Способ измерения концентрации нефти в нефтепромысловых водах

Способ измерения концентрации нефти в нефтепромысловых водах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТИ В НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ВОДАХ, включающий облучение пробы воды ультрафиолетовым светом и r ocлe ;yющee измерение интенсивности флуоресценции , отличающийся тем, что, с целью увеличения точности при измерении концентрации нефти в воде в присутствии ингибиторов коррозии , облучение пробы ультрафиолетовым светом осуществляют D спектральном диапазоне 300-380 нм, затем дополнительно облучают видимым светом в спектральном диапазоне 380480 им, интенсивность флуоресценции после каждого облучения измеряют в спектральном диапазоне 500-700 нм, после чего определяют концентрацию нефти в воде,

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

4(si) С 01 N 21/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !" " с с с !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3549787/24-25 (22) 04.02.83 (46) 15.02.85. Бюл. Р 6 (72) С.Х. Ахметова, В,А. Стромский, М.Х. Мавлютов, P.М. Нигматуллин и

A.Н, Карнеев (71) Специальное проектно-конструкторское бюро средств автоматизации нефтедобычи и нефтехимии (53) 535.37(088.8) (56) 1. Семенов А.Д., Страдомская А.Г., Павленко Л.Ф. ИК спектрофотометрическое огсределение нефтепродуктов в поверхностных водах. — В сб.: Методы определения загрязняющих веществ в поверхностных водах. M., 1976„ с. 47-55.

2. Патент Японии & 49-145352, кл. С 01 N 21/52, опублик. 1974 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕШИ КО!ЩЕИТРАЦИИ НЕФТИ В ПЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ВОДАХ, включающий облучение пробы воды ультрафиолетовым светом и последующее измерение интенсивности флуоресценции, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности при измерении концентрации нефти в воде в присутствии ингибиторов коррозии, облучение пробы ультрафиолетовым светом осуществляют в спектральном диапазоне 300-380 нм, затем дополнительно облучают видимым светом в спектральном диапазоне 380480 нм, интенсивность флуоресценции после каждого облучения измеряют в спектральном диапазоне 500-700 нм, после чего определвсют концентрацию нефти в воде.

1140011

Изобретение относится к оптическим способам контроля нефтесодержания н воде и може" быть ис.пользонано при определении концентрации нефти в нефтепромысловых водах, а также в сточных водах нефтяной и химической промьппленности, Для контропя загрязненности воды нефтью известно много физико-химических методов, отличающихся между со- !О бой по чувствительности> точности, избирателbHocти, унивppñàëüíîсти, возможности непрерывного измерения и автоматизации измерений.

Извесген способ определения нефтепродуктов в повсрхност!(ых Во, ftls( основанный ?Ià lt(3Mp.påtfitè инфракрасных спектров

Недостатком этого метода является ннеде!Н<е двух допс)3(гн!тельных с)пе- 20 раций при почготонке пробы к анализу . Экстракцию нефтепродуктов из исследуемои воды 1(хроматографическое отделение угле13одоро3(ной <1)рякции от посторонних примесей, что унелпчива- 25 ет длительность и трудОРмкость анализа, снижает точност1 опре.(еления, затрудняет а)зтоматизацпю их. K тому жР для экст!)акц!и«! пВ(!Иенлетсл c>(JI»â€” нотокси" пп !й ра<.творптель — »(. гыреххлористый углерод.

Наиболее блиэк1((! по технической сущности к предлагаемому является способ измерения ко(<центрац:IH нефти

В Не(Ьтепро((ысл013ых Вода Bf(II

35 облучение пробы )3оды ул»тра

В Ь(М С Н Р Т О ! И Г< О С Л (. ЦУ!О(Ц Е Р (3 М (. !) сз Н И С) ! 1 инте н си13нс)(. «1 А !".уорс (lt j1 ïè((. (11едО(т 3 ткОм 1((3 с)Рс тнО 1 v (:11<) C <) f)a

ЯВЛ«Ч(ТСЛ ТО Ч ТO ПВII O I!PC! <С!((! IHf3

40 нефти 13 с òочн((х В О!(ах Ока(3ыв !Ит мс3 шаю(цее Влилн((е и гиб((торы коррс зии.

11ель изобретен!(я — повы(цс.нпе то(i—

НОС 1 1, 1(Рil «!ЗМЕP . . !(1 ."1 КО.! ЦС 1(ТР IПИИ нефти в сточных Вод:.. .. прис;тстнии ингибиторо» кс)рро 3:и .

Hoc r 3!! ÃfpH на л lip !II, J)О" ти Г«

ч о согс(<1< 1 ) снос,;). )мере(!Ил концепт!)а(пи(пефтlf Ii пс фтpflp<)bfbf<.H<)ВЬЦ! BC LC%<К !)ЛЧВ (В 1 С («<» 1,«>(ОI «Р 50 пробы ВО(!!:!» Xь".В<1>I,Ho.l< т" В«(м (:!3(.тОм

И т!ОСЛР«!!»Ч<)(ICЕ:-(ЗМ «Р IIIIC 1<, ТЕНГИВ

$«rfÜТРЯфИ<)ЛС I O В» bf Г 13(ТОI! О С»«ffiO С ТВ. (Л ют В спектрально (;.,(ап(1 3nt((300- 55

380 fi>l .: . Р." (;1ОПО ill:.1(! (. (»1! O O J.)«!«If!")Т н(3д1(, 1 (м с вoто;! в Г и< к т,);j. ),I« !111япя.

3 8 ". — (< !

<де С„ т с коьп(ентpaltffst нефти; интенсивность флуоресценции пробь! 11!)H облучении

С13РТОМ С itЛИНОй BOJ)tif> «< И

С ООТВ Е ТСТВ <3 tI!3

1, Г)> I

k k — коз(!)ф((циен т ! ((рОпор Цпо!! аль2 :ости кс)нцентрационной зависимости интспсивностей флуоресце!«,HH для нефти и инг:!битора коррозии при

ОблучеHHH светом с длиной

ВОЛНЫ «)<«> «

При облучении пробы нефть — вода излучением при длинах волн,пнтенсив— ность флуоресценип нефти Определяетсл в»!ражением

1". = (,"., (2) н ft 2

A!fàëoãH÷ío при облучении пробы ингибитор — вода на длинах волн (и ! интенсивность флуоресценции ин— гибитора определяется

Ij< = С r< >

1%2 = С"1, (3)

)< н 2 где С 0 — концентрация ингибитора, !

Оресценции после Каждого ОблучРния из(!е1)яют В спектрально(! диапазоне

500-700 нм, после чего определяют концентрацию нефти н воде.

Экспериментально установлено, что ингибиторы коррозии флуоресцируют и их спектр флуоресценции с:Онпадает со спектром флуоресцеппии нефти.

Сущность способа заклн)чается В

cледующем, Пробу воды облучают ультрафиолетовым снетом н спектральном диапазоне 300-380 нм и измеряют интенсивность флуоресценцип 11 н спектральном диапазоне 500-700 нм, Зятем пробу ноды облучают видимым светом в спектральном диапазоне 380-480 пм и измеряют интенсивность ф.<уоресценции I2 в том же спектральном диапазоне 500-700 нм, ПО измеренным значениям интенсивностей флуОрРс ценции Т1 и I2 и с учетом коэффициентов пропорцио(!альности концентрационной зависимостH нефти r<и r2 и ингибитора коррозии 1(„и k, определяют концентрацию нефти в нопе но формуле т (1)

r k — т, rr.

2 2 ф

1140011

Вследствие апдитинности интенсин. костей флуоресценции при облучении пробы нефть — ингибитор — вода интенсивность флуоресценции смеси определяется суммарной величиной, состоящей из интенсивностей флуоресЪ< ценции обоих компонент I(= C>,r(+

+ С, k, Х = С„г ф С,k . Решая систему этйх двух уравнений, получаем формулу <,1).

Коэффициенты пропорциональности

r r и k(и 1 определяются экспе(! 2 риментально путем измерения интенсивности флуоресценции отдельно для нефти в смеси нефть — вода и отдельно для ингибитора н смеси ингибиторвода. По. полученным данным для каждого из компонентов и для каждой длины волны строятся градуировочные зависимости с последующим определением по ним коэффициентов, как тангенс угла наклона концентрационной зависимости, например, для нефти при облучении на длине излучения ф(— г(1<(<

С„

На чертеже схематически изобрах<ается устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит оптический канал облучения пробы 1 и оптический канал флуоресцентного излучения 2 размещенные в вертикальной плоскости под углом друг к другу, кювету с исследуемой жидкостью 3, измерительный блок с вычислительным устройством 4

:и регистрирующий блок 5. Оптический канал облучения 1 предназначен для создания двух модулированных световьгх потоков с длинами волн г, и Г попеременно облучающих поверхность контролируемой жидкости в кювете 3, и включает источник излучения 6, модулятор 7, снетофилыры 8, выделяющие области спектра ф „и р2, устройство коррекции 9 и фокусирующую линзу 10. Устройство коррекции 9 обеспечивает корректировку точности измерений в процессе эксплуатации устройства. Оптический канал флуоресцентного излучения 2 предназначен для приема излучения, испускаемого контролируемой средсй в кювете 3 при облучении ее УФ и видимым излучением, и включает светофильтр 11 на видимую область спектра, фокусирующую линзу 12 и фотоприемник 13. Вычис. ° лительное устройство 4 предназначено для обработки измеряемых сигналов и выполнения вычислений по предлагаемой формуле.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток, создаваемый источником излучения б, с помощью модулятора 7 попеременно направляется »а светофильтры 8, один из которых выделяет ультрафиолетовую область спектра длиной волны Q(=- 300-380 нм, а второй — видимую с длиной волны

= 380-480 HM Фокусирующая лин2 за 10 фокусирует оба потока на поверхность жидкости в кювете 3.

При попеременном облучении пробы воды флуоресцирующие примеси нефти, ингибиторы коррозии и т.п. испускают попеременные потоки видимого излучения. В каггале 2 флуоресцентное излу-гение проходит через светофильтр

11, который выделяет область спектра с длиной волны $ q — 500-700 нм и далее фокусирующей линзой 12 фокусируется на фотоприемник 13, который преобразует попеременные потоки видимого излучения н электрические импульсы с амплитудой, пропорцггоггаль» ной интенсивности излучения. Этгг им" пульсы поступают в измерггтельггьпг блок 4 с вычислительньгм устройством, где преобразуется в вид, удобггьпг для вычисления концентрации нефти

10

25

35

Определенные экспериментально .

55 значения коэффициентов пропорциональности k n r концентрационных зависимостей для нефти и ингибитора коррозии при концентрации 150 «r/ë при

П р гг м е р. Измерение содержания нефти в присутствии гггггибггтора коррозшг было проведено на искусствен-ных пробах нефть и ингибиторы корро40 зии н воде. Для исследования были использонаны нефти месторождений ,Западного Казахстана ")1(анажол". и "Тенгиз" н наиболее широко применяе. :ь-": н э-.пх нефтепромыслах ингибиторы коррозии "Север" и "И-1-А".

Конструкция прибора позволила облучение пробы проводить последовательно УФ светом в области = 3001

380 HM и нидимьгм светом в области

50 ф = 380-480 нм, регистрация флуоресценции проводилась н области 500700 нм.

117100) 1

1".1(1)! Обри "ом,; ;ецла> демь!1:, снОсОб ПОЗ В о ня- т Г точнОсTT>)0 + ) О/ .

ОНРЕЦЕЛИТЬ ЕОН,QIITPHI IIII() IIC .(1)ÒH Б ВО

1!(Е 1) 11%1С",: ТСТВ!Н!. ИНГflf)HTOPOB T(OPPO зии, !i рез1л)та «» ItpHIfc«ения этогÎ иособа ) О )1!О>() >) 1)ро) е!(ение 1>о

В()а! TH нефти л а с) .ет Оне)) ) тиз но (О

КОН TPO Iß Ка -IЕ С «1)<1 О " : т! 11 CÒC Н(ЫХ

В О/Ц (O 1 ((I (1 II Æt I ß H Н " Е 1 а О it! ! t f 0 !i . И 11 И

p.",()".c!òo0TIt нагн -тат(11ьн!>1)(окна))()1)1 по. )сдс 1")Ho ) то l-o (р((t),ä",()(ение е-,(и(1>а

I1o,tI,. - е >н 1,!х ремон);В .,/) 1!ет /)тс(1ьн,>!к с), t(Hæ )н, что t(рив >чит к Вол >(!ени!4) HО .10.«f (.С!(Р I 0 0-!,/()1)(>1(ТH.

) И))т":I C I ". НО СТ1> ! (:;:.(;;/o I) с ..I(.. но!1 )ро б)>!

1Ли али 3 и р >> е м ая c M (c >

,.*. (H.ðå l;toñòü

f(нрелеления, /

"-f ), 1 . (1((C H;. Он:;(ч1тpt

:. .:. ;f) "f, (;Iр Обл, —

Ч(!!.IИ

) !

Q0!

3, /4

0, (4 :), б5

7 „ /

Г, )7 ) 0

)00

100!.

4 и

5> 3

70 „, 1 (50

/j О

0,0

ББ:Ц>11Я Зак;;, 2

4. 00)Г (.

Облученкн () и Q cc)О-,Ветсти/.нно 11-,)иВЕДЕИЫ НИЖЕ, /1,- /) „

Не(рть "/)(анал(ол" 2, 9/ ) 50,7, () 5//150

Иигибитор 11север((1,75/150 2,2,7150 5

ПРИ Э THX 3 На(и Е H ИЯ Х К О 3 ((!)())И 1(1; Е Н 1> О В фс)рмУла (1) для смеси нефть и и!(г!)битор коррозии В во те приобретает 1)1:.,!(1. "— 19,7 (,2>21,1 — 1 >751 )

)0

Значения интенсигности (!!)луорес— цеиции смесей нефть и ингиб г,.ot.; коррОзии В Воде и рассчитанн)!е 1!о формуле (1) значения концеитра)н:и

Нефти дриВецеи1>! В табт!)1ц(K0HUентРа-. I KoIfIt,(.-.н Ра- н).)11 ° б;)>/-!

ЦИЯ НЕФТИ ЦИЯ ИНI t C)HTOI)(I (T If!i ( мг/л мгу:(!

P;.:., å T . (Л б с ол)отн ая