Способ определения потерь от испарения нефти и нефтепродуктов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЮ (И) за) С 01 И 5 04 м,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ществление, массу испарившихся угле-водородов определяют по изменениюмассы испарившейся индикаторной жидкости, размещенной в емкости в газо-вом пространстве исследуемой среды,а величину потерь С рассчитывают по,формуле 4 ьэу .р)г где 1 с дш ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи неФти ".Союзтермнефть"(56) 1. Методические указания по определению Фактических потерь нефти на предприятиях министерства нефтяной промышЛенности. "ВНИИСПТнефть", Уфа, 1972, с, 30-31.2. Методические указания по определению технологических потерь нефти на предприятиях министерства нефтяной промышленности, РД 39-3-540-81ВНИИСПТнефть, Уфа, 1981, с, 12-17, (54)(5/) СПОСОБ ОПРЕДЕЗПНИЯ ПОТЕРЬ ОТ ИСПАРЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ путем измерения регистрирующих параметров с последующим определением массы испарившихся углеводородов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени проведения анализа и снижения затрат на его осубезразмерный коэффициентиспарения, величина которого изменяется в пределах1-05;масса,испарившейся индикаторной жидкости, кг;площадь зеркала испаренияисследуемой среды, м 2;плотность исследуемой среды, кг/мэ;диаметр зеркала испаренияиндикаторной жидкости, м;плотность индикаторной жид"кости, кг/и .11215Изобретение относится к измерению технологических потерь нефти и нефте. продуктов от испарения и может быть использовано на нефтепромыслах в системах подготовки нефти в резервуарах, эксплуатирующихся с переливной трубой при постоянном поступлении нефти, или же при хранении нефтепродуктов, перегонка которых осуществляется в узком диапазоне температур О (бензин, спирт, керосин, толуол и т.д.).Известен способ определения потерь нефти от испарения по изменениям давления насьпценных паров. В 15 1комплект такой установки входят термостат, аналитические весы, водяная баня, бомба Рейда, манометр. Сущность способа основывается на том, что при испарении нефти выделяются 20 преимущественно легкие углеводороды. Это приводит к уменьшению давления насьпценных паров. Следовательноесли заранее установлена зависимость давления насыщенных паров от относитель"25 ной весовой доли испарившейся нефти первоначального состава, то, отобрав пробу этой нефти после источника потерь (например, открытый резервуар) и измерив давление насыщения паров З 0 нефти, можно определить величину потерь нефти в весовых процентах. Теоретической основой метода является формула Н.Н. Константинова:.Ы1 с Р фгде Р,Р - давление насьпценных пазо бров исходного и испариншегося. образцов; 40б - весовая доля потерь (отисходного образца);" эмпирический коэффициент,постоянный для даннойнефти. 45Относительная погрешность метода при единичном измерении достигает ЗОХ, ее можно несколько уменьшить проведе.нием четырех-пяти параллельных опытов Я .50Недостатками данного метода явля-. ются длительность проведения анализа (более ЗО ч), его трудоемкость и низкая точность.Наиболее близким к изобретению 55 является способ определения потерь нефти от испарения, основанный на измерении количества паровоздушной 99 2смеси, выходящей из резерруара. Массовые потери углеводородов определяются по формуле бС 1 огде Ч - приведенный к нормальнымсусловиям объем паровоздушной смеси, вьппедшей иэ резервуара за измеренный промежу"ток времени, м;1"оо - ппотность вытесняемых углеводородных паров, кг/м;С - концентрация углеводородовв паровоэдушной смеси, долиединицы .Объем паровоздушной смеси замеряется ротационными газовыми счетчиками концентрация углеводородов опре - деляется на хромотографах. Погреш" ность единичного определения величины потерь находится в пределах 6-143, 121 .Недостатками известного способа являются трудоемкость и длительность проведения анализа.Трудоемкость определения величины потерь жидких нефтепродуктов за заданный промежуток времени по величине потери массы индикаторной жидкости, измеренной эа этот же промежуток времени снижается за счет исключения многих операций, необходимых при использовании известного способа, таких, например, как отбор и анализ проб паровоздушной смеси, выходящей иэ резервуара, проводимых не менее четырех-пяти раз в сутки в течение 3-4 дней, фиксирование показаний счетчика каждый час и т.д.Цель изобретения - сокращение времени проведения анализа и снижение затрат на его осуществление.Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу, включающему измерение регистрирующих параметров с последующим определением массы испарившихся углеводородов, массу испарившихся углеводородов определяют по изменению массы испарившейся индикаторной жидкости,размещенной в емкости в газовом пространстве исследуемой среды, а величину С потерь рассчитывают по формуле1 Ью Унб= ггде Е - безразмерный коэффициентиспарения, величина которого изменяется в пределах1-0,5;ш - масса испарившейся индикаторной жидкости, кг;Г - площадь зеркала испаренияисследуемой среды, м;и - плотность исследуемой среды, кг/мЗ10П - . диаметр зеркала испаренияиндикаторной жидкости, м;- плотность индикаторнойаижидкости, кг/м .Если используют в качестве индикаторной жидкости не те же самые вещества, за процессом хранения которых наблюдают, а другую жидкость, то предварительно определяется зависимость между их скоростями испарения. 20На чертеже приведена принципиальная схема устройства для реализации предлагаемого способа.Емкость 1 переменного объема, состоящая из корпуса 2 с гофром 3 и 25 кольцевым поплавком 4, подвешивается на четырех диаметрально расположенных стержнях 5 и тросе 6 и помещается в газовое пространство резервуара 7. Другой конец троса закрепляется З 0 на одном из плеч рычажных весов 8. На другое плечо весов помещаются грузы 9 со шкалами 10 и измеряющий груз ,11, перемещение которого фиксируется по шкале 12. Момент равновесия рычаж 35 ных весов устанавливается по шкале 13. Газовое пространство резервуара 7 герметизируется сальником 14.Предлагаемый способ реализуется следующим образом.40В емкость 1 заливается индикаторная жидкость. Для сохранения постоянных условий процесса испарения индика. торной жидкости (неизменность положения зеркала испарения индикаторной 45 жидкости относительно верхней кромки емкости 1) емкость 1 выполнена переменного объема. По мере наполнения емкости гофр 3 растягивается за счет усилия, развиваемого подъемной силой50 действующей на кольцевой поплавок 4При этом величина расстояния от зеркала испарения индикаторной жидкости до верхней кромки кольцевого поплавка 4 остается постоянной. То же са ;мое происходит и при испарении жидкости и опускании кольцевого поплавка 4. В качестве индикаторной жидкости в зависимости от физических свойств контролируемой среды применяют различные однокомпонентные вещества или же фракции углеводородов, выкипающие в узком интервале температур, с упругостью паров в 1,5-3,5 раза выше, чем упругость паров контролируемой нефти. Контролируя процесс испарения низко- кипящих веществ узких фракций, в качестве индикаторной жидкости могут применять то же самое вещество. Емкость 1 подвешивается на тросе 6 и помещается в газовое пространство резервуара 7 на высоту 10-30 см над зеркалом испарения нефти.Взвешивается первоначальная масса индикаторной жидкости путем перемещения компенсирующих (грубой и точной настройки) грузов 9 по шкалам 10 до момента равновесия по шкале 13. При этом груз 11 устанавливается в крайнее левое положение.После, окончания операции взвешивания грузы 9 арретируются и полученная масса регистрируется в журнале. Сжатием сальника 14 обеспечиваФ ется герметизация газового простран ства резервуара. Через заданный промежуток времени, например через неделю, производят определение количества потерь нефти. Для этого освобождают трос 6 от сальника 14 и перемещением груза 11 добиваются положения равновесия весов по шкале 13. По шкале 12, проградуированной в единицах массы, определяют массу испарив шейся индикаторной жидкости ( Ьш), сдвигают груз 11 в крайнее левое положение и добиваются условия равновесия грузами 9, которые затем снова арретируют до следующего измерения.Таким образом, становится возможным многократное использование первоначально залитой массы индикаторной жидкости без ее доливки. Условия испарения индикаторной жидкости во всех измерениях практически постоянны, так как по мере уменьшения ее количества кольцевой поплавок 4 опускается вместе с уровнем жидкости. Количество потерь нефти рассчитывается по формуле4 В Уигде к - безразмерный коэффициентиспарения, величина которо"го измеряется в пределах1-0,5;Ьш - масса испарившейся индикаторной жидкости, кг;Р - площадь зеркала испарения 5нефтепродукта м;- плотность испарившегосянефтепродукта, кг/м;П " диаметр зеркала испаренияиндикаторной жидкости м,"- плотность индикаторной жид"кости, кгм .Везразмерный коэффициент испаренияпоказывает во сколько раэ испарение контролируемой жидкости 15 меньше, чем индикаторной жидкости. Когда контролируются потери однокомпонЬнтных или узкофракционных нефте-продуктов, коэффициент испарения можно определить на основании лабо раторных исследований. Для этого .точно отмеренные объемы контролируемого в индикаторных веществ помещаются в открытые сосуды одинакового диаметра и выдерживаются в течение 25 1-2 недель в условиях, приближенных к условиям эксплуатации резервуаров. Коэффициент испарения определяется по следующему выражению:ЗОЧ 1 ЧгД ф Ькгде Ч,Ч - объемы контролируемойи индикаторной жидкостидо процесса испарения;Чф,Ч - объемы контролируемойКф Юи индикаторной жидкостипосле процесса испаренияВ том случае, когда контролируемая жидкость представляет собой 40 смесь компонентов, обладающих различной температурой кипения, например нефть, то для определения величины коэффициента испарения необходимо провести комплекс систематических 45 измерений непосредственно на промьппленном объекте ипи же на физической моделя объекта. Применение предлагаемого способа дпя контроля за потерями многокомпонентных смесей возможно только при условии постоянства нх состава. Это требование не является чрезмерным, так как при нефте- промысловом сборе нефти используется большое количество сырьевых резервуаров, в которых нефть практически пос тоя нно го состава прокачивается сквозь водную подушку и переливается через сливную трубу. Если же уровень контролируемой жидкости постоянного состава колеблется, необходимо расположить емкость переменного объема на поплавке, а трос закрепить на подпружиненном шкиве, прикрепленном к плечу коромысла весов.П р и м е р. Для лабораторной проверки предлагаемого способа собран стенд. В качестве резервуара взят 10-литровый балпон,.залитый бензином в количестве 3 кг. Внутри баллона на расстоянии 1 см над поверхностью зеркала испарения бензина помещена емкость с индикаторной жидкостью, подвешенная на коромысле чащечных весов. Диаметр зеркала испарения индикаторной жидкости, внутренний диаметр кольцевого поплавка 4, (П) 10 мм (точность измерения +0,1 мм), площадь зеркала испарения бензина в баллоне 243,63 см (точность измерения +1 мм), В качестве индикаторной жидкости взят растворитель У 647, Плотность растворителя в бензине опре делена ареометром (при нормальных условиях) и равна соответственно = 0,770 и= 0,832 с погрешностью +0,001 г/смз . Коэффициент испарения на основании параллельных опытов определен равным Е = О,б 97 с относительной погрешностью 1,3 Х.Предлагаемый способ позволяет осуществить более простой и оперативный контроль за потерями нефти и нефтепродуктов. При использовании различ ных датчиков веса (например,тензо- . метрических) становится возможным организовать и дистанционный, нерерывный контроль за технологическими потерями контролируемого продукта, а при необходимости и их:регистрация. Точное и своевременное измерение Фактических потерь нефти и нефтепродуктов является основной для разработки различных организационных мероприятий, способствующих их сокращению. Кроме того, предлагаемый способ позволяет осуществить строгий учет за потерями некоторых видов нефтепродуктов (бензнн, спирт) при их хранении.