АНАЛИЗАТОР ИСПАРЯЕМОСТИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к технике контроля качества нефтепродуктов, а именно, к средствам определения их испаряемости.
Известен анализатор испаряемости нефтепродуктов (А.С.Ирисов. Испаряемость топлив для поршневых двигателей и методы ее исследования. М.: Гостоптехиздат. 1955 с.177-180), содержащий трубопровод, соединенный с воздуходувкой и снабженный диффузором, на входе которого размещен карбюратор, подключенный к емкости с анализируемым нефтепродуктом, и систему сбора неиспарившихся фракций нефтепродукта.
В процессе анализа поток воздуха от воздуходувки создает разряжение в диффузоре трубопровода, что вызывает фонтанирование анализируемого нефтепродукта из карбюратора. При этом анализируемый нефтепродукт разбивается на мелкие капли, часть которых увлекается потоком воздуха и постепенно испаряется, а другая часть оседает на стенках трубопровода в виде пленки. Пленка движется по стенкам трубопровода и в конце последнего улавливается системой сбора жидких фракций. Об испаряемости нефтепродукта судят по выраженному в процентах отношению количества испарившихся фракций к количеству анализируемого нефтепродукта, поданного на анализ.
Недостатком такого анализатора является большие размеры анализатора, а также необходимость использования значительных по объему проб (10-15 л.) анализируемой среды и значительное (30-40 мин.) время анализа.
Известен также анализатор испаряемости нефтепродуктов (Илясов Л.В. Эвапорографические и диффузионные методы автоматического
анализа веществ. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1979, с.26-31), содержащий аналитическую емкость с входным и выходным штуцерами, снабженную устройством для ввода пробы анализируемого нефтепродукта шприцом и нагревателем, входной штуцер которой соединен линией со стабилизатором расхода газа-носителя, а выходной штуцер - обогреваемой линией с равночувствительным газовым детектором, размещенным в термостате, и блок измерения и регистрации сигнала равночувствительного детектора.
Испаряемость нефтепродукта таким анализатором определяется путем испарения постоянной по объему пробы анализируемой среды, вводимой шприцом в нагретую до соответствующей температуры аналитическую емкость через устройство ввода, потоком газа-носителя и измерений сигнала равночувствительного детектора и времени испарения, которые осуществляются блоком измерения и регистрации сигнала равночувствительного детектора.
Недостатком такого анализатора является существенная погрешность воспроизводимости результатов измерения, которая определяется тем фактом, что проба анализируемой среды вводится в аналитическую емкость, через который непрерывно протекает поток газа-носителя, испаряющий пробу, т.е. данный поток уже в процессе ввода пробы частично ее испаряет.
Задачей данной полезной модели является создание анализатора испаряемости нефтепродуктов с улучшенными метрологическими характеристиками.
Технический результат - уменьшение погрешности воспроизводимости анализатора испаряемости нефтепродукта.
Поставленная задача и технический результат достигается тем, что в анализаторе испаряемости нефтепродуктов, содержащем аналитическую емкость с входным и выходным штуцерами, снабженную устройством для
ввода пробы анализируемого нефтепродукта шприцом и нагревателем, входной штуцер которой соединен линией со стабилизатором расхода газа-носителя, а выходной - обогреваемой линией с равночувствительным газовым детектором, размещенным в термостате, и блок измерения и регистрации сигнала равночувствительного детектора, согласно полезной модели он дополнительно содержит трехходовой кран, установленный на линии между стабилизатором расхода и входным штуцером аналитической емкости, и тройник, установленный на обогреваемой линии после выходного штуцера аналитической емкости, при этом трехходовой кран и тройник соединены между собой обводной линией.
Такая конструкция анализатора испаряемости нефтепродуктов позволяет детерминировать условия испарения пробы, т.к. в момент ее ввода в аналитическую емкость поток газа-носителя через последнюю не протекает, что исключает нестабильности, связанные с вводом пробы в движущийся поток газа-носителя, как это имеет место в прототипе. Как следствие, это уменьшает погрешность воспроизводимости результатов анализа.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов их взаимном расположении.
Схема анализатора испаряемости нефтепродукта показана на фигуре.
Анализатор испаряемости нефтепродуктов содержит аналитическую емкость 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, снабженную устройством 4 для ввода пробы анализируемых продуктов шприцом 5, и нагреватель 6, который обеспечивает стабильную температуру аналитической емкости 1 индивидуальную для каждого анализируемого нефтепродукта. Входной штуцер 2 аналитической емкости 1 соединен линией 7, способный подключаться к стабилизатору 8 расхода газа-носителя, а выходной штуцер 3 аналитической емкости 1 соединен
обогреваемой линией 9 с равночувствительным детектором 10, размещенным в термостате 11. Равночувствительный детектор 10 подключен к блоку 12 измерения и регистрации.
Дополнительный анализатор содержит трехходовой кран 13, установленный на линии 7 между стабилизатором 8 расхода и входным штуцером 2, тройник 14 установленный на обогреваемой линии 9 после выходного штуцера 3, и обводную линию 15, соединяющую трехходовой кран 13 с тройником 14. Кроме этого, устройство 4 ввода пробы содержит два диска 16 и 17 с цилиндрическими отверстиями 18 и 19, между которыми размещена прокладка 20 из термостойкой резины. Причем, диск 16 одновременно служит крышкой аналитической емкости 1. Обогреваемая трубка 9 снабжена нагревателем 21, имеющим постоянную температуру, значение которой определяется видом нефтепродукта, что исключает конденсацию паров нефтепродуктов в обогреваемой линии 9.
Работа анализатора испаряемости осуществляется следующим образом.
Перед началом измерения с помощью нагревателей 6 и 21 температура аналитической емкости 1 и обогреваемой линией 9 доводится до температуры начала перегонки исследуемого нефтепродукта. Анализатор способен работать в двух режимах: «Подготовка» и «Анализ» на фигуре «П» и «А». В режиме «Подготовка» трехходовой кран 13 устанавливают в положение «П». При этом газ-носитель из стабилизатора 8 расхода через трехходовой кран 13 поступает в обводную линию 15 и далее через тройник 14 - в обогреваемую линию 9 и равночувствительный детектор 10. При этом блок 12 измерения и регистрации сигнала равночувствительного детектора 10 осуществляет запись (а при необходимости и коррекцию) начального уровня сигнала детектора 10. С помощью калиброванного шприца 5 через устройство 4 ввода в аналитическую емкость 1 путем прокалывания прокладки 20 вводят
постоянную по объему (50-100 мкл.) пробу анализируемого нефтепродукта. Через 5-10 с анализатор переключают в режим работы «Анализ». Для этого трехходовой кран 13 переводят в положение «А». Поток газа-носителя начинает поступать в аналитическую емкость 1 и постепенно испарять пробу анализируемого нефтепродукта. При этом испарившиеся фракции транспортируются потоком газа-носителя через обогреваемую трубку 9 в равночувствительный газовый детектор 10, вызывают сигнал последнего, который пропорционален объемной концентрации паров нефтепродукта в газе-носителе. Анализ осуществляют до полного испарения пробы, которое определяют по достижению сигналом детектора 10 значения начального уровня.
Для определения испаряемости, характеристикой которой в данном анализаторе служит средняя объемная скорость испарения, вычисляют площадь под записанной кривой испарения и делят ее на длительность испарения. Это позволяет при известной калибровке детектора вычислить значение средней скорости испарения в детерминированных условиях.
Выполненная лабораторная проверка предлагаемого анализатора позволила установить, что погрешность воспроизводимости результатов измерения его вдвое меньше, чем у анализатора прототипа.
Преимущество предлагаемого технического решения является простота реализации и уменьшение погрешность результатов анализов.
Предлагаемый анализатор может быть реализован на базе стандартной хроматографической аппаратуры и современных средств обработки измерительной информации.
Анализатор испаряемости может найти применение в практике заводских и исследовательских лабораторий, занимающийся контролем качества нефтепродуктов. В настоящее время разработана конструкция анализатора испаряемости нефтепродуктов, которая находится на стадии лабораторных испытаний.