CN108020484A - 一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法 - Google Patents

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张铁
姜杰
文松
赵磊
孙冰
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Qingdao Safety Engineering Institute
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明提供一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法，包括如下步骤：(1)原油样品预热；(2)色谱进样管线置换；(3)色谱分析；(4)数据处理；(5)计算。采用本发明所述测试方法可以快速、准确地得到原油的饱和蒸汽压，所得数据与ASTM D323‑08《石油产品蒸汽压力的测试方法》得到的蒸汽压数据吻合较好，测试时间减少30‑50％。

Description

一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，尤其涉及快速测量原油饱和蒸汽压的测试方法。
背景技术
一定外界条件下，液体中的液态分子会蒸发为气态分子，同时气态分子也会撞击液面回归液态，一定时间后，即可达到平衡。平衡时，气态分子含量达到最大值，这些气态分子对液体产生的压强称为饱和蒸气压，简称蒸气压。
饱和蒸气压是原油的一项重要物理性质，原油的沸点、相对挥发度等都与之有关。原油中饱和蒸汽压越大，说明原油中的轻组分越多，反之则说明原油中的轻组分较少。当原油中轻组分较多时，原油的爆炸极限范围较宽，一旦发生泄漏则发生气相燃爆的风险增加。因此，准确、快速测量原油的饱和蒸汽压，对于掌握原油的危险性有重要的指导意义。
目前原油饱和蒸汽压的测试方法中，一般采用ASTM D323-08《石油产品蒸汽压力的测试方法》，此方法的不足是测量步骤较多，且蒸汽室、试样室需多次清洗、多次预热、预冷。因此，开发出快速、准确的饱和蒸汽压测试方法显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法，采用该测试方法可以快速、准确地得到原油的饱和蒸汽压，所得数据与ASTM D323-08《石油产品蒸汽压力的测试方法》得到的蒸汽压数据吻合较好。
本发明所提供的技术方案如下：
一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法，包括如下步骤：
(1)原油样品预热
将原油样品置于密闭容器中，用恒温水浴预热；
(2)色谱进样管线置换
当原油样品的温度达到设定温度后，恒温加热10-15分钟，至原油样品的气相组成稳定后，采用原油样品的气相组分对气相色谱的进样管线进行置换；
(3)色谱分析
打开气相色谱进行自检、预热，设定好色谱条件，采用原油样品中的气相组分置换色谱六通进样阀管线，当色谱条件准备就绪后，启动色谱分析程序，对原油中的气相组成进行分离，分析结束后色谱工作站自动保存分析数据；
(4)数据处理
通过色谱工作站对气相色谱图数据进行数据处理，得到原油样品中有机组分的总含量；
(5)计算
原油中有机组分的总百分含量×1个大气压即为原油的饱和蒸汽压。
优选地，步骤(3)所述色谱条件为：色谱柱15m HP-PLOT Q色谱，柱温恒温100℃(4min)，流速5ml/min，TCD检测器。
本发明所用测试装置包括恒温水浴、气相色谱和计算机，其中恒温水浴用于提供原油样品所需要的饱和蒸汽压温度，使原油样品中的有机组分在气相空间达到饱和；气相色谱主要用于定量分析原油中有机组分的总含量，计算机中的色谱工作站软件用于处理数据，并最终确定不同温度下的原油饱和蒸汽压数据。
本发明所述测试方法可以快速、准确的测量出不同温度下的原油饱和蒸汽压，与ASTMD323-08《石油产品蒸汽压力的测试方法》相比，数据误差在±1％，时间节约30-50％。
附图说明
图1为本发明所述快速测量原油饱和蒸汽压的方法所用的测试装置，该装置包括恒温水浴、气相色谱和计算机。
具体实施方式
到某炼化企业原油罐区取样，分别采用本发明测试方法和ASTM D323-08测试方法测试其不同温度下的饱和蒸汽压。本发明测试方法的具体步骤为：
第一步，首先将原油样品浸入到恒温水浴中，然后打开恒温水浴对原油样品进行预热，当恒温油浴达到设定温度(常温～80℃)时，打开原油样品瓶上面的截止阀，使原油样品瓶上方的有机组分置换气相色谱六通进样阀管线，置换10秒后准备进样分析；
第二步，当原油样品的温度达到恒温水浴设定的温度(常温～80℃)时，在此温度下保持10～15分钟，打开气相色谱进行自检、预热，设定好合适的检测条件(色谱柱15m HP-PLOTQ色谱、柱温恒温100℃(4min)、流速5ml/min、TCD检测器，色谱条件准备过程中，采用原油样品中的气相组分置换色谱六通进样阀管线，当色谱条件准备就绪后，按下START启动色谱分析程序，对原油中的气相组成进行分离，分析结束后色谱工作站自动保存分析数据)，以上色谱条件可确保原油样品中的有机组分与空气实现有效分离；
第三步，使用第二步的色谱条件分析空气标样，当气相色谱分析程序结束后，打开色谱工作站设定好合适的积分参数后，对原油样品和空气标样的色谱图进行数据处理，可得到原油样品中空气组分的含量和有机气体组成的总含量；
第四步，饱和蒸气压是指在一个密闭空间内，某种物质在给定的温度下，该物质的液相、气相共存时的气体压强(分压)。因此，对于原油样品来说，通过色谱测得的原油中有机组分的总含量即可得到原油的饱和蒸气压，原油的饱和蒸气压＝有机组分总的百分含量×1个大气压。
采用本发明所述方法进行了不同温度下(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)原油饱和蒸气压的测试，同时采用ASTM D323-08标准对不同温度下(20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)的原油饱和蒸气压进行了测试，得到了不同温度下原油的饱和蒸气压数据，具体见表1。
表1
如表1所示，将本发明所述方法测得的原油饱和蒸汽压数据与传统实验方法ASTMD323-08得到的原油饱和蒸汽压数据进行对比，本发明所述方法得到的数据误差在±1％之间，测试时间减少30-50％。

Claims (2)

1.一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法，包括如下步骤：
(1)原油样品预热
将原油样品置于密闭容器中，用恒温水浴预热；
(2)色谱进样管线置换
当原油样品的温度达到设定温度后，恒温加热10-15分钟，至原油样品的气相组成稳定后，采用原油样品的气相组分对气相色谱的进样管线进行置换；
(3)色谱分析
打开气相色谱进行自检、预热，设定好色谱条件，采用原油样品中的气相组分置换色谱六通进样阀管线，当色谱条件准备就绪后，启动色谱分析程序，对原油中的气相组成进行分离，分析结束后色谱工作站自动保存分析数据；
(4)数据处理
通过色谱工作站对气相色谱图数据进行数据处理，得到原油样品中有机组分的总含量；
(5)计算
原油中有机组分的总百分含量×1个大气压即为原油的饱和蒸汽压。
2.根据权利要求1所述的一种快速测量原油饱和蒸汽压的方法，其特征在于，步骤(3)所述色谱条件为：色谱柱15m HP-PLOT Q色谱，柱温恒温100℃(4min)，流速5ml/min，TCD检测器。
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