Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости



Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости
Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости
Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости
Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости
Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости

 


Владельцы патента RU 2542451:

Кабанов Владимир Иванович (RU)
Молчанов Олег Владиславович (RU)
Бузенков Олег Петрович (RU)
Новиков Максим Валерьевич (RU)
Миронов Николай Алексеевич (RU)

Изобретение относится к подготовке и транспортировке нефти на промыслах и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов. Способ основан на том, что в процессе налива емкости производится измерение концентрации углеводородов в вытекающей из горловины паровоздушной смеси и трех временных интервалов от момента начала налива до: момента первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации; момента максимальной величины концентрации углеводородов в паровоздушной смеси; момента окончания налива по достижении максимального уровня в емкости. Массу потерь нефти или нефтепродукта определяют по следующей формуле:

M п п = V ц [ ( t ц t C m a x ) C m a x t ц + ( t C m a x t C m i n ) ( C m a x + C m i n ) 2 t C m a x ] ,

где Mпп - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг; Vц - объем емкости, м3; tц - отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин; Cmax - максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; Cmin - минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; tCmax - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией Cmax, мин; tCmin - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией Cmin, мин. Достигаются снижение трудоемкости и повышение точности определения потерь углеводородов. 1 табл.

 

Способ определения потерь применим как в процессе подготовки и транспортировки нефти на промыслах, так и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов.

В настоящее время уделяется большое внимание внедрению рационального использования, решению проблем небаланса и совершенствования системы измерения и учета нефти или нефтепродуктов при переработке, транспортировке, хранении и потреблении. В этом свете актуальным является создание простого в использовании и высокоточного способа определения потерь углеводородов от испарения при заполнении транспортных емкостей.

Известен способ определения массы потерь нефти и нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси в процессе заполнения емкости определенного объема (Абузова Ф.Ф., Бронштейн И.С. и др. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировании и хранении. - М.: Недра, 1981, с.26). При этом измеряют концентрацию углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости и, получив значение средней величины концентрации, по формуле рассчитывают значение массы потерь углеводородов:

где M - масса потерь нефти и нефтепродуктов от испарения из емкости в процессе заполнения, кг;

Ccp - средняя массовая концентрация паров углеводородов в вытесненной из емкости паровоздушной смеси, кг/м3;

V - объем вытесненной из емкости паровоздушной смеси, м3.

Известен также способ определения объема легких углеводородов (Абузова Ф.Ф., Бронштейн И.С. и др. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировании и хранении. - М.: Недра, 1981, с.75), теряемых при заполнении транспортных емкостей, включающий определение значения объема выбросов как объема закачанного нефтепродукта, измерение плотности паров нефтепродукта в паровоздушной смеси на выходе из горловины цистерны, определение давления насыщенных паров нефтепродуктов и последующий расчет значения массы потерь углеводородов по формуле:

где kT - коэффициент насыщения паров нефтепродукта (табличные значения, полученные опытным путем);

Vзак - объем закаченного нефтепродукта, м3;

Ps - давление насыщенных паров нефтепродукта, кПа;

Paбc - абсолютное давление газового пространства емкости, кПа;

ρ - плотность паров нефтепродукта, кг/м3.

Данный способ не определяет истинного значения объема выталкиваемой паровоздушной смеси за счет испарения нефтепродукта, так как коэффициент насыщения паров нефтепродукта kT, используемый в формуле расчета, получен экспериментальным путем для разных климатических зон и периодов года и является табличным значением, что определяет высокую погрешность расчетов.

Известен способ определения объема легких углеводородов (Бударов И.П. Исследование испаряемости моторных топлив при хранении. - Диссертация кандидата технических наук. - М.: НИИ ГСМ МО, 1958, с.70), теряемых при заполнении транспортных емкостей, включающий определение значения объема выбросов как объема закачанного нефтепродукта, измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости в начальный и конечный моменты времени и последующий расчет значения массы потерь углеводородов по формуле:

где Vемк - объем емкости, м3;

k - коэффициент перевода объемной концентрации в массовую концентрацию паров нефтепродукта (рассчитывается индивидуально);

Cм1, Cм2 - массовые концентрации углеводородов в газовом пространстве емкости соответственно в начальный и конечный моменты времени заполнения емкости.

Недостатком этого способа является его значительная погрешность, обусловленная тем, что принимают допущение - паровоздушная смесь насыщается мгновенно до максимально возможной концентрации паров нефтепродуктов. Но, как показывает практика, этот процесс более длительный, что и дает погрешность в расчетах.

Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является способ определения потерь углеводородов нефти и нефтепродуктов от испарения по концентрации углеводородных паров (Черникин В.И. Сооружение и эксплуатация нефтебаз. - М.: Гостоптехиздат, 1955, с.330), вытесняемых из емкости за одно заполнение, включающий определение значения объема газового пространства емкости как геометрического объема емкости (данные из паспорта на емкость), определение температуры и давления газового пространства в момент наполнения емкости, измерение максимальной концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, измерение молекулярного веса паров углеводородов и последующий расчет значения массы потерь углеводородов по формуле:

где V - объем газового пространства емкости, м3;

T - температура газового пространства в момент наполнения емкости, К;

P - давление газового пространства в момент наполнения емкости, Па;

C - максимальное значение объемной концентрации углеводородов в газовом пространстве емкости;

M - молекулярный вес паров углеводородов, кг/моль;

- универсальная газовая постоянная, Дж /(моль*К).

Данный метод в целом решает задачу определения потерь нефтепродуктов, дает достаточно объективную картину, однако имеет существенную погрешность в связи с тем, что он не учитывает неравномерность распределения концентрации паров нефтепродуктов по высоте газового пространства, связанную с интенсивным испарением нефтепродуктов с высоким давлением паров, происходящим в процессе заполнения емкости. Также недостатком данного способа является необходимость применения сложного и дорогого измерительного оборудования (хроматограф и т.п.) для определения молекулярного веса паров углеводородов, если же брать табличное значение молекулярного веса паров углеводородов, то это вызывает существенную погрешность в расчетах.

Технический результат изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения потерь углеводородов нефтепродуктов от испарения при заполнении транспортной емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что для определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости заданного объема, включающий заполнение емкости нефтью или нефтепродуктами до максимального уровня и измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, в процессе заполнения емкости фиксируют момент начала налива нефти или нефтепродукта, фиксируют отрезок времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации, отрезок времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезок времени до достижения максимального уровня заполнения, а массу потерь нефти или нефтепродукта определяют по следующей формуле:

где Mпп - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;

Vц - объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м3;

tц - отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин;

Cmax - максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3;

Cmin - минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3;

tCmax - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией Cmax, мин;

tCmin - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией Cmin, мин.

Данные отличительные признаки в совокупности с известными являются существенными для достижения технического результата, так как измерение временных интервалов от начала налива до:

- момента первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации;

- момента максимальной величины концентрации углеводородов в паровоздушной смеси;

- момента окончания налива по достижении максимального уровня в емкости,

позволяют объективно учесть неравномерность распределения концентрации паров нефтепродуктов по высоте газового пространства и значительно упростить способ, в связи с чем отсутствует необходимость использования сложного оборудования.

Способ реализуется следующим образом.

До начала налива емкости определяют объем ее газового пространства Vц статическими методами по ГОСТ Р 8.595-2004 как геометрический объем или берут данные из паспорта на емкость. Подготавливают к работе газоанализатор и секундомер. Заборную трубку газоанализатора устанавливают на уровне нижнего среза заливной горловины емкости. Включают секундомер в момент начала налива нефти или нефтепродуктов и измеряют текущие значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси. При появлении в паровоздушной смеси паров углеводородов фиксируют первый отрезок времени tCmin от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси с концентрацией Cmin. При достижении в выходящей паровоздушной смеси концентрации паров углеводородов максимума Cmax фиксируют второй отрезок времени tCmax от начала налива до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси. Третий отрезок времени tц фиксируют при окончании налива до максимального значения. Используя полученные значения, находят массу потерь углеводородов от испарения по формуле (5).

Заявленный способ был опробован при наливе различных нефтепродуктов в транспортные емкости на объектах нефтеперерабатывающего завода, результаты которого приведены в таблице 1.

Таблица 1
Продукт Объем емкости Мц, м3 tCmin, мин Cmin, г/м3 tCmax, мин tCmax, г/м3 tц, мин Масса потерь по ф-ле (5) Mпп, г Масса потерь по ф-ле (4) G, г
1 Нефраса П-1 66 2,81 4,62 58,82 764,33 67,0 30321,84 5441,80
2 Регуляр 92 61 3,49 124,4 9,1 3021,75 10,26 79996,79 78612,1
3 Регуляр 92 61,3 2,35 8,89 9,3 2879,55 10,18 81418,75 71738,5
4 Мазут М100 66 0,08 83,54 12,87 53,33 46 7023,32 26,49
5 Алкилат 66 4,35 4,62 37 817,65 45 33538,52 6227,61
6 ДТ печное 66 1 17,78 6,54 408,83 11,07 22966,83 1556,90
7 ТС-1 66 2,33 3,56 12 515,48 14,1 18869,31 2475,15
8 Аи-98 66 5,12 71,10 44,89 1635,3 50 60918,96 24910,4

Как видно из полученных результатов, заявленный способ имеет более высокую точность определения потерь углеводородов нефти или нефтепродуктов от испарения при заполнении транспортной емкости, а также снижена трудоемкость при использовании данного способа, т.к. его применение не требует использования сложного оборудования.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ, при котором замеряют временные интервалы от начала налива до изменения значений концентрации паров углеводородов в выходящей паровоздушной смеси.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации может быть использовано стандартное оборудование, широко распространенное в области измерительной техники.

Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости заданного объема, включающий заполнение емкости нефтью или нефтепродуктом до максимального уровня и измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, отличающийся тем, что в процессе заполнения емкости фиксируют момент начала налива нефти или нефтепродуктов, фиксируют отрезок времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации, отрезок времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезок времени до достижения максимального уровня заполнения, а массу потерь нефти или нефтепродуктов определяют по следующей формуле:

где Mпп - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;
Vц - объем транспортной емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м3;
tц - отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин;
Cmax - максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3;
Cmin - минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3;
tCmax - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией Cmax, мин;
tCmin - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией Cmin, мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается способа выявления примесей в работающем масле и определения степени его загрязненности. Пробы диагностируемого и эталонного масла идентичной марки, а также масла с предельно допустимым значением загрязнителя внедряют в носитель из капиллярно-пористого материала, который помещают в область поверхностного тлеющего высоковольтного разряда от пластинчатого электрода.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована для оценки в реальном масштабе времени работоспособности масла с целью определения оптимальных сроков его замены.

Изобретение относится к способу оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел, включающий проведение параллельных отборов проб воздуха гермокабины путем его прокачки через патроны с сорбентом с последующим наземным газохроматографическим анализом на колонках разной селективности и полярности для идентификации компонентов-примесей.

Изобретение относится к способу оценки концентрации смолоподобных веществ в водной суспензии титрованием и может быть использовано в области экспериментальной и промышленной биотехнологии.
Изобретение относится к способу подготовки маловодного пластового флюида нефтяных месторождений для молекулярно-биологического анализа. .

Изобретение относится к испытательной технике для оценки качества смазочных масел, преимущественно авиационных моторных масел, в частности к оценке их коррозионной активности на конструкционные и уплотнительные материалы, и может быть использовано в химической и авиационной промышленности для определения уровня противокоррозионных свойств моторных масел и их дифференциации при допуске к производству и применению в технике.

Изобретение относится к способу измерения степени загрязнения моторного масла продуктами износа узлов трения. .

Изобретение относится к методам аналитического контроля качества газового конденсата и нефтей и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Изобретение относится к контролю качества автомобильного бензина и может быть использовано в лабораториях, автозаправочных станциях, нефтебазах и других объектах, потребляющих бензин.
Изобретение относится к лабораторным методам оценки коррозионной активности реактивных топлив. Способ оценки коррозионной активности реактивных топлив заключается в определении убыли веса медьсодержащего материала, помещенного в топливо, до и после испытания, при повышенной температуре.

Изобретение относится к химическим способам экспертизы взрывчатых веществ и криминалистических идентификационных препаратов. Способ маркировки взрывчатого вещества заключается во введении во взрывчатое вещество, полученное смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке.

Изобретение относится к области исследования жидких углеводородных топлив, преимущественно оценки их воспламеняемости, зависящей от цетанового числа, ЦЧ, или цетанового индекса, ЦИ, и может быть использовано при подборе топлива для конкретного дизельного двигателя.

Изобретение относится к области анализа физических свойств жидкостей. Устройство содержит емкость со шкалой для отбора пробы с размещенным в ней штоком с поршнем, программно-аппаратный комплекс для измерения времени и температуры, трубку для пропускания жидкости в емкость при отборе пробы для определения условной вязкости, термистор, который может быть установлен на трубке при определении микропенетрации, деэмульгирующей способности и показателя динамики нагрева жидкости, конус, который может быть установлен вместо поршня на шток с помощью резьбы при определении микропенетрации, пробку или крышку, которая может быть установлена на штуцер емкости вместо трубки при определении микропенетрации и деэмульгирующей способности, и подставку для установки емкости.

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к химическим индикаторам на твердофазных носителях, и может быть использовано для экспрессного определения металлов в водных средах и бензинах с помощью реагентных индикаторных трубок на основе хромогенных дисперсных кремнеземов.

Изобретение относится к контролю качества нефтепродуктов и может быть использовано для определения качества горюче-смазочных материалов, в том числе и для проведения экспресс-контроля горюче-смазочных материалов.

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив для реактивных двигателей (авиакеросинов), в частности определения в них количества антиоксидантов, и может быть применено в нефтехимической, авиационной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к химическим способам экспертизы взрывчатых веществ. Способ заключается в расчете величины критерия, показывающего увеличение объема взрывных газов по сравнению с начальным объемом заряда, основанном на фиксации количества разрушенного материала в металлической пластине-свидетеле при торцевом воздействии на нее вплотную примыкающего цилиндрического заряда испытуемого наливного взрывчатого вещества с инициированием взрыва от противоположного по отношению к примыкающему к пластине конца заряда для оценки коэффициента k политропы продуктов взрыва по уравнению, разрешаемому относительно k с последующей оценкой разрушительных свойств взорванного заряда по величине вышеуказанного критерия, который рассчитывается из заданного соотношения.

Изобретение относится к области исследования материалов путем определения их теплофизических свойств и предназначено для прогнозирования в лабораторных условиях эндогенной пожароопасности угольных шахтопластов при геологоразведочных разработках.
Изобретение может быть использовано для оценки моющей способности бензина и дизельного топлива и влияния их моющей способности на технико-экономические и экологические (ТЭ) характеристики двигателя (Д). Способ заключается в предварительном «загрязнении» Д эталонной загрязняющей смесью (ЭЗС) топлива и масла, обеспечивая его работу на фиксированном режиме. После выработки 20-40 л ЭЗС Д останавливают, охлаждают, разбирают и фиксируют загрязнения (З). Затем Д работает на испытуемом топливе на стандартных режимах (СР). При этом измеряют его ТЭ характеристики. Далее повторно фиксируют З. Приведены параметры СР. Технический результат - повышение степени надежности и объективности определения моющей способности бензина и дизельного топлива. 8 з.п. ф-лы, 4 табл.
Наверх