителем 6, а измерение температуры исследуемого вещества производится термопарой, электрический сигнал которой усиливается датчиком 5 температуры. Сигналы с выходов усилителя 6 приемника света, датчика 5 термопары, а также с выхода таймера 9 поступают на входы вычислителя 10, с выхода таймера 9 и датчика 5 термопары поступают на входы вычислителя 11 T/t. Коррелятор 12 сравнивает сигналы с выходов блока 10 и блока 11 и результат измерений выдает на индикатор 14. На индикаторе высвечиваются температура помутнения, температура предельной фильтруемости и температура застывания. Для обсчета данных и управления температурой в криостате в блок 13 управления встроен микропроцессор.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с большой точностью (1^о С) определять один из основных показателей нефтепродуктов с возможностью автоматизации и определения экспресс-методом в полевых условиях.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАСТЫВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ, заключающийся в том, что анализируемую пробу просвечивают оптическим лучом, при охлаждении регистрируют интенсивность прошедшего светового потока и температуру пробы и определяют температуру застывания по уменьшению интенсивности светового потока, отличающийся тем, что определяют одновременно изменение амплитуды светового потока в зависимости от изменения температуры пробы и изменение температуры пробы в зависимости от длительности интервала времени, вычисляют корреляционную функцию между этими двумя зависимостями и по максимальному значению корреляционной функции судят о температуре застывания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2