Анализатор франкционного состава нефтепродуктов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДОВЛЬСТВУ(51 с присоединением заявкиГосударственный омитет Совета Министров СССР оа делам изооретений и открытий(45) Дата опубликования описания 01.09.7 Г. Фарэане, Л. В, Ипясов 72) Авторы изобретения Пашаев и А, Ю. Азим-Зад 71) Заявитель 54) АНАЛИЗАТОР ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА НЕФТЕПРОДУКТ Изо,:оетение относитсяопредепе:;: фракционногодуктов и может быть испомерения фракционного состтов, перерабатываемых иустановках нефтеперерабаттехимической промыщпеннным получением. информацимов углерода в молекулемассе отдельных фракций,Изобрете может быть использовано заводских па ораториях при анализе каи и научно-исследовательях при изучении свойств и Опредепейпе чи монекупе осуществ фракций в потоке в измерения копиче в углерода втем сжигания па а пяетс бопьшо нных и оэдуха и поспедуюшег ва углекислого газа,пярной массы осушесъ о состав 20 Определение мопекувяяется, как правил бом. Однако много ционного анапиэа,а попож по Энгп автоматипи вес им сп,криократно коп повторени метод разгонки модификация ми мерения объема ций в жидкой фа мов ссы измерение числа а лекулярноймки, треб гперода в молеку тдепьных фракций труд чества продукци ских учрежг.ни состава вешестРазработано ных и промыщп ния фракционног В основу работ ционного солгав к устроиствам состава нефтепр пьзовано дпя из ава нефтепродук опучаемых на ывающей и нефости, с одновреме и о числе ато- молекулярной е число пабораторриборов дпя измереа нефтепродуктов. анализаторов фракен лабораторныйеру, с различными иэации процесса ива выкипаюших фракДпя получения информации о числе атомов углерода в молекуле и молекулярной массе отдельных фракций отбирают в отдельные пробоотборники каждую десятипроцентную фракцию, а затем осуществляют измерение числа атомов углерода в молекуле и молекулярной массы насоответствуюших анализаторах, Ввиду того, что дпя проведения анализа числа атолюв угперо да в молекуле и молекулярной массы требуется значительное количество вещества, фракционный анализ приходится проводить многократно, с целью накопления необходилюго для анализа количества каждой фрак 15 циибольших затрат времени и обычно могут быть корректно осуществлены только специальными лабораториями.Анапизаторы фракционного состава, осушествпяюшие опредепение последнего в паровой фазе, содержат разгонную колбу с термолриемником, регистратор температуры выкипаюших фракций, детектируюшее устройство н систему регулирования скорости выкипания фракций. Эти анапизаторы хотя и позволяют проводить экспресс-анализ фракционного состава, однако, из - за конструктивных особенностей системы отвода фракций из разгонной колбы и системы их измерений, отбор отдельных фрак ций дня последуюших измерений физико-химических свойств в них конструктивно крайне затруднен, что удпиняет процесс анализа.Таким образом,ни один из существующих анализаторов фракционного состава не 20 позволяет непосредственно в процессе анализа определить число атомов углерода в молекупе и молекулярную массу фракций анапиз ируе мого вещества.1 Лель изобретения - сокращение времени 25 анализа за счет одновременного определения числа атомов угперода в молекуле и молекулярной массы выкипаюших фракций.Достигается это тем, что в анализаторе фракционного состава, содержашем разгон ную колбу с термоприемником, установленным в верхней ее части, регистратор температуры выкипаюшпх фракций, детектируюшее устройство и систему регулирования скорости выкипания фракций, детектирую 1 цее устройство включает параплельно подкпюченные и выходу копбы пламенно-ионизационный и денситометрический детекторы, а также детектор, сигнап которого пропорционапен объемной концентрации паров вешест ва. При этом к выходам указанных детекторов подкпючены два депительных устройст/ва, вход Делитель" которых соединен с детектором, сигнал которого пронорционанен объемной концентрации паров вешест ва, Вход Делимое одного депитепьного устройства соединен с пламенно-ионизационным детектором, а вход "Делимое" другого - с денситвметрическим детектором.11 а фиг, 1 дана принципиальная схема анализатора фракционного состава нефтепродуктовв; на фиг. 2- графики с сигналами выходных устройств анализатора.Предлагаемый анализатор содержит разгонную копбу 1 с термоприемником 2, рас. поноженным в верхней части, регистратор тел нературы 3 выкипаюших фракций, нагреватель 4, термостат 5, в котором поддерживается температура на 5 - 10 С бепыне, чем темнерятчпя конца кипения60 анализируемого вешества, и расположеныпламенно-ионизационный детектор 6, детектор 7, сигнал которогопропорционаленобъемной концентрации, и денситометрический детектор 8, с которыми соединены соответствующие измерительные схемы 9,10 и 11,Пламенно-ионизационный детектор 6,сигнал которого пропорционален числу атомов углерода в мопекупе, и аэростатический денситометрический детектор 9, сигнал:которого пропорционален плотности(мопекулярной массе) паров, явпяютсястандартными, Ила могут служить детекторы от промышпенных и лабораторных хроматографов, В качестве детектора 7, сигнал которого пропорционапен объемной концентрации паров вешества и не зависит отфизико - химических свойств веществ, испопьзуется диффузионный детектор, основанный на селективной диффузии водорода черезпаладиевую мембрану.Депительные устройства 12 и 13, осу"шествляюшие деление одной переменной величины на другую, имеют два входа -"Делимое" и фДепитель, Вход "Депитель устройств 12 и 13 соединен с выходом измерительной схемы 10, а входы "Делимое" этих устройств соединены соответственно с выходами измерительных схем 9и 11.Выходной сигнал измерительного устройства 10,кроме этого, подается в регулятор14, который управляет подводом энергиик нагревателю 4, и записывается регистратором 15. Сигналы делитепьных устройств 12 и 13 записываются соответственнона регистраторах 16 и 17,Г 1 рибор работает следующим образом.В разгонную колбу 1 емкостью 5 см вво, 5дится проба анализируемого вещества(,О,д - 2 см ) и включается нагреватель 4,Г31начинается процесс разгонки, Выкипаюшиефракции подхватываются газом - носителеми транспортируются в газовые детекторы6,7 и 8. В качестве газа-носителя в анализаторе испопьзуется водород. Ввиду того,что пламенно-ионизационный детектор 6обладает значительно большей чувствительностьючем детекторы 7 и 8, лары фракций подаются в него через делитель потока.Регулирование темпа нагрЕва разгонной вколбы осуществляется следуюшим образом,Объемная концентрация паров выкипаюшихфракций в газе- носителе измеряется спомощью детектора 7, сигнал измерительной схемы 10 которого посынается в регулятор 14, Здесь он сравнивается с сигнапом, пропорциональным заданной постоян 562771ной концентрации паров, и в зависимости от величины разности этих сигналов регулятор 14 по пропорционально -интегральному закону управляет подводом энергии к нагреватепю 4 и тем самым поддерживает постоянным объемный парцнальный расход ЯИпаров выкипающих фракций, величина которого записывается регистратором 15 (фиг.26).В процессе разгонки на диаграмме регистратора температуры 3 записывается кривая изменения температуры выкипания фракций во времени (фиг. 2 а).В процессе фракционного анализа дели- тельное устройство 12 осушествпяет деление сигнала У,измерительной схемы 9 пламенноионизационного детектора 6, описываемого формулойУ= Ки; х(г),гдето - чувствительность пламенно - иониФзационного детектора;и, - число атомов углерода в молекуле-рракцийх(г) - объемная концентрация паров фракций в потоке, выходяшем. из разгонной колбы;на сигнал У измерительной схемы 10 детектора 7, описываемого формулой0= кх(г), (г)где К - чувствительность детектора 7,Выходной сигнал депитепьного устройства 12 описывается выражениемуКи; х(г)где К - коэФФициент передачи делительного Гстройства.Ки,к,=к -В то же время делитепьное,устройство13 осуществляет деление сигнала измерительной схемы 11 денситометрическогодетектора В, описываемого формуламиЦ - К (Р; -г.) х (Ь) (4)Ур = - и; -/иг н) х(г):К,(РРг-н х ,(ММгде К - чувствительность денситометрического детектора;Р Р.и - плотность соответственно г -фрак/2.нции и газа - носителя;У - объем одного моля паров (дпяграмм- моля У=22,4 и.);)ц = цР гРг.н=мРг.н х - Р - моле:Чкф укулярная масса соответственно-фракции и газоносителя; на сигнап 0 детектора 7, описываемого фор.мупой (2) .Выходной сигнал депитепьного устройства 13 описывается выражение 1Ч 3 р Х,и(Р фг-н) х (г) (6)"г 8 ту -КМ (,) =КгЬц-рг.нД,Мцгде2 3 б К10 Сигналы депитепьных устройств 12 и13 записываются соответственно регистраторами 16 и 17 в виде кривых, показанных на фиг. 2 в ц г.Ввиду того, что сигнал депитепьного15 устройства 13 включает в себя информацию о постоянной мопекупярной массе газа -носителя, отсчет молекулярной массыфракций производится с учетом этой постоянной величины, дпя чего диапазон измерения регистратора 17 выбирается соответствующим образом,Обработка результатов, получаемых надиаграммах Регистраторов, осуществляетсяспедуюшим образом, Площадь под кривойфиг, 26 представляет собой суммарный объемпаров выкипевших фракций, а каждая десятая часть этой площади соответствует десятипроцентной по объему (в паровой фазе )фракции, Температура выкипания каждой-фракции определяется по кривой (см. фин 2 а,в момент времени, соответствующий концувыхода этой фракции,Определение среднего числа атомов углерода в молекуле- фракции и средней35молекулярной массы этой фракции осуществляется соответственно по кривым (см.фиг, 2 в и 2 г) по формулам н к ни, и; и;+р;40 и(Р. --При необходимости более тонкого исследования фракционного состава кривая нафиг. 26 может быть разделена на большее 45 число частей, например 20- 50, прн этом.для каждой фракции по кривым на фиг. 2 ви г могут быть определены число атомовуглерода в молекуле и молекулярная масса.Таким образом, предлагаемый анализатор 50 позволяет осуществлять анализ фракцион-.ного состава в течение 35 минут, используя при этом небольшое количество анализируемого вещества0,5-2 смг, в процессеодного анализа позволяет получать инфор мацию о числе атомов углерода в молекуле каждой фракции и ее молекулярную массу, Эта последняя информация обычно используется дпя определения отношения С/Н(чиспа атомов углерода к числу атомов во цорода в молекуле вещества), что позво 56277 1пяет судить о групповом составе каждойфракции.форму па изобретенияАнализатор фракционного состава нефтепродуктов, содержащий разгонную колбу с термоприемником, установленным в верхней ее части, регистратор температуры выкцпаюших фракций, детектируюшее устройство и систему регулирования скорости выкипания фракций, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокрашения времени анализа за счет одновременного определения числа атомов углерода в молекуле и мопекупярной массы выкипаюших фракций,детектируюшее устройство включает параллельно подключенные к выходу колбы пламенно - ионизационный и денситометрцческий детекторы, а также детектор, сигналкоторого пропорционален объемной концентрации паров вещества, причем к выходамуказанных детекторов подключены дваделительных устройства, вход Депцтель которых соединен с детектором, сигнал которого пропорционален объемной концентрации паров вешества, вход Делимое" одного депительного устройства соединен с пламенно- ионцзаццонным детектором, а вход562771 2 аз 1863/169 Тираж 1101 По ЦНИИПИ Государственного комитета Совета по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., дписное министрийд, 4/5 пиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Составитель Э. Скорняковдактор Е. Гончар Техрец А. Лемьянова Корректор А, Кравченко