СИСТЕМА ОТБОРА ПРОБ ДЛЯ ПАРОФАЗНОГО ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВ В НЕФТИ ИЛИ НЕФТЕПРОДУКТАХ

Полезная модель относится к системам отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах и может быть использована в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.
Ближайшим аналогом заявленной полезной модели является совпадающая по большинству существенных признаков система, содержащая линию подачи инертного газа с клапаном, линию подачи калибровочной смеси с клапаном, линию вывода паровой фазы в хроматограф (см. например, стандарт ASTM D 6021 Standard Test Method for Measurement of Total Hydrogen Sulfide in Residual Fuels by Multiple Headspace Extraction and Sulfur Specific Detection http://neolab.ru/000002.php?org=104137&a=l&pg=21).
Недостатком ближайшего аналога является сложность применения известной схемы на потоке в автоматическом режиме, обусловленная конструктивным решением установки, в которой паровая фаза нефти или нефтепродуктов готовится отдельно в контейнере.
Задачей заявленной полезной модели является создание решения, обеспечивающего в автоматическом режиме подготовку отбор и подачу в хроматограф равновесной паровой фазы нефти или нефтепродуктов для определения содержания сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах в трубопроводах транспортировки и подачи нефти или нефтепродуктов на промышленную переработку.
Технический результат выражается в обеспечении определения содержания сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах при измерении на потоке.
Сущность системы отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах характеризуется тем, что содержит входной канал подачи нефти или нефтепродуктов, выходной канал нефти или нефтепродуктов, линию подачи гелия с клапаном, линию подачи калибровочной смеси с клапаном, линию вывода паровой фазы в хроматограф, отличается от ближайшего аналога тем, что снабжена устройством извлечения и подготовки паровой фазы из нефти или нефтепродуктов, включающее корпус с нижней камерой и верхней камерой, нижний, средний и верхний поршни, шток запорный, пневмопривод, присоединенный к нижнему поршню, пневмопривод, присоединенный через шток к среднему поршню, пневмопривод, присоединенный к верхнему поршню, в отверстии которого размещен шток запорный, присоединенный к пневмоприводу, линия вывода паровой фазы в хроматограф присоединена через дополнительное отверстие в верхнем поршне к месту контакта штока запорного с верхним поршнем, верхняя камера соединена каналом с клапанами линии подачи гелия и линии подачи калибровочной смеси, входной канал подачи нефти или нефтепродуктов и выходной канал нефти или нефтепродуктов, соединенные с верхней частью нижней камеры.
Сущность решения поясняется чертежом, где приведена структурная схема заявленной установки.
Система отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах содержит входной канал 1 подачи нефти или нефтепродуктов, выходной канал 2 нефти или нефтепродуктов, линию подачи 3 гелия с клапаном 4, линию подачи 5 калибровочной смеси с клапаном 6, линию вывода 7 паровой фазы в хроматограф, устройство извлечения паровой фазы из нефти или нефтепродуктов. Устройство извлечения паровой фазы из нефти или нефтепродуктов включает корпус 8 с нижней камерой 9 и верхней камерой 10, входной канал 1 подачи нефти или нефтепродуктов и выходной канал 2 нефти или нефтепродуктов, нижний 11 поршень, расположенный в нижней камере 9, средний 12 и верхний 13 поршни, расположенные в верхней камере 10, шток запорный 14, пневмопривод 15, присоединенный к нижнему поршню 11, пневмопривод 16, присоединенный через шток 17 к среднему поршню 12, пневмопривод 18, присоединенный к верхнему поршню 13, в отверстии которого размещен шток запорный 14, присоединенный к пневмоприводу 19. Линия вывода 7 паровой фазы в хроматограф присоединена через дополнительное отверстие в верхнем поршне 13 к месту контакта штока запорного 14 с верхним поршнем 13. Верхняя камера 10 соединена каналом 20 с клапаном 4 линии подачи 3 гелия и с клапаном 4 линии подачи 5 калибровочной смеси. Входной канал 1 подачи нефти или нефтепродуктов и выходной канал 2 нефти или нефтепродуктов соединены с верхней частью нижней камеры 9. Клапаны 4 и 6 электромагнитные.
Для обеспечения необходимых условий извлечения и подготовки паровой фазы, а также условий транспортирования паровой фазы в хроматограф в системе отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктов предусмотрены три зоны термостатирования: верхняя часть устройства извлечения и подготовки паровой фазы - верхняя камера 10, нижняя часть устройства извлечения и подготовки паровой фазы - нижняя камера 9 и линия вывода газовой пробы на хроматограф 7.
Нижняя камера 9 предназначена для отбора объема анализируемой нефти или нефтепродукта. Верхняя камера 10 предназначена для создания над объемом нефти или нефтепродукта объема для формирования равновесной паровой фазы в процессе многократного извлечения компонентов нефти или нефтепродукта в паровую фазу. Обогреваемая линия вывода 7 предназначена для транспортировки равновесной паровой фазы на хроматограф для последующего анализа.
Работа системы отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах осуществляется следующим образом.
Открытие протока нефти или нефтепродуктов через нижнюю камеру 9 осуществляется перемещением нижнего поршня 11 вниз посредством пневмопривода 15. Отбор заданного объема пробы нефти или нефтепродуктов осуществляется движением среднего поршня 12 вверх на величину хода пневмоцилиндра 16 с последующим запиранием пробы в объеме нижней камеры 9 при перемещении нижнего поршня 11 в верхнее положение. Перед началом извлечения компонентов нефти или нефтепродуктов в паровую фазу верхний поршень 13 находится в нижнем положении. Создание заданного объема над отобранной пробой нефти или нефтепродуктов для формирования над ней равновесной паровой фазы осуществляется совместным перемещением среднего поршня 12 и верхнего поршня 13 в верхнее положение. После некоторой выдержки, необходимой для достижения равновесия системы пар/жидкость средний поршень 12 перемещают вниз, отсекая пробу нефти или нефтепродуктов от образовавшейся газовой шапки, имеющей объем менее атмосферного при стабилизированной температуре. Далее, при открытии электромагнитного клапана 4 линии подачи 3 гелия в газовый объем подается газообразный гелий, давление внутри объема выравнивается с атмосферным и линию 3 перекрывают. Перемещение паровой фазы в дозирующее устройство хроматографа осуществляется по обогреваемой линии вывода 7 паровой фазы в хроматограф при движении верхнего поршня 13 вниз при открытом положении штока запорного 14. Система отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах позволяет производить несколько последовательных извлечений и анализов паровой фазы из одной и той же пробы нефти, что необходимо для определения степени убывания исследуемых компонентов в пробе после каждого извлечения и последующего расчета исходной концентрации этих компонентов в пробе. Управление работой системы отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах осуществляется в автоматическом режиме посредством управления пневмоприводами 15, 16, 17 и электромагнитными клапанами 4, 6. Электромагнитный клапан 6 используется для подачи по линии подачи 5 калибровочной смеси в верхнюю камеру 10 и далее в хроматограф при условии устранения контакта калибровочной смеси с нефтью при опущенном среднем поршне 12 и при открытом положении штока запорного 14.
Система отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах может быть установлена в непосредственной близости от нефтепровода или нефтепродуктопровода. Поток отбираемой для анализа нефти протекает через линию отбора проб непрерывно, обеспечивая необходимое обновление пробы. Объем отбираемой нефти или нефтепродукта определяется объемом нижней камеры 9. Объем паровой фазы определяется объемом верхней камеры 10. Систему отбора проб для парофазного хроматографического анализа сероводорода и меркаптанов в нефти или нефтепродуктах подключают к хроматографу потоковому промышленному.