混合原油相容性的判斷方法

2023-10-05 11:19:54

專利名稱：混合原油相容性的判斷方法
技術領域：
本發明為一種混合原油相容性的判斷方法，具體地說，是一種用混合原油對近紅 外光的散射光強判斷其相容性的方法。
背景技術：
我國加工原油進口依存度較大，煉油廠加工的原油來源不穩定，造成所加工原油 油種需經常變化。隨著資源逐步緊缺，原油質量不斷下降，重質化、劣質化程度加深，為了使 加工原油的質量滿足裝置要求，通常煉廠需採用多種原油混煉的措施。頻繁地更換油種和 原油混煉將會增加原油不相容現象的發生機率。原油不相容會造成浙青質絮凝甚至析出， 這會給原油加工和儲運帶來不良影響。浙青質絮凝會加速預熱換熱設備結垢、管式加熱爐 爐管結焦，並會使催化劑壽命縮短，造成生產效率降低，導致重大的經濟損失。為避免原油不相容現象的發生，需要有準確判斷混合原油是否相容的方法，判斷 混合原油的相容性主要是考察混合後體系中是否有浙青質絮凝。目前主要有直接觀察法， 如顯微鏡觀察、斑點實驗，上述方法均靠人眼觀察，受主觀判斷的影響，幹擾因素多；還有通 過測定浙青質初始絮凝點，如電導率法、光學法等，需結合一定的預測模型來判斷混合原油 是否相容，方法操作繁瑣，並且通過間接手段判斷混合體系是否相容。管秀鵬等在「原油相容性及對蒸餾過程的影響.石油學報(石油加工)，2009， 25(2) 151 155」一文中，參考ASTM D7061的前處理，用近紅外光掃描的方法測定用正庚 烷和甲苯稀釋了的原油樣品的透射光和散射光，定義光強的標準偏差為不穩定性參數。該 方法給出了判斷相容性的界限，但需要用正庚烷和甲苯前處理，測定的簡便性和方法的準 確性有待進一步提高。

發明內容
本發明的目的是提供一種混合原油相容性的判斷方法，該法通過測定混合原油的 近紅外背散射光光強，可以較為準確地判斷混合原油的相容性，用時較短、操作簡單。本發明提供的混合原油相容性的判斷方法，包括將兩種原油按比例混合，充分攪 拌混勻，置於測定管內，用波長為880nm的近紅外光從測定管底部向上掃描，檢測測定管 不同高度處的背散射光光強，取其平均值作為該次掃描的背散射光光強，如此重複，共掃描 3 12小時，將每次掃描的背散射光光強與第一次掃描的背散射光光強的差值記為dBS，在 規定的掃描時間內，當出現掃描得到的dBS ^ 0. 06時，混合原油不相容，當掃描在規定的時 間結束時得到的dBS符合0. 02 < dBS < 0. 06時，混合原油近似不相容，當掃描在規定的時 間結束時得到的dBS ( 0. 02時，混合原油相容。本發明方法用掃描背散射光法在規定時間內連續測定混合原油的背散射光光強， 由測得的背散射光光強與第一次測定的背散射光光強對比，通過其差值的大小判斷混合原 油是否相容。該法可快速、準確地判斷混合原油的相容性，測定重複性較好。


圖1為本發明測定混合原油背散射光光強的方法示意圖。圖2為塔河原油與庫姆克爾原油按不同體積比混合後的顯微鏡觀察圖片。圖3為塔河原油與庫姆克爾原油按不同體積比混合後的斑點實驗圖片。
具體實施例方式本發明方法將兩種原油按不同比例混合均勻後，用一定波長的近紅外光照射混合 原油油樣，由其背散射光強度在規定時間內連續變化的情況判斷兩種原油是否相容、不相 容或近似不相容。本發明方法較傳統的方法，可以更快速、準確地判斷兩種原油的相容性， 及時辨別不相容的原油。本發明所述的掃描背散射光法是用一束波長為880nm的近紅外光直接掃描混合 原油樣品，考察背散射光光強隨時間的變化情況。若混合原油是相容的，則在一定時間內其 背散射光光強基本不發生變化；若混合原油是不相容的，則其背散射光光強隨時間而變化。 因不相容的混合原油膠體體系不穩定，處於膠核部位的浙青質發生絮凝，導致膠體體系中 分散相的粒徑不斷變大。當波長為880nm的近紅外光照射樣品時，其背散射光光強與膠體 體系中膠核的粒徑有關，當膠核的粒徑小於0. 6ym時，背散射光隨粒徑的增大而增大，當 粒徑大於0. 6 μ m時，背散射光隨粒徑的增大而減小。考察一定時間內混合原油背散射光的 變化情況，不僅可以定量地描述體系的相容性情況，還可以得到體系相容性變化快慢的信 肩、ο本發明方法通過測定不同種類原油按不同比例混合後的混合原油的背散射光變 化情況，並結合顯微鏡觀察和斑點實驗的驗證，確定判斷原油相容性閾值的準確性。在本發 明中，具有不同性質的兩種原油的混合比優選在10 90體積％內調變。本發明方法測試混合原油油樣的背散射光光強的方法如圖1所示將兩種原油按 比例混合，攪拌均勻後，取一定量樣品加入測定管3中，將測定管置於穩定性分析儀器的樣 品測試處開始背散射光的測定由光源1發出一束波長為880nm的近紅外光照射在樣品上， 其背散射光由散射光探測器2接收並測定強度。將光源1由測定管底部向上移動，即可測得 測定管不同高度處的背散射光強度，取測定管不同高度處背散射光光強的平均值，作為該 次掃描樣品的背散射光光強。對於測定管中的混合原油樣品，每間隔一定時間掃描一次，連 續掃描至規定時間，將每次掃描得到的背散射光光強與第一次掃描的背散射光光強對比， 由其差值判斷混合原油的相容性。所述方法中，每次掃描的間隔時間優選0. 5 5. 0分鐘，規定的掃描時間優選3 5小時。所述方法中，測定混合原油樣品背散射光光強的溫度高於具有較高凝點原油的凝 點至少5°C，優選較具有較高凝點原油的凝點高5 30°C。對於凝點不是很高的原油，測定 溫度為20 40°C即可。本發明方法優選用斑點實驗或顯微鏡觀察驗證dBS判定值的準確性。本發明方法判斷原油相容性的閾值為dBS值，當在掃描時間內，某次掃描得到的 dBS值>0. 06時，判斷混合原油不相容，說明原油混合體系穩定性差，混合後較短時間內即 會出現浙青質絮凝的現象；當規定的掃描時間結束時，最後一次測得的dBS值介於0. 02 0. 06之間，掃描期間也未出現過(^5值> 0. 06的情況，則判斷混合原油近似不相容，說明原 油混合體系穩定性較差，擱置較長時間後即會出現浙青質絮凝的現象；當規定的掃描時間 結束時，最後一次測得的dBS值< 0. 02時，並且期間也未出現過dBS值大於0. 02的情況， 則判斷混合原油相容，說明混合體系穩定性好，混合體系長久放置也不會出現浙青質絮凝 的現象。本發明方法適用於快速判斷混合原油的相容性，為煉廠原油加工和原油儲運提供 可靠依據。下面通過實例詳細說明本發明，但本發明並不限於此。實例中測定混合原油背散射光光強的儀器為法國Formulaction公司Turbiscan Lab穩定性分析儀。測定方法按預定比例選取兩種原油，充分攪拌混勻後立即取20mL樣品加入測定 管中，並將測定管置於上述穩定性分析儀如圖1所述的光路中，實驗溫度設定為30°C。穩定 性分析儀採用脈衝近紅外光源，發出的近紅外光波長為880nm，同步光學探測器檢測被樣品 反射的背反射光。從測定管底部向上進行掃描，記錄測定管不同高度處的背散射光光強，一 次掃描結束後，取不同高度處背散射光光強的平均值，作為該次掃描樣品的背散射光光強。 間隔Imin再次掃描，並按同樣的方法計算第二次掃描樣品時的背散射光光強，如此反覆共 掃描3小時。將每次掃描所述混合原油樣品的光強與第一次掃描所得的光強的差值記為 dBS,由3小時內，每次掃描得到的dBS值判斷混合原油的相容性。實例1按不同的體積分數將塔河原油與庫姆克爾原油混合，按本發明所述測定方法測定 每個混合樣品的背散射光光強，每個混合原油樣品的dBS值及判斷結果列於表1。表 權利要求
1.一種混合原油相容性的判斷方法，包括將兩種原油按比例混合，充分攪拌混勻，置於 測定管內，用波長為880nm的近紅外光從測定管底部向上掃描，檢測測定管不同高度處的 背散射光光強，取其平均值作為該次掃描的背散射光光強，如此重複，共掃描3 12小時， 將每次掃描的背散射光光強與第一次掃描的背散射光光強的差值記為dBS，在規定的掃描 時間內，當出現掃描得到的dBS ^ 0. 06時，混合原油不相容，當掃描在規定的時間結束時得 到的dBS符合0. 02 < dBS < 0. 06時，混合原油近似不相容，當掃描在規定的時間結束時得 到的dBS ^ 0. 02時，混合原油相容。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於每次掃描的間隔時間為0.5 5. 0分鐘，掃 描時間為3 5小時。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於測定混合原油樣品背散射光光強的溫度高 於具有較高凝點原油的凝點至少5°C。
4.按照權利要求3所述的方法，其特徵在於測定混合原油樣品背散射光光強的溫度較 具有較高凝點原油的凝點高5 30°C。
5.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於用斑點實驗或顯微鏡觀察驗證dBS判定值 的準確性。
6.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於兩種原油的混合比為10 90體積％。
全文摘要
一種混合原油相容性的判斷方法，包括將兩種原油按比例混合，充分攪拌混勻，置於測定管內，由波長為880nm的近紅外光從測定管底部向上掃描，檢測測定管不同高度處的背散射光光強，取其平均值作為該次掃描的背散射光光強，如此重複，共掃描3～12小時，將每次掃描的背散射光光強與第一次掃描的背散射光光強的差值記為dBS，在規定的掃描時間內，當出現掃描得到的dBS≥0.06時，混合原油不相容，當掃描在規定的時間結束後得到的dBS符合0.02＜dBS＜0.06時，混合原油近似不相容，當掃描在規定的時間結束後得到的dBS≤0.02時，混合原油相容。該法操作簡便、原油相容性判斷準確度高，重複性好。
文檔編號G01N21/51GK102116741SQ20091021570
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者李虎, 王京, 王小偉, 田松柏, 章群丹 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院