RU2367933C1 - Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products - Google Patents

Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products Download PDF

Info

Publication number
RU2367933C1
RU2367933C1 RU2008122744/28A RU2008122744A RU2367933C1 RU 2367933 C1 RU2367933 C1 RU 2367933C1 RU 2008122744/28 A RU2008122744/28 A RU 2008122744/28A RU 2008122744 A RU2008122744 A RU 2008122744A RU 2367933 C1 RU2367933 C1 RU 2367933C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
cell
oil
characteristic
radiation
Prior art date
Application number
RU2008122744/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Николаевна Стрежнева (RU)
Татьяна Николаевна Стрежнева
Анна Алексеевна Лобова (RU)
Анна Алексеевна Лобова
Николай Андреевич Антропов (RU)
Николай Андреевич Антропов
Юрий Юрьевич Крючков (RU)
Юрий Юрьевич Крючков
Евгений Юрьевич Боярко (RU)
Евгений Юрьевич Боярко
Иван Петрович Чернов (RU)
Иван Петрович Чернов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2008122744/28A priority Critical patent/RU2367933C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2367933C1 publication Critical patent/RU2367933C1/en

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measurement.
SUBSTANCE: invention is related to the field of material analysis by radiation methods and may be used to detect sulphur concentration in oil and oil products directly in technological pipelines in flow. Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products consists in the fact that analysed sample in flow cuvette is simultaneously radiated with characteristic X-ray radiations of silver and element of Mendeleev periodic table with nuclear number from 42 to 57. After registration of radiations passed through sample, sample density is identified, using formula. Using this expression, sulphur concentration is detected by formula.
EFFECT: increased reliability of sulphur concentration detection, reduced costs.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области анализа материалов радиационными методами и может быть использовано для определения концентрации серы в нефти и нефтепродуктах непосредственно в технологических трубопроводах на потоке.The invention relates to the field of analysis of materials by radiation methods and can be used to determine the concentration of sulfur in oil and oil products directly in process pipelines in the stream.

Известен способ определения концентрации серы в углеводородных жидкостях (патент РФ на полезную модель №53017, МПК G01N 23/00, опубл. 27.04.2006), выбранный в качестве прототипа. Способ заключается в том, что рентгеновским излучением облучают серебряную мишень, в которой возбуждается характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ) серебра с энергией 22 кэВ. ХРИ серебра просвечивают анализируемую пробу, помещенную в проточную кювету. Излучение, прошедшее через кювету, регистрируют пропорциональным рентгеновским счетчиком. Сигнал от пропорционального рентгеновского счетчика обрабатывают в блоке обработки сигналов. Интенсивность данного сигнала прямо пропорциональна концентрации серы в жидкости, помещенной в измерительную кювету. Блок обработки сигналов представляет собой стандартный спектрометрический тракт, используемый в энергодисперсионном рентгенфлуоресцентном анализе (многоканальный амплитудный анализатор). В блоке обработки сигналов вычисляют концентрацию серы Cs (в %) по формуле:A known method for determining the concentration of sulfur in hydrocarbon liquids (RF patent for utility model No. 53017, IPC G01N 23/00, publ. 04/27/2006), selected as a prototype. The method consists in the fact that a silver target is irradiated with X-ray radiation, in which characteristic X-ray radiation (HXR) of silver with an energy of 22 keV is excited. CHRI silver translucent analyzed sample placed in a flow cell. Radiation transmitted through the cell is recorded with a proportional X-ray counter. The signal from the proportional x-ray counter is processed in the signal processing unit. The intensity of this signal is directly proportional to the concentration of sulfur in the liquid placed in the measuring cell. The signal processing unit is a standard spectrometric path used in energy dispersive X-ray fluorescence analysis (multichannel amplitude analyzer). In the signal processing unit, the sulfur concentration C s (in%) is calculated by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где С - плотность пробы в г/см3;where C is the density of the sample in g / cm 3 ;

K1, К2 - калибровочные коэффициенты, значение которых определяют из измерений стандартных образцов с известным содержанием серы;K 1 , K 2 - calibration factors, the value of which is determined from the measurements of standard samples with known sulfur content;

Nф - число импульсов фона;N f - the number of background pulses;

No, N - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете.N o , N is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell.

Недостатком вышеописанного способа является необходимость выполнения дополнительных измерений плотности углеводородной жидкости, находящейся в кювете (нефти и нефтепродуктов) каким-либо способом. Это приводит к уменьшению надежности, ограничению сферы применимости и увеличению финансовых и временных затрат.The disadvantage of the above method is the need to perform additional measurements of the density of the hydrocarbon liquid in the cuvette (oil and oil products) in any way. This leads to a decrease in reliability, limitation of the scope of applicability and increase financial and time costs.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств аналогичного назначения.The objective of the invention is to expand the arsenal of funds for similar purposes.

Поставленная задача решена за счет того, что способ определения концентрации серы в нефти и нефтепродуктах, также как и в прототипе, заключается в том, что анализируемую пробу в проточной кювете облучают характеристическим рентгеновским излучением серебра, регистрируют излучение, проходящее через кювету, по которому определяют концентрацию серы из выражения:The problem is solved due to the fact that the method for determining the concentration of sulfur in oil and oil products, as well as in the prototype, is that the analyzed sample in the flow cell is irradiated with characteristic x-ray radiation of silver, the radiation passing through the cell is recorded, by which the concentration is determined sulfur from the expression:

Figure 00000002
Figure 00000002

где ρ - плотность пробы в г/см3,where ρ is the density of the sample in g / cm 3 ,

K1, K2 - калибровочные коэффициенты, значение которых определяют из измерений стандартных образцов с известным содержанием серы,K 1 , K 2 - calibration factors, the value of which is determined from the measurements of standard samples with known sulfur content,

No, N' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением серебра,N o , N 'is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell upon irradiation of the cell with characteristic x-ray radiation of silver,

Figure 00000003
- число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением серебра.
Figure 00000003
- the number of background pulses upon irradiation of the cell with characteristic x-ray radiation of silver.

В отличие от прототипа, одновременно с указанным излучением анализируемую пробу в проточной кювете облучают характеристическим рентгеновским излучением элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57, а после регистрации излучений, прошедших через пробу, определяют плотность пробы из выражения:In contrast to the prototype, simultaneously with the indicated radiation, the analyzed sample in the flow cell is irradiated with characteristic X-ray radiation of an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57, and after registration of the radiation passing through the sample, the density of the sample is determined from the expression:

Figure 00000004
Figure 00000004

где К3 и К4 - калибровочные коэффициенты, значение которых определяют из измерений стандартных образцов с известной плотностью,where K 3 and K 4 are calibration factors, the value of which is determined from measurements of standard samples with known density,

Figure 00000005
N” - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57,
Figure 00000005
N "is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell when the cell is irradiated with characteristic x-ray radiation of an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57,

Figure 00000006
- число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57,
Figure 00000006
- the number of background pulses upon irradiation of the cell with characteristic x-ray radiation of an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57,

используя которое определяют концентрацию серы.using which determine the concentration of sulfur.

Экспериментально установлено, что оптимальным является одновременное облучение анализируемой пробы характеристическим рентгеновским излучением серебра и элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57. ХРИ элемента с атомным номером меньше 42 использовать нецелесообразно, поскольку при уменьшении энергии ХРИ увеличивается интенсивность поглощения излучения пробой, что ведет к уменьшению полезного сигнала. ХРИ элемента с атомным номером больше 57 использовать также нецелесообразно, поскольку пропорциональный рентгеновский счетчик имеет ограниченный диапазон регистрируемых энергий, для расширения которого необходимы дополнительные экономические затраты.It was experimentally established that the simultaneous irradiation of the analyzed sample by the characteristic x-ray radiation of silver and the element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57 is optimal. It is not practical to use the CRI of an element with an atomic number less than 42, since the absorption intensity increases with decreasing CRI energy radiation breakdown, which leads to a decrease in the useful signal. The HXR of an element with an atomic number greater than 57 is also impractical to use, since the proportional X-ray counter has a limited range of recorded energies, the expansion of which requires additional economic costs.

Для геометрии тонкого луча справедливы следующие выражения:The following expressions are valid for the geometry of a thin beam:

Figure 00000007
Figure 00000007

где µ', µ'' - массовые коэффициенты ослабления ХРИ серебра и элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57, полученные для многокомплексной среды;where μ ', μ' 'are the mass attenuation coefficients of the HXR of silver and the element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57, obtained for a multicomplex medium;

Figure 00000008
, N' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при ХРИ серебра;
Figure 00000008
, N 'is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell with HXI silver;

Figure 00000008
, N'' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57.
Figure 00000008
, N '' is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell upon irradiation of the HRI cell of the element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57.

Для нахождения плотности из уравнений (4) введем линейное уравнение связи в общем виде:To find the density from equations (4), we introduce the linear equation of coupling in the general form:

Figure 00000009
Figure 00000009

где а и b - коэффициенты линейного уравнения.where a and b are the coefficients of the linear equation.

Известно (Немец О.Ф., Гофман Ю.В. Справочник по ядерной физике. - Киев: изд-во «Наукова думка», 1975, с.218-220), что для химического соединения или однородной смеси элементов (например, нефти и нефтепродуктов) массовые коэффициенты ослабления определяют по формулам:It is known (Nemets OF, Hoffman Yu.V. Handbook of Nuclear Physics. - Kiev: Naukova Dumka Publishing House, 1975, p.218-220) that for a chemical compound or a homogeneous mixture of elements (for example, oil and petroleum products) mass attenuation coefficients are determined by the formulas:

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- массовый коэффициент ослабления i-го элемента, входящего в смесь,Where
Figure 00000011
- mass attenuation coefficient of the i-th element included in the mixture,

аi - весовая доля i-го элемента в смеси или соединении.and i is the weight fraction of the i-th element in the mixture or compound.

Figure 00000012
Figure 00000012

где

Figure 00000013
- массовый коэффициент ослабления i-го элемента, входящего в смесь.Where
Figure 00000013
- mass attenuation coefficient of the i-th element included in the mixture.

Уравнения (6) и (7) являются линейными, поскольку µ'' и µ' линейно зависят от состава пробы, а если две величины имеют различные линейные зависимости от одного параметра - состава среды, то между ними также существует линейная зависимость, и, следовательно, можно записать выражение (5), которое будет уравнением связи.Equations (6) and (7) are linear, since μ '' and μ 'linearly depend on the composition of the sample, and if two quantities have different linear dependencies on one parameter - the composition of the medium, then there is also a linear relationship between them, and therefore , we can write expression (5), which will be the coupling equation.

Выразим из уравнений (4) µ''·ρ и µ'·ρ:From equations (4) we express μ '' · ρ and μ '· ρ:

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Подставим получившиеся выражения в формулу (5) и преобразуем ее:We substitute the resulting expressions in the formula (5) and transform it:

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Формула (8) является эквивалентной формуле (3), поскольку введены переобозначения

Figure 00000019
и
Figure 00000020
.Formula (8) is equivalent to formula (3), since the notation is introduced
Figure 00000019
and
Figure 00000020
.

Таким образом, определение концентрации серы в нефти и нефтепродуктах с использованием предложенного способа возможно без проведения дополнительных измерений плотности пробы.Thus, the determination of the concentration of sulfur in oil and petroleum products using the proposed method is possible without additional measurements of the density of the sample.

Предлагаемый способ позволяет увеличить надежность за счет отсутствия необходимости выполнения дополнительных измерений плотности углеводородной жидкости и уменьшить финансовые и временные затраты.The proposed method allows to increase reliability due to the lack of the need to perform additional measurements of the density of the hydrocarbon liquid and reduce financial and time costs.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ определения концентрации серы в нефти и нефтепродуктах.The drawing shows a structural diagram of a device that implements a method for determining the concentration of sulfur in oil and petroleum products.

Способ определения концентрации серы в нефти и нефтепродуктах осуществляют с помощью устройства для измерения концентрации серы (см. чертеж), состоящего из рентгеновской трубки 1, мишени 2, двух коллиматоров 3, 4, измерительной кюветы 5, пропорционального рентгеновского счетчика 6.The method for determining the sulfur concentration in oil and oil products is carried out using a device for measuring sulfur concentration (see drawing), consisting of an x-ray tube 1, target 2, two collimators 3, 4, a measuring cell 5, proportional to the x-ray counter 6.

Положение окна рентгеновской трубки 1 и центра мишени 2 зафиксированы в корпусе устройства так, что они лежат на одной прямой. Причем эта прямая направлена перпендикулярно прямой от центра мишени 2 к окну пропорционального рентгеновского счетчика 6, по которой сориентированы отверстия коллиматоров 3, 4 и измерительная кювета 5, расположенная между ними. Пропорциональный рентгеновский счетчик 6 электрически связан с блоком обработки сигналов (не показан).The position of the window of the x-ray tube 1 and the center of the target 2 are fixed in the housing of the device so that they lie on one straight line. Moreover, this line is directed perpendicular to the line from the center of the target 2 to the window of the proportional X-ray counter 6, along which the holes of the collimators 3, 4 and the measuring cell 5 located between them are oriented. The proportional X-ray counter 6 is electrically connected to a signal processing unit (not shown).

В качестве мишени 2 использовали круглую пластину толщиной 1 мм и диаметром 10 мм, составленную из шести секторов, которые поочередно были выполнены из двух материалов (серебро и элемент периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57, например молибден с атомным номером 42). В качестве коллиматоров 3, 4 использовали стальные цилиндры диаметром 10 мм и высотой 5 мм, диаметр коллимационного отверстия 2 мм. Была использована рентгеновская трубка 1 с вольфрамовым анодом БХ-10 с максимальным рабочим током 1 мА, анодным напряжением 50 кВ. В качестве измерительной кюветы 5 использовали стальную трубу толщиной 10 мм с фланцами на торцах, внутри которой расположена труба из оргстекла с толщиной стенки 6 мм и внутренним диаметром 25 мм. В стальной трубе были выполнены диаметрально расположенные отверстия диаметром 2 мм для просвечивания измерительной кюветы 5. Пропорциональный рентгеновский счетчик 6 выбран типа СИ-11Р. Блок обработки сигналов использован такой же, как в прототипе, но возможно использование и других известных блоков обработки сигналов.As target 2, we used a round plate 1 mm thick and 10 mm in diameter, composed of six sectors, which were alternately made of two materials (silver and an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57, for example, molybdenum with atomic number 42). As the collimators 3, 4, steel cylinders with a diameter of 10 mm and a height of 5 mm were used, the diameter of the collimation hole was 2 mm. An X-ray tube 1 with a tungsten anode BH-10 with a maximum operating current of 1 mA and an anode voltage of 50 kV was used. As a measuring cell 5, we used a steel pipe 10 mm thick with flanges at the ends, inside of which there is an organic glass pipe with a wall thickness of 6 mm and an inner diameter of 25 mm. Diametrically located openings with a diameter of 2 mm were made in the steel pipe for transmission of the measuring cell 5. The proportional X-ray counter 6 was selected of type SI-11P. The signal processing unit is used the same as in the prototype, but it is possible to use other known signal processing units.

С помощью фланцев измерительной кюветы 5 устройство для измерения концентрации серы подсоединяли к байпасной линии технологического трубопровода, заполненного нефтью. Отверстия коллиматоров 3, 4 совмещали с диаметрально расположенными отверстиями измерительной кюветы 5. Таким образом, измерительную кювету 5 наполняли нефтью. Излучением рентгеновской трубки 1 облучали мишень 2. На мишени 2 излучение рентгеновской трубки 1 возбуждало характеристические рентгеновские излучения серебра - 22 кэВ и молибдена - 17,5 кэВ, которые, в свою очередь, просвечивали анализируемую пробу в измерительной кювете 5. Пропорциональный рентгеновский счетчик 6 регистрировал излучение с измерительной кюветы. Сигнал от пропорционального рентгеновского счетчика 6 поступал в блок обработки сигналов, где произвели определение концентрации серы CS (в %) по формулам (2) и (3).Using the flanges of the measuring cell 5, a device for measuring sulfur concentration was connected to the bypass line of the process pipeline filled with oil. The holes of the collimators 3, 4 were combined with the diametrically located holes of the measuring cell 5. Thus, the measuring cell 5 was filled with oil. The radiation of x-ray tube 1 irradiated target 2. On target 2, the radiation of x-ray tube 1 excited characteristic x-rays of silver - 22 keV and molybdenum - 17.5 keV, which, in turn, illuminated the analyzed sample in the measuring cell 5. Proportional x-ray counter 6 recorded radiation from a measuring cell. The signal from the proportional X-ray counter 6 entered the signal processing unit, where they determined the sulfur concentration C S (in%) by formulas (2) and (3).

Коэффициенты К3 и К4 рассчитывали из формулы (3), для этого с помощью ареометра АН, имеющего предел допускаемой погрешности 0,5 кг/м3, определяли значение плотности двух проб нефти или нефтепродуктов (810 и 937 кг/м3), затем пробы поочередно помещали в измерительную кювету для измерения плотности и с пропорционального рентгеновского счетчика 6 в результате набора спектра в течение 300 секунд получили информацию о числе импульсов в отсутствии и присутствии проб в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ серебра

Figure 00000021
, N' и ХРИ молибдена
Figure 00000021
, N”, а затем, рассчитывая систему из двух уравнений для проб с известными значениями плотности, получили К3=1998 и К4=811.The coefficients K 3 and K 4 were calculated from formula (3), for this, using the hydrometer AN, which has a margin of error of 0.5 kg / m 3 , we determined the density of two samples of oil or oil products (810 and 937 kg / m 3 ), then the samples were placed in turn in a measuring cell for density measurement, and from the proportional X-ray counter 6, as a result of spectrum acquisition, for 300 seconds, information was obtained on the number of pulses in the absence and presence of samples in the measuring cell when the XRI silver cell was irradiated
Figure 00000021
, N 'and HRI molybdenum
Figure 00000021
, N ”, and then, calculating a system of two equations for samples with known density values, we obtained K 3 = 1998 and K 4 = 811.

Коэффициенты К1 и К2 рассчитывали из формулы (2), для этого две пробы с заранее известным содержанием массовой доли серы - 0,05% и 5% поместили в устройство для измерения концентрации серы и с пропорционального рентгеновского счетчика в результате набора спектра в течение 300 секунд получили информацию о числе импульсов в отсутствии и присутствии проб в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ серебра

Figure 00000008
, N', а далее, рассчитывая систему из двух уравнений для проб с известными значениями концентрации серы, получили K1=14066,62, K2=11,879.The coefficients K 1 and K 2 were calculated from formula (2); for this, two samples with a known sulfur mass fraction of 0.05% and 5% were placed in a device for measuring sulfur concentration and from a proportional X-ray counter as a result of spectrum acquisition during 300 seconds received information about the number of pulses in the absence and presence of samples in the measuring cell upon irradiation of the XRI silver cuvette
Figure 00000008
, N ', and then, calculating a system of two equations for samples with known sulfur concentrations, we obtained K 1 = 14066.62, K 2 = 11.879.

Число импульсов в отсутствии пробы в измерительной кювете 5 при облучении кюветы ХРИ серебра и молибдена (N0', N0''), определенное с помощью блока обработки сигналов при наборе спектра в течение 300 секунд, составило N0'=280000, N0''=300000.The number of pulses in the absence of a sample in the measuring cell 5 upon irradiation of a silver and molybdenum HRI cell (N 0 ', N 0 ''), determined using the signal processing unit during spectrum acquisition for 300 seconds, was N 0 ' = 280000, N 0 '' = 300000.

Число импульсов в присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ серебра и молибдена (N', N''), определенное с помощью блока обработки сигналов при наборе спектра в течение 300 секунд, составило N'=118952, N''=107560.The number of pulses in the presence of a sample in the measuring cell upon irradiation of the XRI silver and molybdenum (N ', N' ') cuvette, determined using the signal processing unit during spectrum acquisition for 300 seconds, was N' = 118952, N '' = 107560.

Число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением серебра составило

Figure 00000022
.The number of background pulses upon irradiation of the cell with characteristic x-ray radiation of silver was
Figure 00000022
.

Число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением молибдена составило

Figure 00000023
.The number of background pulses upon irradiation of the cell with characteristic x-ray radiation of molybdenum was
Figure 00000023
.

Подставив полученные значения в выражение (3), получили плотность пробы:Substituting the obtained values in expression (3), we obtained the density of the sample:

Figure 00000024
Figure 00000024

Используя выражение (2), определили концентрацию серы в нефти:Using the expression (2), determined the concentration of sulfur in oil:

Figure 00000025
Figure 00000025

Аналогично в качестве мишени 2 использовали круглую пластину, составленную из шести секторов, которые поочередно выполнены из двух материалов: серебра и цезия (атомный номер 55). В формуле (2) и (3)

Figure 00000026
N' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ цезия - 31 кэВ. Для нахождения коэффициентов К3 и К4 использовали те же пробы с известными значениями плотности и получили К3=-7923,91 и К4=-8443,28. Число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением цезия составило N'' ф=500, число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ цезия составило
Figure 00000027
N''=129964.Similarly, as target 2, a round plate was used, composed of six sectors, which were alternately made of two materials: silver and cesium (atomic number 55). In the formula (2) and (3)
Figure 00000026
N 'is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell upon irradiation of the cesium CRI cell — 31 keV. To find the coefficients K 3 and K 4 used the same samples with known density values and received K 3 = -7923.91 and K 4 = -8443.28. Background The number of pulses during irradiation cell cesium characteristic X-ray radiation was N '' f = 500, the number of pulses in the absence and presence of the sample in the measuring cell by irradiating the cuvette was cesium HRIH
Figure 00000027
N '' = 129964.

Подставив полученные значения в выражение (3), получили плотность той же пробы:Substituting the obtained values into expression (3), we obtained the density of the same sample:

Figure 00000028
Figure 00000028

Коэффициенты К1 и К2 не изменятся, поскольку две пробы с заранее известным содержанием массовой доли серы облучают ХРИ серебра.The coefficients K 1 and K 2 will not change, since two samples with a predetermined content of the mass fraction of sulfur irradiate silver CID.

Используя выражение (2), определили концентрацию серы в нефти:Using the expression (2), determined the concentration of sulfur in oil:

Figure 00000029
Figure 00000029

Аналогично в качестве мишени 2 использовали круглую пластину, составленную из шести секторов, которые поочередно выполнены из двух материалов: серебра и лантана (атомный номер 57). В формуле (2) и (3)

Figure 00000030
, N'' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ лантана -33,5 кэВ. Для нахождения коэффициентов К3 и К4 использовали те же пробы с известными значениями плотности и получили К3=-4710,36 и К4=-5262,7. Число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением цезия составило
Figure 00000031
, число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы ХРИ цезия составило
Figure 00000032
N''=134608.Similarly, as target 2, a round plate was used, composed of six sectors, which were alternately made of two materials: silver and lanthanum (atomic number 57). In the formula (2) and (3)
Figure 00000030
, N '' is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell upon irradiation of the HRI cell of lanthanum -33.5 keV. To find the coefficients K 3 and K 4 used the same samples with known density values and received K 3 = -4710.36 and K 4 = -5262.7. The number of background pulses during cuvette irradiation with characteristic x-ray radiation of cesium was
Figure 00000031
, the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell upon irradiation of the cesium CRI cell was
Figure 00000032
N '' = 134608.

Подставив полученные значения в выражение (3), получили плотность той же пробы:Substituting the obtained values into expression (3), we obtained the density of the same sample:

Figure 00000033
Figure 00000033

Коэффициенты К1 и К2 не изменятся, поскольку две пробы с заранее известным содержанием массовой доли серы облучают ХРИ серебра.The coefficients K 1 and K 2 will not change, since two samples with a predetermined content of the mass fraction of sulfur irradiate silver CID.

Используя выражение (2), определили концентрацию серы в нефти:Using the expression (2), determined the concentration of sulfur in oil:

Figure 00000034
Figure 00000034

Таким образом, предложенный способ позволяет определять концентрацию серы в нефти и нефтепродуктах.Thus, the proposed method allows to determine the concentration of sulfur in oil and petroleum products.

Claims (1)

Способ определения концентрации серы в нефти и нефтепродуктах, заключающийся в том, что анализируемую пробу в проточной кювете облучают характеристическим рентгеновским излучением серебра, регистрируют излучение, проходящее через кювету, по которому определяют концентрацию серы из выражения:
Figure 00000035
,
где ρ - плотность пробы в г/см3,
К1, К2 - калибровочные коэффициенты, значение которых определяют из измерений стандартных образцов (проб) с известным содержанием серы,
N'0, N' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением серебра,
N'ф - число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением серебра,
отличающийся тем, что одновременно с указанным излучением анализируемую пробу в проточной кювете облучают характеристическим рентгеновским излучением элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57, а после регистрации излучений, прошедших через пробу, определяют плотность пробы из выражения:
Figure 00000036
,
где К3 и К4 - калибровочные коэффициенты, значение которых определяют из измерений тех же стандартных образцов (проб) с известной плотностью.
N''0, N'' - число импульсов в отсутствии и присутствии пробы в измерительной кювете при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57,
N'ф - число импульсов фона при облучении кюветы характеристическим рентгеновским излучением элемента периодической системы элементов Д.И.Менделеева с атомным номером от 42 до 57, используя которое определяют концентрацию серы. The method for determining the concentration of sulfur in oil and oil products, which consists in the fact that the analyzed sample in the flow cell is irradiated with characteristic x-ray silver radiation, the radiation passing through the cell is recorded, by which the sulfur concentration is determined from the expression:
Figure 00000035
,
where ρ is the density of the sample in g / cm 3 ,
K 1 , K 2 - calibration factors, the value of which is determined from the measurements of standard samples (samples) with a known sulfur content,
N ' 0 , N' - the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell during irradiation of the cell with characteristic x-ray radiation of silver,
N ' f - the number of background pulses when the cell is irradiated with characteristic x-ray radiation of silver,
characterized in that, simultaneously with the indicated radiation, the analyzed sample in the flow cell is irradiated with characteristic X-ray radiation of an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57, and after registration of the radiation passing through the sample, the density of the sample is determined from the expression:
Figure 00000036
,
where K 3 and K 4 are calibration factors, the value of which is determined from measurements of the same standard samples (samples) with a known density.
N '' 0 , N '' is the number of pulses in the absence and presence of a sample in the measuring cell when the cell is irradiated with characteristic x-ray radiation of an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57,
N ' f - the number of background pulses upon irradiation of the cell with characteristic X-ray radiation of an element of the periodic system of elements of D. I. Mendeleev with atomic number from 42 to 57, using which the sulfur concentration is determined.
RU2008122744/28A 2008-06-04 2008-06-04 Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products RU2367933C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122744/28A RU2367933C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008122744/28A RU2367933C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2367933C1 true RU2367933C1 (en) 2009-09-20

Family

ID=41168037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008122744/28A RU2367933C1 (en) 2008-06-04 2008-06-04 Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2367933C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559121C1 (en) * 2014-03-18 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Sulphur determination method in hydrocarbon fluid
RU2573667C1 (en) * 2014-12-10 2016-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "СПЕКТРОН" Continuous sulphur analyser
CN107782754A (en) * 2017-10-29 2018-03-09 天津市博智伟业科技股份有限公司 The device and method of antimony element content in a kind of XRF detection Silver Jewelry

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559121C1 (en) * 2014-03-18 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Sulphur determination method in hydrocarbon fluid
RU2573667C1 (en) * 2014-12-10 2016-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "СПЕКТРОН" Continuous sulphur analyser
CN107782754A (en) * 2017-10-29 2018-03-09 天津市博智伟业科技股份有限公司 The device and method of antimony element content in a kind of XRF detection Silver Jewelry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8433035B2 (en) X-ray fluorescence analyzing method
US20090213993A1 (en) Methods and apparatus for the identification of molecular and crystalline materials by the doppler broadening of nuclear states bound in molecules, crystals and mixtures using nuclear resonance fluorescence
Priyada et al. Intercomparison of gamma ray scattering and transmission techniques for fluid–fluid and fluid–air interface levels detection and density measurements
Sharma et al. Incoherent scattering of gamma photons for non-destructive tomographic inspection of pipeline
US8942344B2 (en) Method for determining the concentration of an element in a material
Zarkadas et al. Applicability of direct total reflection X-ray fluorescence analysis in the case of human blood serum samples
RU2367933C1 (en) Method for detection of sulphur concentration in oil and oil products
Tondon et al. A Compton scattering technique for concentration and fluid-fluid interface measurements using NaI (Tl) detector
Sang et al. ANN coupled with Monte Carlo simulation for predicting the concentration of acids
RU2011117532A (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING MOISTURE CONTENT IN BIOLOGICAL MATERIAL
Cohen et al. Robust framework and software implementation for fast speciation mapping
Chatoutsidou et al. Application of a handheld X-ray fluorescence analyzer for the quantification of air particulate matter on Teflon filters
Engström X-ray methods in histochemistry
RU2362149C1 (en) Method of determining element concentration and phase of said element in substance with complex chemical composition
Falcone Key multiphase flow metering techniques
RU2432571C1 (en) Method for x-ray spectrum determination of effective atomic number of material and apparatus for determining efficient atomic number of material
RU2524454C1 (en) Method of determining concentration of element in substance of complex chemical composition
RU2573667C1 (en) Continuous sulphur analyser
Molloy et al. Classification of microheterogeneity in solid samples using µXRF
RU2756414C1 (en) Method for continuous measurement of mass fraction of impurities and flow analyzer of impurities in oil and petroleum products
Mikhailov et al. Detection limits of impurities in a light filler in an X-ray fluorescent arrangement with a secondary target
RU2578047C1 (en) Method of density determining
RU2442147C2 (en) Method for x-ray radiometric composition analysis
Pak et al. Parameter optimization of the radioisotope gamma albedo method for controlling quality of variable composition coals
Abdul-Majid et al. Use of gamma ray back scattering method for inspection of corrosion under insulation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100605