УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В НЕФТЕПРОДУКТАХ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности для определения концентрации примесей в нефтепродуктах.
Известен способ определения температур помутнения, застывания нефтепродуктов и устройство для его осуществления (см. патент РФ №2334242, кл. G01N 25/04, опубл. 2006 г.), заключающийся в том, что изменяют температуру нефтепродукта, размещенного в кювете с электродами, измеряют электрический сигнал на стадии фазовых превращений и определяют искомые параметры нефтепродуктов, отличающийся тем, что на стадии фазовых превращений образуется объемный электрический заряд (наведенный потенциал), возникающий на границе раздела жидкая фаза - твердая фаза и поступающий с электродов в кювете на усилитель, а затем на регистрирующее устройство, выполненное в виде графического дисплея компьютерного устройства, на котором определяют зависимость наведенного потенциала от температуры, по началу появления которого судят о температуре помутнения, а по максимуму температуры по кривой судят о температуре застывания, долю жидкой фазы определяют по интегральной части кривой в зависимости наведенного потенциала от температуры.
Однако данный способ и устройство предназначены для оценки низкотемпературных параметров нефтепродуктов и степени доли кристаллической фазы в них и не позволяют определить оптимальную концентрацию примесей в нефтепродуктах, соответствующую наиболее низкой температуре застывания в наборе смесей.
Техническим результатом от использования данного изобретения на полезную модель является расширением функциональных возможностей устройства, за счет определения зависимости температуры застывания от концентрации примесей в нефтепродуктах.
Технический результат от использования полезной модели достигается за счет того, что устройство для определения концентрации примесей в нефтепродуктах включает измерительную ячейку, выполненную в виде кюветы с электродами, с температурным блоком и охлаждающим устройством, при этом электроды посредством токопроводов соединены с входом усилителя, связанного с графическим дисплеем компьютера причем электроды выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндров на расстоянии друг от друга 2-5 мм, а охлаждающее устройство выполнено в виде рубашки охлаждения.
Техническая сущность изобретения на полезную модель поясняется чертежом (см. фиг.1. - принципиальная схема устройства) и графиком зависимости температуры застывания от концентрации примесей в нефтепродуктах.
Измерительная ячейка выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндрических электродов 1, 2 на расстоянии не менее 2 мм (с целью исключения приэлектродных эффектов) и не более 5 мм (с целью минимизации явлений релаксации электрического заряда). Внутренняя поверхность внешнего электрода и внешняя поверхность внутреннего электрода полируется с целью обеспечения равномерного образования кристаллической фазы. Оба электрода 1, 2 расположены в кювете 3, изготовленной из плавленого кварца (с целью создания высокоомного контакта измеряемого объекта от внешней среды). Боковая поверхность кюветы 3 с помощью специальной рубашки охлаждения 4 (в случае использования паров жидкого азота) приводится в контакт с температурным блоком 5. Все перечисленные элементы устройства оснащены тепло-электромагнитной защитой 6. С помощью токопроводов (показаны условно стрелками) электроды 1, 2 соединяются с входным устройством усилителем 7, связанного с графическим дисплеем 8 и компьютерным устройством 9. Для регистрации температуры используется медь-константановая термопара 10, расположенная непосредственно в испытуемом объекте, усиленный сигнал с которой также поступает на регистрирующие системы 7 и 8.
Устройство для определения концентрации примесей в нефтепродуктах работает следующим образом: в начале изменяют температуру нефтепродукта, размещенного в кювете 3 с электродами 1 и 2, путем ее снижения с помощью паров азота и рубашки охлаждения 4, при чем на стадии фазовых превращений образуется электрический сигнал (наведенный потенциал), поступающий с электродов 1 и 2 на усилитель 7 и на регистрирующее устройство, связанное с графическим дисплеем 8 и компьютера 9, на котором определяется зависимость наведенного потенциала от температуры, а по максимальной температуре по кривой судят о температуре застывания, затем по кривым зависимости застывания для примесей определяют температуру застывания от концентрации примесей в смесях с определением температуры застывания на этих кривых. Чтобы определить концентрацию примесей в нефтепродуктах берем испытуемые пробы нефтепродуктов 11 различной степени концентраций примесей (добавок) последовательно заливают в кювету 3, включают блоки регистрации сигнала 7, 8, 9 с температурным блоком 5, причем градиент температуры в данном случае осуществляется по всей внешней поверхности наружного электрода 2 перпендикулярно оси симметрии коаксиальных электродов 2 и 1 измерительной ячейки. Такой режим изменения температуры измерительной ячейки и всего объема исследуемого вещества создает условия равномерного пространственного образования в процессе кристаллизации твердой фазы, а значит и появления объемного электрического заряда, возникающего на границе жидкая-твердая фаза. Ниже представляем график зависимости температуры застывания от концентрации примесей в нефтепродуктах. Из кривых зависимости температур застывания испытываемого раствора определяют концентрацию примесей, которая будет соответствовать минимальной температуре застывания этой пробы при соответствующей добавки примеси (см. прилагаемый график).
Таким образом посредством предлагаемого устройства можно определить зависимость температуры застывания от концентрации примесей в нефтепродуктах, что расширяет его функциональные возможности по сравнению с прототипом.