ДІЕЛЕКТРОМЕТРИЧНИЙ КОНТРОЛЬ СТУПЕНЯ ПІДГОТОВЛЕННОСТІ НАФТОВОЇ СИРОВИНИ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2022.03Ключові слова:
нафта, газовий конденсат, ступінь підготовленості, вода, механічні домішки, діелектрична проникність, оперативний контроль, датчикАнотація
В статті розглянуто можливість змінення сукупності показників якості, які сьогодні використовують для визначення ступеня підготовленості нафтової сировини (нафти або газового конденсату на інтегральний показник відносної діелектричної проникності (ε), що характеризує електричні властивості нафтової сировини та продуктів її переробки. Використання цього показника дозволить здійснювати оперативний контроль за роботою установок підготовки нафтової сировини, які мають ключове значення в ланцюзі технологічних операцій, спрямованих на отримання товарних нафтопродуктів.
Експериментально встановлено, що на збільшення величини показника (ε) істотно впливає наявність в нафтовій сировині пластової води, з розчиненими в ній хлористими солями та напівпровідні механічні домішки, що представлені часточками Fe2O3 – продуктами корозії технологічного обладнання. І навпаки, наявність в нафтовій сировині діелектричних механічних домішок породи (SiO2) сприяє зниженню величини показника (ε). А це, у свою чергу, необхідно враховувати під час встановлення сумарного впливу забруднюючих домішок на показник (ε)нафтової сировини.
Реалізація запропонованого підходу спирається на використання двохсекційних ємнісних датчиків, які монтуються на трубопроводі з основним матеріальним потоком установки – знесоленою та зневодненою нафтовою сировиною, за допомогою відвідних патрубків та муфтових з’єднань.
На підставі проведених лабораторних досліджень з використанням модельних середовищ, було отримано рівняння множинної лінійної регресії, за якими, в залежності від вмісту мінералізованої води та механічних домішок (напівпровідникової та діелектричної природи) в нафті або газовому конденсаті, розраховується величина показника (ε) з середньою похибкою А на рівні 1,39 % і 2,06 %, відповідно.
Посилання
GOST 31378-2009. MEZHGOSUDARSTVENNYY STANDAR. NEFT'. Obshchiye tekhnicheskiye usloviya. – M.: Standartinform, 2012. Data vvedeniya 01.01.2013. – 8s.2. ASTM D6470-99(2015). Standard Test Method for Salt in Crude Oils (Potentiometric Method).ASTM International, 2020. Publication Date: May 1, 2020. – 6р.
ASTM D4006-81 (Reapproved 2000). Standard Test Method for Water in Crude Oil by Distillation. An American National Standard, 2000. – 10р.
GOST 31378-2009. MEZHGOSUDARSTVENNYY STANDAR. NEFT', NEFTEPRODUKTY I PRISADKI. Metod opredeleniya mekhanicheskikh primesey. – M.: Standartinform, 2007. Data vvedeniya 01.01.2007. – 5s.
Heléne Vrаlstad. Dielectric Properties of Crude Oil Components / Heléne Vrаlstad, Оyvind Spets, Cédric Lesaint, Lars Lundgaard, Johan Sjöblom // Energy Fuels. - 2009. - № 23(11). – Р. 5596–5602.
Jose Oliverio Alvarez. Dielectric Properties of Aromatic Components of Crude Oil / Jose Oliverio Alvarez // Energy & Fuels. – 2020. - № 34 (1). – Р. 270-277.
Akinnifesi J.O. Dielectric characterization of crude oil extracts obtained from different oil fields in Nigeria, intended for utility exploitation in electrical power transformers / J.O. Akinnifesi, F.M. Adebiyi, K.F. Olafisan // Ife Journal of Science. – 2016. - Vol. 18. - №. 3. Р. 605-611.
Mingfang Wu. The oil productmoisture meter based on the electromagnetic resonance / Wu Mingfang, Tang Dedong // J Instrument Technique and Sensor. – 2008. - №4. – р. 16-18.
Guan L. Determination of octane numbers for clean gasoline using dielectric spectroscopy / L. Guan, X.L. Feng, Z.C. Li, G.M. Lin // Fuel. – 2009. –№88(8). – р. 1453-1459.
Sifeddine Abdi. The Correlation of Transformer Oil Electrical Properties with Water Content Using a Regression Approach / Sifeddine Abdi, Noureddine Harid, Leila Safiddine, Ahmed Boubakeur,мAbderrahmane (Manu) Haddad // Energies. – 2021. – №14. – 2089. https://doi.org/10.3390/en14082089
Guan L. Determination of octane numbers for clean gasoline using dielectric spectroscopy / L. Guan, X.L. Feng, Z.C. Li, G.M. Lin // Fuel. – 2009. – № 88(8). – Р. 1453-1459.
Hunter Woodward W. H. Method for Estimating Oil Viscosity via Dielectric Spectroscopy / W. H. Hunter Woodward, Hagar Zohar, Robbyn Prange, Rakesh Srivastava, David Brennan, Suraj Deshmukh, and Jeff Mitchell // Energy & Fuels. – 2014. - № 28 (9). – Р. 5707-5713.
Kshetri Safal. Development of dielectric spectroscopic sensor for contaminant detection in a hydraulic fluid and a compressed air stream / Safal Kshetri. - Iowa State University. Ames, Iowa, 2015. – 84р.
Flaka D. Electronic structure and surface properties of nonstoichiometric Fe2O3-i (I and U) and its application in gas Sensing / D. Flaka, A. Braunb, B.S. Munc, M. Döbelie, T. Grauleb, M. Rekasa // Procedia Engineering. – 2012. - № 47. – Р. 257 – 260.
Kousik Dutta. Electrical conductivity and dielectric properties of SiO2 nanoparticles dispersed in conducting polymer matrix / Kousik Dutta, S. K. De // Journal of Nanoparticle Research. – 2007. – № 9. – Р. 631–638.
S. Rubalya Valantina. Modelling, characterization and quality analysis of heated oil using electric moment and chemical properties / S. Rubalya Valantina, S. Uma, B.G. Jeya Prakash, D. R. Phebee Angeline, A. Alfred Maxwell, R. Aravindhan // J Food Sci Technol. – 2019. - №56(2). – Р. 571–579.
