Способ определения метанола в газовом конденсате

Изобретение относится к способам исследования материалов с использованием инфракрасного излучения, в частности к способам определения содержания метанола в газовом конденсате, и может быть использовано в промысловых и научно-исследовательских лабораториях при разработке газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. Проводят экстракцию метанола из конденсата дистиллированной водой, для чего в делительную воронку помещают 500-1000 мл конденсата, к нему добавляют 50-100 мл дистиллированной воды, перемешивают жидкости в течение 20 мин и дают смеси отстояться для разделения экстрагента (воды) и метанола. После разделения жидкостей экстрагент отбирают и исследуют методом инфракрасной спектрометрии, измеряя на фурье-спектрометре с разрешением не хуже 4 см^-1 спектр пропускания в области 800-2900 см^-1 и определяют методом базисной линии на частоте 2833 см^-1 значение оптической плотности D, по формуле рассчитывают содержание метанола в конденсате. Технический результат заключается в сокращении времени и упрощении процесса определения. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам исследования материалов с использованием инфракрасного излучения, в частности к способам определения содержания метанола в газовом конденсате, и может быть использовано в промысловых и научно-исследовательских лабораториях при разработке газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений, а также при транспорте углеводородного сырья.

Известен способ определения метанола в газовом конденсате с помощью хроматографического метода, являющийся наиболее близким в отношении заявляемого изобретения и принятый нами в качестве прототипа. В соответствии с этим способом навеску стабильного конденсата помещают в делительную воронку вместимостью 100-200 мл с хорошо притертой пробкой и добавляют для экстракции метанола дистиллированную воду. Экстракцию метанола из конденсата проводят в три этапа. Общий объем воды на экстракцию составляет 50 мл. После каждого экстрагирования дается время на полное расслоение двух жидкостей. Экстракт собирают в один бюкс и анализируют на хроматографе, определяя содержание метанола в воде методом внутренней нормализации. Рассчитывают содержание метанола в конденсате по измеренному хроматографическим методом содержанию метанола в экстрагенте и известной навеске анализируемой пробы конденсата [см. Бухгалтер Э.Б. Метанол и его использование в газовой промышленности. - М.: Недра, 1982. - С.204-205].

Недостатком указанного способа является длительность процедуры исследования, при этом измерение хроматографическим методом может быть затруднено при наличии в конденсате связанной пластовой минерализованной воды.

Задачей изобретения является сокращение времени на исследование и упрощение способа исследования.

Поставленная задача в способе определения метанола в газовом конденсате, включающем экстрагирование метанола из газового конденсата водой, решается тем, что экстрагирование метанола проводят путем перемешивания в течение 20 мин 50-100 мл воды и 500-1000 мл конденсата, а после разделения жидкостей экстрагент исследуют методом инфракрасной спектроскопии и получают спектр пропускания в области 800-2900 см^-1, производят расчет оптической плотности, и по спектру оптической плотности измеряют методом базисной линии значение оптической плотности на частоте 2833 см^-1, после чего содержание метанола в газовом конденсате определяют по формуле

где С - содержание метанола в газовом конденсате, г/см³;

D - величина оптической плотности на полосе поглощения 2833 см^-1;

ε - коэффициент экстинкции раствора метанола в воде на полосе поглощения 2833 см^-1, см²/г;

d - толщина поглощающего слоя экстрагента в используемой жидкостной измерительной кювете, см;

V_э - объем использованного экстрагента, см³;

V - объем испытуемого образца конденсата, см³.

Существенными отличительными признаками заявленного технического решения являются следующие:

- экстрагирование метанола проводят путем перемешивания в течение 20 мин 50-100 мл воды и 500-1000 мл конденсата;

- после разделения жидкостей экстрагент исследуют методом инфракрасной спектроскопии и получают спектр пропускания в области 800-2900 см^-1, производят расчет оптической плотности;

- по спектру оптической плотности измеряют методом базисной линии значение оптической плотности на частоте 2833 см^-1;

- содержание метанола в газовом конденсате определяют по формуле

где С - содержание метанола в газовом конденсате, г/см³;

D - величина оптической плотности на полосе поглощения 2833 см^-1;

ε - коэффициент экстинкции раствора метанола в воде на полосе поглощения 2833 см^-1, см²/г;

d - толщина поглощающего слоя экстрагента в используемой жидкостной измерительной кювете, см;

V_э - объем использованного экстрагента, см³;

V - объем испытуемого образца конденсата, см³.

Приведенные выше существенные отличительные признаки нам были неизвестны из общедоступных источников научно-технической и патентной информации, что позволяет сделать вывод о том, что изобретение соответствует условию патентоспособности "Новизна".

Существенные отличительные признаки являются неочевидными для специалиста в данной области, что позволяет сделать вывод о том, что изобретение соответствует условию патентоспособности "Изобретательский уровень".

Изобретение успешно прошло лабораторные испытания, что соответствует условию патентоспособности "Промышленная применимость".

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

Проводят экстракцию метанола из конденсата дистиллированной водой. При этом экстрагирование проводят в один этап. Для этого в делительную воронку помещают 500-1000 мл конденсата, к нему добавляют 50-100 мл воды, перемешивают жидкости в течение 20 мин и дают смеси отстоятся для разделения экстрагента и метанола. После разделения жидкостей экстрагент отбирают и исследуют методом инфракрасной спектрометрии, измеряя на фурье-спектрометре с разрешением не хуже 4 см^-1 спектр пропускания в области 800-2900 см^-1. С помощью специального программного обеспечения проводят расчет спектра оптической плотности (см. кривая "а") и определяют методом базисной линии (см. кривая "б") на частоте 2833 см^-1 значение оптической плотности D (линия "в"), по формуле рассчитывают содержание метанола в конденсате

где С - содержание метанола в газовом конденсате, г/см³;

D - величина оптической плотности на полосе поглощения 2833 см^-1;

ε - коэффициент экстинкции раствора метанола в воде на полосе поглощения 2833 см^-1, см²/г;

d - толщина поглощающего слоя экстрагента в используемой жидкостной измерительной кювете, см;

V_э - объем использованного экстрагента, см³;

V - объем испытуемого образца конденсата, см³.

Пример осуществления.

Для экстракции метанола к пробе конденсата объемом 500 см³, помещенной в делительную воронку, добавляют 0,050 см³ дистиллированной воды. После 20 мин перемешивания конденсата и экстрагента смесь отстаивают в течение 20 мин. С помощью делительной воронки экстрагент отделяют от газового конденсата и помещают в измерительную жидкостную кювету с толщиной поглощающего слоя 0,00734 см. С помощью лабораторного инфракрасного фурье-спектрометра измеряют спектр пропускания экстрагента в области 800-2900 см^-1. По спектру пропускания с помощью программного обеспечения выполняют расчет спектра оптической плотности (см. кривая "а") и определяют значение оптической плотности на п.п. 2833 см^-1, которое оказалось равным 0,33 (линия "в"). По формуле, с учетом известного значения коэффициента экстинкции на этой частоте ε₂₈₃₃=1,5 см²/г, проверяют расчет содержания метанола в анализируемой пробе газового конденсата

Технический результат при осуществлении заявленного изобретения заключается в сокращении времени осуществления и упрощении процесса определения метанола в газовом конденсате.

Способ определения метанола в газовом конденсате, заключающийся в экстрагировании метанола из газового конденсата водой, отличающийся тем, что экстрагирование метанола проводят путем перемешивания в течение 20 мин 50-100 мл воды и 500-1000 мл конденсата, а после разделения жидкостей экстрагент исследуют методом инфракрасной спектроскопии и получают спектр пропускания в области 800-2900 см^-1, производят расчет спектра оптической плотности и по спектру оптической плотности измеряют методом базисной линии значение оптической плотности на частоте 2833 см^-1, после чего содержание метанола в газовом конденсате определяют по формуле

где С - содержание метанола в газовом конденсате, г/см³;

D - величина оптической плотности на полосе поглощения 2833 см^-1;

ε - коэффициент экстинкции раствора метанола в воде на полосе поглощения 2833 см^-1, см²/г;

d - толщина поглощающего слоя экстрагента в используемой жидкостной измерительной кювете, см;

V_э - объем использованного экстрагента, см³;

V - объем испытуемого образца конденсата, см³.