一種新型原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油產(chǎn)品的凝點(diǎn)測(cè)量裝置，具體涉及原油、加劑改性原油和原油乳狀 液凝點(diǎn)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 凝點(diǎn)是石油產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)，凝點(diǎn)的測(cè)量對(duì)石油產(chǎn)品的使用、儲(chǔ)存和運(yùn)輸都 具有重要意義。凝點(diǎn)是原油管道輸送設(shè)計(jì)計(jì)算的主要基礎(chǔ)物性參數(shù)之一，其測(cè)量的準(zhǔn)確性 不僅關(guān)系到石油產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)墓?jié)能降耗問題，還是其流動(dòng)安全保障的重要依據(jù)參數(shù)。
[0003] 應(yīng)用現(xiàn)有的石油凝點(diǎn)測(cè)定儀進(jìn)行加劑改性原油的凝點(diǎn)測(cè)定時(shí)，發(fā)現(xiàn)加劑改性原油 久置后會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象。輕烴組分在上層，重?zé)N組分在下層，導(dǎo)致出現(xiàn)重?zé)N先凝而輕烴后凝 的情況，致使其凝點(diǎn)測(cè)定不夠準(zhǔn)確。研究者此前改用了如下方法測(cè)量：測(cè)量過程中的實(shí)驗(yàn)樣 品在凝點(diǎn)試管中靜冷一段時(shí)間后，將上層輕烴組分倒出，然后按著石油行業(yè)凝點(diǎn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行接續(xù)實(shí)驗(yàn)。該方法的缺點(diǎn)為：輕烴的倒出量無法準(zhǔn)確掌握倒出的時(shí)間點(diǎn)不好把 握，其過早將導(dǎo)致下層重?zé)N組分發(fā)生變化，過晚將導(dǎo)致下層已經(jīng)凝結(jié)。?額外增加了其剪切 歷史；這些因素都可導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差增大。現(xiàn)有凝點(diǎn)儀的測(cè)量方法如下：將裝有實(shí)驗(yàn)樣 品的凝點(diǎn)試管放在冷卻槽凝點(diǎn)套管中，安裝好溫度計(jì)后，根據(jù)石油行業(yè)凝點(diǎn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，待實(shí) 驗(yàn)樣品溫度降至估計(jì)凝點(diǎn)8°C后，需要每2°C觀察一次。觀察方法是取出試管傾斜，判斷實(shí) 驗(yàn)樣品是否流動(dòng)。當(dāng)凝點(diǎn)試管傾斜90°，樣品5s不流動(dòng)時(shí)的最高溫度視為凝點(diǎn)溫度?，F(xiàn)有 的凝點(diǎn)儀的操作過程中，需要把實(shí)驗(yàn)樣品拿出到環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量，增加了原油的熱歷史， 使測(cè)量結(jié)果誤差增大。而且所有過程都是人工操作，無法控制每次實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)性。
[0004] 另有，應(yīng)用現(xiàn)有的石油凝點(diǎn)測(cè)定儀進(jìn)行原油乳狀液凝點(diǎn)測(cè)定時(shí)，由于乳狀液體系 存在破乳的可能性，現(xiàn)有的凝點(diǎn)儀無法準(zhǔn)確獲知破乳時(shí)機(jī)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不真實(shí)性的存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是提供一種新型原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置，它用于解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)定加劑 改性原油和原油乳狀液時(shí)，測(cè)量結(jié)果誤差偏大的問題，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這種新 型原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置的使用方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種新型原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置包括X 光射線發(fā)射裝置、實(shí)時(shí)圖像接收處理裝置、箱體、液箱、凝點(diǎn)試管、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、加熱-制 冷液體循環(huán)器、計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)，其中液箱、X光射線發(fā)射裝置、實(shí)時(shí)圖像接收處理裝置 置于箱體內(nèi)，液箱位于X光射線發(fā)射裝置和實(shí)時(shí)圖像接收處理裝置之間，實(shí)時(shí)圖像接收處 理裝置連接計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)；凝點(diǎn)試管固定在凝點(diǎn)試管槽中，凝點(diǎn)試管中固定溫度傳 感器，液箱內(nèi)也固定安裝有溫度傳感器；凝點(diǎn)試管槽連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；加熱-制冷液體循 環(huán)器連接液箱與液箱構(gòu)成循環(huán)回路；上述兩個(gè)溫度傳感器均連接相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝 置，信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置分別連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡，兩個(gè)數(shù)據(jù)采集卡均連接至計(jì)算機(jī)終 端控制平臺(tái)；X光射線發(fā)射裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、加熱-制冷液體循環(huán)器均連接計(jì)算機(jī)終端 控制平臺(tái)；液箱、凝點(diǎn)試管、凝點(diǎn)試管槽均為透明的。
[0007] 上述方案中液箱設(shè)置有減震擋板，凝點(diǎn)試管槽旋轉(zhuǎn)90°后或從任意角轉(zhuǎn)回到0° (即豎直位置）時(shí)，恰好位于減震擋板上，防止產(chǎn)生震動(dòng)。
[0008] 上述方案中凝點(diǎn)試管中的溫度傳感器通過錐形加固蓋固定在凝點(diǎn)試管中，試管塞 塞在凝點(diǎn)試管口處，錐形加固蓋扣在試管塞外，固定桿穿過錐形加固蓋的錐尖及試管塞的 中心，伸入到凝點(diǎn)試管內(nèi)，固定桿的下端固定溫度傳感器，錐形加固蓋及試管塞共同作用， 使溫度傳感器位于凝點(diǎn)試管的中心線上，防止其偏離中心線位置。
[0009] 上述方案中液箱的側(cè)壁設(shè)置有安全刻度線，往液箱中注液時(shí)，該安全刻度線具有 提示作用，防止液體注入過多。
[0010] 上述方案中液箱的上端口與箱體的上端口位于同一水平面上，箱體蓋蓋在箱體上 時(shí)，同時(shí)將液箱封蓋住，箱蓋體上設(shè)置有把手，可方便將箱體蓋打開。
[0011] 上述方案中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)臂、底座，電機(jī)連接減速 機(jī)，減速機(jī)連接傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸伸入到底座的U型槽中，旋轉(zhuǎn)臂的上端固定凝點(diǎn)試管槽，旋 轉(zhuǎn)臂的下端與傳動(dòng)軸連接，角度傳感器安裝在聯(lián)軸器上，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂在90° 范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)凝點(diǎn)試管槽旋轉(zhuǎn)。
[0012] 上述方案中電機(jī)及減速機(jī)置于防震隔噪箱中，以減小震動(dòng)。
[0013] 上述新型原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置的測(cè)量方法： 步驟一：將液體注入液箱中，直到液位到達(dá)安全刻度線處，停止向其內(nèi)部注液體；啟動(dòng) 加熱-制冷循環(huán)器，通過計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)操控加熱-制冷循環(huán)器使液箱中液體加熱到 裝樣溫度，使凝點(diǎn)試管經(jīng)過預(yù)熱，其溫度達(dá)到裝樣溫度； 步驟二：取出凝點(diǎn)試管，快速準(zhǔn)確的將經(jīng)預(yù)熱后要測(cè)量的油樣倒入凝點(diǎn)試管，油樣倒入 至裝樣量的界限處，然后將帶有溫度傳感器的試管塞蓋上，觀察溫度傳感器是否位于油樣 的中心位置，調(diào)整溫度傳感器，讓其保持豎直，并位于油樣的中心位置，將裝有油樣的凝點(diǎn) 試管快速放入凝點(diǎn)試管槽中，然后將錐形加固蓋蓋緊； 步驟三：利用計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)調(diào)節(jié)加熱-制冷液體循環(huán)器的溫度，以實(shí)現(xiàn)油樣的 降溫速率控制在0. 5-re /min，當(dāng)油樣降至高于預(yù)期凝點(diǎn)8°C后，每隔2°C讀取油樣膠凝狀 態(tài)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)控制平臺(tái)控制的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，使凝點(diǎn)試管槽旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中， 實(shí)時(shí)監(jiān)控油樣的圖像情況，主要觀察試樣界面附近處的密度變化，如果發(fā)現(xiàn)密度存在變化， 經(jīng)計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)操控，迅速轉(zhuǎn)回原來的位置，繼續(xù)降溫2°C，依此重復(fù)操作，直至實(shí)驗(yàn) 樣品旋轉(zhuǎn)至觀察位置后，油樣5s不流動(dòng)，說明實(shí)驗(yàn)樣品已經(jīng)膠凝，該溫度即為凝點(diǎn)溫度，最 后記錄下凝點(diǎn)溫度； 步驟四：再將凝點(diǎn)試管槽轉(zhuǎn)回至0°，即豎直位置，切斷電源，將液箱中的水排凈，取出 凝點(diǎn)試管，清洗干凈。
[0014] 本發(fā)明具有以下有益效果： 1、本發(fā)明解決加劑改性原油凝點(diǎn)精確測(cè)量的問題，同時(shí)還解決了原油乳狀液凝點(diǎn)準(zhǔn)確 測(cè)量、體系破乳時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確判斷問題。
[0015] 2、本發(fā)明應(yīng)用醫(yī)學(xué)上X光射線成像的原理，根據(jù)觀察實(shí)驗(yàn)樣品密度是否發(fā)生變化 來判斷是否膠凝，解決了加劑改性原油分層，上、下層凝點(diǎn)不同的問題，減小原油的凝點(diǎn)測(cè) 量誤差；也提高了乳狀液凝點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性；另外，減少了測(cè)量過程中原油的熱歷史， 提高了凝點(diǎn)測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0016] 3、本發(fā)明與現(xiàn)代高科技接軌，基本上實(shí)現(xiàn)了凝點(diǎn)測(cè)量的自動(dòng)化，減少了人為誤差。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置的示意圖； 圖2是本發(fā)明液箱的左視圖； 圖3是X射線實(shí)時(shí)成像檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖； 圖中加熱-制冷液體循環(huán)器；2循環(huán)器進(jìn)水管；3循環(huán)器出水管；4 X射線發(fā)射裝置； 5箱體；6試管塞；7液箱；8溫度傳感器；9傳動(dòng)軸；10旋轉(zhuǎn)臂；11注/排水管；12減速 機(jī)；13凝點(diǎn)試管槽；14凝點(diǎn)試管；15錐形加固蓋；16箱體蓋；17把手；18角度傳感器； 19實(shí)時(shí)圖像信號(hào)接收處理裝置；20電機(jī)；21防震隔噪箱；22信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置；23數(shù) 據(jù)采集卡；24計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)；25安全刻度線；26減震擋板、27底座。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明： 如圖1所示，這種新型原油凝點(diǎn)測(cè)量裝置包括X光射線發(fā)射裝置4、實(shí)時(shí)圖像接收處理 裝置19、箱體5、液箱7、凝點(diǎn)試管14、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、加熱-制冷液體循環(huán)器1、計(jì)算機(jī)終端 控制平臺(tái)24,其中液箱7、X光射線發(fā)射裝置4、實(shí)時(shí)圖像接收處理裝置19置于箱體5內(nèi)，液 箱7位于X光射線發(fā)射裝置4和實(shí)時(shí)圖像接收處理裝置19之間，實(shí)時(shí)圖像接收處理裝置19 連接計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)24。液箱7、凝點(diǎn)試管14、凝點(diǎn)試管槽13均為透明的，便于觀察， 減小對(duì)X光成像的影響。X光射線發(fā)射裝置4通過支架安裝在箱體5內(nèi)。
[0019] 加熱-制冷液體循環(huán)器1連接液箱7,通過循環(huán)器進(jìn)水管2、循環(huán)器出水管3與液 箱7構(gòu)成循環(huán)回路，液箱7還設(shè)置有注/排水管11，向液箱7內(nèi)注水及將液箱內(nèi)的水排出都 通過注/排水管11進(jìn)行。液箱7內(nèi)通過支架固定安裝有溫度傳感器8,用于采集液箱7的 溫度，該溫度傳感器8連接信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置22,信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置22連接數(shù)據(jù)采集 卡23,數(shù)據(jù)采集卡23連接至計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)24。液箱7的側(cè)壁設(shè)置有安全刻度線25， 往液箱7中注液時(shí)，最高注入至安全刻度線25處。液箱7設(shè)置有減震擋板26,凝點(diǎn)試管槽 13旋轉(zhuǎn)90°后，恰好位于減震擋板26上，防止產(chǎn)生震動(dòng)，對(duì)凝點(diǎn)試管14中油樣造成影響； 液箱7的底部也設(shè)置有減震擋板26,當(dāng)凝點(diǎn)試管槽13旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)恰好位于該減震擋 板26上。液箱7的上端口與箱體的上端口位于同一水平面上，箱體蓋16蓋在箱體5上時(shí)， 同時(shí)將液箱7封蓋住，箱蓋體16上設(shè)置有把手17,可方便將箱體蓋16打開。
[0020] 試管塞6塞在凝點(diǎn)試管14 口處，錐形加固蓋15扣在試管塞6外，固定桿穿過錐形 加固蓋15的錐尖及試管塞6的中心，伸入到凝點(diǎn)試管14內(nèi)，固定桿的下端固定溫度傳感器 8,凝點(diǎn)試管14中的溫度傳感器8通過錐形加固蓋15和試管塞6固定在凝點(diǎn)試管14中，居 于凝點(diǎn)試管14的中心線上，用于采集凝點(diǎn)試管14中油樣的溫度，該溫度傳感器8也均連接 信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置22,信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理裝置22連接相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集卡23,數(shù)據(jù)采集卡23 連接至計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)24。凝點(diǎn)試管14固定在凝點(diǎn)試管槽13中，凝點(diǎn)試管槽13連接 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0021] X光射線發(fā)射裝置4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、加熱-制冷液體循環(huán)器1均連接計(jì)算機(jī)終端 控制平臺(tái)24。
[0022] 參閱圖3, X射線實(shí)時(shí)成像檢測(cè)和計(jì)算機(jī)終端控制平臺(tái)24的工作過程如下：由計(jì)算 機(jī)終端控制平臺(tái)24的射線源控制器，操控X光射線發(fā)射裝置4的開關(guān)。X光射線發(fā)射裝置4 發(fā)出X光射線穿過凝點(diǎn)試管14,由于油樣的