Способ оценки деэмульгирующих свойств масел


 


Владельцы патента RU 2571278:

Митин Игорь Васильевич (RU)
Митина Инна Игоревна (RU)

Изобретение относится к области диагностики качества масел. При осуществлении способа предварительно нагревают взятые в равных объемах воду и масло с введенным в него деэмульгатором до заданной температуры, смешивают их и образованную смесь подвергают перемешиванию с поддержанием температуры смеси, равной начальной температуре компонентов до образования прямой эмульсии, после чего помещают полученную эмульсию в калориметр и в процессе разделения ее на фазы регистрируют изменение температуры в слоях водной фазы и масляной фазы, по полученной зависимости изменения температур в указанных слоях находят значения установившихся температур в слоях и по разности указанных температур судят о деэмульгирующих свойствах масла, причем, чем больше разность температур, тем выше деэмульгирующие свойства. Достигается повышение точности, информативности и достоверности оценки. 3 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к области диагностики качества нефтепродуктов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны способы определения деэмульгирующих свойств масел, основанные на комплексной оценке времени деэмульсации нефтяных масел, количества воды в масле, объема эмульсии после проведения деэмульсации (ASTM D 1401-02, ASTM D 2711, MORGAN MORGOIL New Oil Specification, ТУ 0253-034-00151911-06).

Недостатком указанных способов является низкая достоверность определения деэмульгирующих свойств масел, что обусловлено недостаточно высокой степенью моделирования реальных условий процесса образования эмульсии и ее разделения на фазы.

Из известных решений наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ оценки деэмульгирующих свойств нефтяных масел, заключающийся в определении времени деэмульсации нефтяных масел, в течение которого масло отделяется от воды после эмульгирования в условиях проведения испытания, при этом за время деэмульсации масла принимают время в секундах, в течение которого из эмульсии выделится 20 см3 масла (ГОСТ 12068-66).

Известный способ также не обеспечивает высокой степени достоверности определения деэмульгирующих свойств масел, поскольку условия проведения испытания не моделируют реальные режимы эксплуатации испытуемого масла, а критерий оценки характеризуется низким коэффициентом корреляции с полученными в ходе испытания результатами, поскольку учитываемые для определения результаты носят достаточно условный характер, что, в первую очередь, объясняется условным моментом регистрации линии раздела масла и воды, и, соответственно, приближенной оценкой выделившегося масла.

Так, например, если при деэмульсации образуется три слоя: в верхнем - чистое или мутное масло, в среднем - молочная, неразделяющаяся эмульсация и в нижнем - вода, то учитывается только верхний слой масла, а если в течение 20 мин из эмульсии не выделится 20 см3 масла, время деэмульсации принимается более 1200 с.

Задачей изобретения является повышение достоверности определения деэмульгирующих свойств нефтяных масел.

Поставленная задача достигается описываемым способом определения деэмульгирующих свойств масел, заключающимся в том, что предварительно нагревают взятые в равных объемах воду и масло с введенным в него деэмульгатором до заданной температуры, смешивают их и образованную смесь подвергают перемешиванию с поддержанием температуры смеси, равной начальной температуре компонентов до образования прямой эмульсии, после чего помещают полученную эмульсию в калориметр и в процессе разделения ее на фазы регистрируют изменение температуры в слоях водной фазы и масляной фазы, по полученной зависимости изменения температур в указанных слоях находят значения установившихся температур в слоях и по разности указанных температур судят о деэмульгирующих свойствах масла, причем, чем больше разность температур, тем выше деэмульгирующие свойства.

Достигаемый технический результат заключается в уменьшении погрешности, обусловленной условиями проведения испытаний и уточнением времени, соответствующего окончанию процесса разделения смеси на фазы.

Способ проводят следующим образом.

Берут две емкости, одну из которых заполняют водой, другую маслом с введенным в него деэмульгатором, взятых в равных объемах. Указанные масло и воду нагревают до заданной температуры, например, до температуры 82±1°C, 54±1°C. Затем содержимое указанных емкостей переливают в сосуд и интенсивно перемешивают, например, мешалкой WiserStir - НТ 50DX. При этом температуру перемешивания поддерживают равной температуре нагрева масла и воды в индивидуальных емкостях. Перемешивание проводят до образования устойчивой прямой эмульсии. Время перемешивания может составлять, например, 10-20 мин. Затем смесь из сосуда переливают в калориметр и в процессе разделения ее на фазы отслеживают изменение температуры в слоях водной и масляной фаз. По полученной зависимости изменения температур в указанных слоях находят значения установившихся температур в слоях и фиксируют их значения. Установившиеся значения температур свидетельствуют о завершении процесса разделения эмульсии на две фазы - водную фазу и масляную фазу. Затем определяют разность температур в слоях. Этот показатель характеризует деэмульгирующие свойства масел.

Вышеуказанная разность значений температуры слоев водной и масляной фаз, по сути, отражает величину поверхностной энергии, которая характеризует, в том числе, энергию поверхности раздела двух фаз, энергию активности деэмульгатора и энергию процесса адсорбции.

Автором впервые экспериментально подтверждена корреляционная взаимосвязь между деэмульгирующими свойствами масел с разностью значений температур слоев водной и масляной фаз в процессе деэмульгирования.

Используемый для реализации способа калориметр представляет собой сосуд Дюара, установленный в металлическом корпусе с термоизоляцией. Калориметр сверху закрыт крышкой, изготовленной из термоизолирующего материала. В крышке размещены корпуса термометров сопротивления, также изготовленных из термоизолирующего материала. Для измерения температуры могут быть использованы, в частности, термометры сопротивления платиновые ТСП-200 или ТСП-5071.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие изобретение, но не ограничивающие его применение.

Пример №1

Проводят оценку деэмульгирующих свойств масел. Для оценки используют опытные образцы масел для подшипников жидкостного трения ПЖТ 460 с пакетами присадок: образец №1 - масло со стандартным пакетом присадок и отечественным деэмульгатором Д-157 (основной пакет присадок, используемый в настоящее время в России), образец №2 - масло с пакетом присадок компании БАСФ - Irgalub, образец №3 - масло с пакетом присадок производства компании Лубризол - LZ. Указанные масла приготовлены на базовом масле производства ООО «Газпромнефть - ОЗСМ» (Омский завод смазочных материалов). Кинематическая вязкость при 40°C у опытных образцов составляет: для образца 1 - 443,00 мм2/с, для образца 2 - 480,31 мм2/с, для образца 3 - 467,84 мм2/с. Состав испытуемых образцов масел приведен в таблице 1.

Для испытаний используют два лабораторных стакана объемом по 800 см3. В один наливают дистиллированную воду в количестве 450 см3, в другой 450 см3 масла с деэмульгатором. Воду и масло с деэмульгатором в стаканах нагревают до температуры 82±1°C. Затем содержимое двух стаканов выливают в третий стакан объемом 2000 см3, установленный на нагревателе. Смесь в данном стакане интенсивно перемешивают мешалкой WiserStir - НТ 50DX, перемешивание происходит при 300 об/мин. Шток мешалки ⌀=8 мм, лопасти 4 шт, ⌀=89 мм, высота лопастей 20 мм. В процессе перемешивания температуру выравнивают до исходной, равной 82±1°C. Продолжительность перемешивания составляет 10 мин. Затем подготовленную смесь из стакана переливают в калориметр для разделения эмульсии и регистрируют изменение температуры в слоях водной и масляной фаз. При регистрации температуры используют программу Owen Process Manager v.2.04a. Программа Owen Process Manager v.2.04a является системой автоматического контроля технологических процессов и позволяет осуществить сбор, отображение и архивацию данных, поступающих от приборов компании Owen на ПК. Фиксируют значения установившихся температур в слоях водной и масляной фаз. Указанные значения температур свидетельствуют о завершении процесса разделения эмульсии на две фазы - водную фазу и масляную фазу. Затем определяют разность температур в слоях масла и воды. Вышеуказанная разность значений температуры слоев водной и масляной фаз ΔT составляет для образца 1 - 7,26°C, для образца 2 - 8,77°C, для образца 3 - 10,48°C.

Из полученных данных следует, что лучшими деэмульгирующими свойствами обладает образец №3 с пакетом присадок компании БАСФ - Irgalub, ему уступают образец 2 и образец 1.

Полученные выводы полностью подтверждаются испытаниями аналогичных образцов, проведенными в соответствии с ASTM D 1401, что свидетельствует об их достоверности.

Так, деэмульгирующие свойства масел, определяемых по ASTM D 1401 при 82°C, составляют для образца 1 - 25 мин, для образца 2 - 25 мин, для образца 3 - 20 мин.

Пример №2

Проводят оценку деэмульгирующих свойств масел по примеру 1 в аналогичных условиях. При этом оценку проводят при температуре 54°C. Разность значений температуры слоев водной и масляной фаз ΔT составляет для образца 1 - 4,37°C, для образца 2 - 4,37°C, для образца 3 - 7,24°C.

Из полученных данных также следует, что лучшими деэмульгирующими свойствами обладает образец №3 с пакетом присадок компании БАСФ - Irgalub, ему уступают образец 2 и образец 1.

Пример №3

Для оценки используют образец товарного масла И460 ПВ по (ТУ 0253-03400151911-06) с пакетом присадок: Агидол-1, Иргамт-39, антипенная присадка Infineum С9496, загущающая присадка Viscoplex 8-890, деэмульгатор Additin М 10.394. В качестве базового масла используют масло производства ООО «Газпромнефть - ОЗСМ». Основные характеристики товарного образца следующие: кинематическая вязкость при 40°C - 459,6 мм2/с, индекс вязкости составляет 94, температура застывания - минус 17°C.

Испытание образца проводят аналогично примеру 1 при температурах 82°C и 54°C.

При температуре испытаний 82°C разность значений температуры слоев масла и воды ΔT товарного масла составляет 9,02°C, при температуре испытаний 54°C - 5,35°C. Из указанных данных следует, что испытываемое масло имеет деэмульгирующие свойства ниже, чем образец 3, но выше, чем свойства образцов 2 и 3.

Таким образом, описываемый способ позволяет повысить достоверность определения деэмульгирующих свойств нефтяных масел за счет уменьшения погрешности, обусловленной условиями проведения испытаний и уточнением времени, соответствующего окончанию процесса разделения смеси на фазы.

Способ определения деэмульгирующих свойств масел, заключающийся в том, что предварительно нагревают взятые в равных объемах воду и масло с введенным в него деэмульгатором до заданной температуры, смешивают их и образованную смесь подвергают перемешиванию с поддержанием температуры смеси, равной начальной температуре компонентов до образования прямой эмульсии, после чего помещают полученную эмульсию в калориметр и в процессе разделения ее на фазы регистрируют изменение температуры в слоях водной фазы и масляной фазы, по полученной зависимости изменения температур в указанных слоях находят значения установившихся температур в слоях и по разности указанных температур судят о деэмульгирующих свойствах масла, причем, чем больше разность температур, тем выше деэмульгирующие свойства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитической химии газовых и воздушных сред, а также непищевых материалов. Способ характеризуется тем, что применяют газоанализатор с n=3-8 пьезокварцевыми резонаторами с собственной частотой колебаний 10-15 МГц, электроды которых модифицированы селективными и чувствительными сорбентами к газам-маркерам отработки моторных масел, отбирают анализируемый образец моторного масла и помещают в герметично закрывающийся сосуд для насыщения газовой фазы газами-маркерами отработки моторных масел, после установления равновесия в системе газ - жидкость, не нарушая герметичности сосуда, отбирают пробоотборником 1-5 см3 равновесной газовой фазы и инжектируют ее в закрытую ячейку детектирования анализатора газов, фиксируют изменение частоты колебаний модифицированных пьезокварцевых резонаторов в течение 1 мин, по результатам откликов в программе строят «визуальный отпечаток», рассчитывают его площадь Sв.о, отн.ед.2, рассчитывают разность площадей ΔS между площадью «визуального отпечатка» для анализируемой пробы Si и площадью «визуального отпечатка» для стандартного образца моторного масла Sст по формуле ΔS=(Si-Sст)/Sст×l00%, если относительная разница площадей ΔS≤30%, то моторное масло соответствует норме, если ΔS≥30%, то степень отработки масла критическая, при ΔS>45% - моторное масло отработано и подлежит замене.

Изобретение относится к области аналитической химии для определения присадок в моторных маслах и может найти применение в аналитических лабораториях, производственных и технологических лабораториях нефтеперерабатывающих заводов, криминалистической практике.

Изобретение относится к способу и системе для анализа свойств флюидов в микрофлюидном устройстве. Флюид вводится под давлением в микроканал, и в ряде мест, расположенных вдоль микроканала, оптически детектируются фазовые состояния флюида.

Группа изобретений относится к получению характеристик нефтесодержащей текучей среды, извлекаемой из углеводородосодержащего геологического пласта. Представлен способ получения характеристик одного или нескольких свойств многокомпонентной нефтесодержащей текучей среды, заключающийся в том, что: (а) измеряют в скважине с помощью скважинного инструмента анализа текучей среды данные, представляющие, по меньшей мере, одно свойство для группы компонентов многокомпонентной нефтесодержащей текучей среды, и сохраняют данные в считываемой компьютером памяти, причем это, по меньшей мере, одно свойство для группы компонентов является весовым процентом группы компонентов; (б) с использованием процессора компьютера и программного обеспечения, сохраненного в считываемой компьютером памяти, получают, по меньшей мере, одно свойство для соответствующих компонентов группы из группы компонентов на основе данных, сохраненных на этапе (а), причем это, по меньшей мере, одно свойство является весовым процентом для соответствующих компонентов группы, и соотношение, полученное из анализа базы данных давление-объем-температура, причем это соотношение выражается линейной функцией количества атомов углерода для соответствующих компонентов группы и основано на коэффициентах дозирования, вычисленных в соответствии с уравнением где i изменяется в диапазоне целых чисел, соответствующих группе компонентов с определенным количеством атомов углерода в группе компонентов, Ψi - коэффициент дозирования для i-го компонента с определенным количеством атомов углерода в группе компонентов, А и В заданы по результатам регрессионного анализа базы данных давление-объем-температура, и CNi - количество атомов углерода для i-го компонента с определенным количеством атомов углерода в группе компонентов; (в) используют процессор компьютера и программное обеспечение, по меньшей мере, одно свойство для соответствующих компонентов группы, полученных на этапе (б) для оценки или прогнозирования одного или нескольких свойств многокомпонентной нефтесодержащей текучей среды; (г) выводят результаты, полученные на этапе (в) пользователю.

Изобретение относится к диагностированию двигателей внутреннего сгорания, в частности, к устройствам для определения загрязненности фильтра предварительной очистки масла смазочной системы двигателя.

Группа изобретений относится к автомобильной технике. Способ профилактики работы двигателя автомобиля включает оценку соответствия топлива по его устойчивости к окислению на основании определения процентного содержания ВНТ в топливе питания двигателя посредством спектроскопии в ближней инфракрасной области с возможностью изменения указанного содержания и уведомление пользователя о качестве топлива на основании результатов вышеуказанного определения.
Изобретение относится к оценке качества моторных масел и может быть использовано для определения их пригодности при эксплуатации техники. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и касается способа и системы для получения характеристик градиентов состава и свойств текучей среды коллектора, представляющего интерес, и анализа свойств коллектора на основе таких градиентов.

Изобретение относится к разработке и оценке нефтяных месторождений. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения концентрации сажи в моторном масле двигателей внутреннего сгорания. Заявленное изобретение касается способа определения концентрации сажи в моторном масле двигателей внутреннего сгорания, при котором определенное количество моторного масла с определенной скоростью течения направляется вдоль измерительного участка (2) и/или через него. Моторному маслу в области измерительного участка (2) подается энергия по меньшей мере от одного источника (13) энергии таким образом, что содержащиеся в моторном масле частицы сажи по меньшей мере частично поглощают эту энергию. Затем количество энергии, поглощенное в области участка (2) измерения, регистрируется и исходя из этого определяется концентрация сажи в моторном масле. Кроме того, заявлено устройство для определения концентрации сажи в моторном масле двигателей внутреннего сгорания. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения температуры застывания нефти и нефтепродуктов. Согласно заявленному решению изменение температуры испытуемого нефтепродукта, помещенного в цилиндрический стакан, выполненный с возможностью размещения в нем мешалки, осуществляют хладагентом в виде смеси этилового спирта с жидким азотом. При этом цилиндрический стакан помещают в теплоизолированную емкость, заполняемую хладагентом и имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения, герметичной фиксации цилиндрического стакана с испытуемым нефтепродуктом и подачи хладагента. В качестве температурно-зависимого параметра используют частоту вращения мешалки, а температуру застывания определяют по диаграмме, отражающей зависимость частоты вращения мешалки от температуры нефтепродукта как при понижении температуры нефтепродукта ниже температуры застывания, так и при повышении температуры до достижения температуры застывания. Также предложено устройство для реализации указанного выше способа, выполненное в виде механического и измерительного блоков. Технический результат - повышение оперативности при проведении экспресс-анализа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике измерений и может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла. Оптико-электронное устройство для контроля качества моторного масла содержит осветительный блок, блок для захвата изображения, блок обработки изображения, схему управления осветительным блоком, последовательно соединенную с первым цифроаналоговым преобразователем и ЭВМ, электромеханический клапан дозации масла из картера двигателя с блоком управления электромеханическим клапаном, последовательно соединенный с вторым цифроаналоговым преобразователем и ЭВМ, шаговый двигатель, последовательно соединенный с блоком управления шаговым двигателем, с третьим цифроаналоговым преобразователем и ЭВМ, двумя катушками с лентой из фильтровальной бумаги, объектив, ПЗС-матрицу, последовательно соединенную с первым аналого-цифровым преобразователем, DSP-процессором и ЭВМ, термодатчик, последовательно соединенный с усилителем, вторым аналого-цифровым преобразователем и ЭВМ, цифровой индикатор, интерфейс соединения с внешними устройствами. Достигается возможность осуществления непрерывного автоматизированного контроля, повышение точности, оперативности и достоверности измерений. 1 ил.

Изобретение относится к имитационному моделированию сепараторов отделения воды от нефти, более конкретно к способу испытания термической добычи. Раскрыт имитатор теплового разделения фаз и способ испытания химических веществ. Имитатор содержит поворотный магазин с кольцевым нагревательным блоком (10), установленным с возможностью поворота на основании (20). Поворотный магазин содержит кольцевой ряд испытательных ячеек (12) для приема множества испытательных флаконов (60), множество нагревательных элементов (14) и термопары (15), расположенные между указанными ячейками. Каждая ячейка имеет канал (40) освещения и вертикальную щель (24), расположенные снаружи для обеспечения возможности визуального наблюдения или отображения вертикального образца флакона. Источник (41) освещения совмещен с каналом освещения каждой ячейки в ответ на поворот поворотного магазина. Способ включает добавление текучей среды со смешанной фазой во множество флаконов, добавление химического вещества в каждый флакон и имитирование теплового разделения фаз. Изображения текучей среды в каждом флаконе захватывают и анализируют для определения эффективности по меньшей мере одного химического вещества. Изобретение позволяет обеспечить возможность одновременного испытания множества химических веществ с использованием недавно добытой эмульсии, реальных температур процесса, перемешивания, продолжительности, добавления и извлечения текучей среды. 2н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области физической химии, а именно исследованию термоокислительной деструкции смазочных масел и образованию высокотемпературных отложений на поверхностях теплонагруженных деталей двигателей. Для этого используют метод гравиметрического определения массы отдельной чашечки-испарителя без испытуемого смазочного масла и массы отдельной чашечки-испарителя с испытуемым смазочным маслом . Испытуемый образец выдерживают при температуре (T) и в течение времени (τ), достаточных для образования высокотемпературных отложений. После этого определяют массу смазочного масла, подвергшегося испарению . Затем образец промывают изооктаном, сушат и определяют массу чашки-испарителя с образовавшимися лаковыми отложениями . После сушки образовавшихся высокотемпературных отложений определяют суммарную массу нерастворимого в изооктане осадка (X), выделенного при промывке чашечек-испарителей. Сохранившуюся рабочую фракцию испытуемого смазочного масла рассчитывают по приведенной формуле. Изобретение позволяет повысить достоверность оценки смазочных масел по степени их влияния на эксплуатационную надежность двигателей при оценке глубины термоокислительной деструкции смазочного масла в целом. 1 ил., 1 табл.
Наверх