RU2604167C1 - Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций - Google Patents
Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604167C1 RU2604167C1 RU2015139183/28A RU2015139183A RU2604167C1 RU 2604167 C1 RU2604167 C1 RU 2604167C1 RU 2015139183/28 A RU2015139183/28 A RU 2015139183/28A RU 2015139183 A RU2015139183 A RU 2015139183A RU 2604167 C1 RU2604167 C1 RU 2604167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- srgb
- oil
- relative density
- petroleum oil
- color
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 67
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 cracking residues Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам определения относительной плотности нефтяных масляных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций путем определения ее цветовых характеристик, координат красного, зеленого и синего цвета. При этом координаты цвета RsRGB, GsRGB и BsRGB нефтяной масляной фракции определяются в колориметрической системе sRGB в растровом графическом редакторе по фотоизображению нефтяной масляной фракции, которое регистрируется с дневным светом в качестве источника излучения, путем помещения нефтяной масляной фракции в прозрачную кювету. При этом относительная плотность рассчитывается по формуле:
где 
- относительная плотность нефтяной масляной фракции (при стандартной температуре образца 15°C и температуре воды 4°C), RsRGB, GsRGB, BsRGB - координаты соответственно красного, зеленого и синего цвета в колориметрической системе sRGB, определяемые по фотоизображению нефтяной масляной фракции. Техническим результатом является упрощение и повышение производительности способа определения относительной плотности
(при температуре образца 15°С и температуре воды 4°С) нефтяных масляных фракций первичной переработки нефти. 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам определения относительной плотности нефтяных масляных фракций и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Относительная плотность является важнейшей характеристикой всех видов сырья, продуктов и полупродуктов в процессах нефтехимпереработки, в том числе масляных фракций первичной переработки нефти с установки атмосферно-вакуумной трубчатки.
В лабораторном контроле нефтеперерабатывающих производств распространен ареометрический способ определения относительной плотности масляных фракций (ГОСТ 3900-85).
Недостатки стандартного ареометрического способа:
1) необходимость отбора значительного количества пробы (не менее 150 мл);
2) предварительный нагрев высоковязких образцов масляных фракций до текучего состояния, термостатирования образца.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ [Шуляковская Д.О., Доломатов М.Ю., Доломатова М.М., Еремина С.А. Метод фотоизображений в информационной системе контроля физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2014. - №1. - С. 106-113] определения физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем по фотоизображениям. В данном способе относительная плотность таких многокомпонентных углеводородных систем, как высококипящие нефтяные фракции (мазуты, гудроны, крекинг-остатки, нефтяные смолы и асфальтены), определяется по фотоизображениям оптически прозрачных растворов данных систем. Суть способа заключается в следующем. Производится приготовление раствора образца. Раствор заливается в прозрачную кювету и производится регистрация фотоизображения раствора с люминесцентной лампой или дневным солнечным светом в качестве источника излучения. Затем в графическом редакторе по фотоизображению для исследуемого раствора определяются координаты цвета R, G, В в колориметрической системе sRGB. Далее определяется координата цвета Xphoto или Yphoto раствора образца в колориметрической системе XYZ путем стандартного перехода из колориметрической системы sRGB в XYZ. Затем определяется координата цвета XD или YD (для стандартного источника D65 CIE) путем корректировки, позволяющей учитывать различие освещения при фотосъемке от стандартного источника D65 CIE. Следующий этап заключается в оценке значения интегрального показателя поглощения исследуемого образца по определенной ранее координате цвета XD или YD и концентрации раствора, расчет которой производится при приготовлении раствора. Затем относительная плотность исследуемой многокомпонентной углеводородной системы определяется по интегральному показателю поглощения по линейной зависимости.
Основным недостатком данного способа является его непригодность для таких систем как нефтяные масляные фракции. Кроме того, способ характеризуется рядом недостатков:
1) необходимостью в процедуре приготовления оптически прозрачных растворов, требующей специальной квалификации персонала лаборатории;
2) необходимостью в переходе от одной колориметрической системы к другой, что приводит к увеличению погрешности определения свойств;
3) дополнительным процессом корректировки цветовых характеристик фотоизображений на стандартный источник излучения;
4) временными затратами, связанными с процессом приготовления растворов, корректировкой цветовых характеристик на стандартный источник, определением интегрального показателя поглощения.
Также наиболее близким техническим решением к заявляемому способу является способ [Доломатов М.Ю., Ярмухаметова Г.У., Доломатова Л.А. Взаимосвязь физико-химических и цветовых свойств углеводородных систем в колориметрических системах RGB и XYZ // Прикладная физика. - 2008. - №4. - С. 43-49] определения физико-химических свойств таких углеводородных систем, как нефти и нефтяные остатки, который основан на так называемой корреляции цвет-свойства:
где Z - физико-химическое свойство исследуемой системы;
q - цветовая характеристика оптически прозрачного раствора в колориметрических системах RGB и XYZ;
β1, β2 - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа цветовой характеристики и класса углеводородной системы.
Цветовые характеристики растворов многокомпонентных углеводородных систем рассчитываются в стандартных колориметрических системах XYZ и RGB по электронным абсорбционным спектрам поглощения излучения в видимом диапазоне электромагнитного спектра в интервале от 380 до 780 нм. Методика расчета цветовых характеристик, зависящих от стандартных источников излучения (А, В, С или D CIE), состоит из следующих этапов:
1. Расчет координат цвета (X, Y, Z) в колориметрической системе XYZ:
где E(λi) - спектральная характеристика стандартного источника излучения (А, В, С или D);
τ(λi) - функция спектрального коэффициента пропускания в видимой области спектра;
с - концентрация исследуемого раствора, г/л;
l - толщина поглощающего слоя раствора, см;
k(λi) - коэффициенты поглощения излучения в видимой области, л/(г·см) (в системе СИ 102·м2/кг);
n - количество частичных интервалов разбиения спектра.
2. Расчет координат цвета (R, G, В) в колориметрической системе RGB:
3. Расчет координат цветности (x, у, z) системы XYZ и (r, g, b) системы RGB по формулам:
где m, mRGB - цветовой модуль в колориметрических системах XYZ и RGB.
Данный способ также непригоден для таких систем как нефтяные масляные фракции. Кроме того, способ характеризуется рядом недостатков:
1) длительность процесса снятия спектра в видимой области спектра;
2) необходимость использования специального спектрометра;
3) способ может быть применим для оптически прозрачных растворов веществ только заданной концентрации.
Целью изобретения является упрощение и повышение производительности способа определения относительной плотности 
(при температуре образца 15°С и температуре воды 4°С) нефтяных масляных фракций первичной переработки нефти с установки атмосферно-вакуумной трубчатки нефтеперерабатывающего завода с температурами кипения от 300-550°С (второй, третьей, четвертой и пятой фракции). Поставленная цель достигается за счет того, что предлагаемый способ имеет повышенную экспрессность, применимость для различных нефтяных масляных фракций с температурами кипения от 300-550°С. Способ предусматривает упрощение технологии в связи с отсутствием необходимости подготовки образцов и существенным упрощением необходимых расчетов, а также упрощением используемой аппаратуры.
Суть способа заключается в связи плотности и концентрации светопоглощающих центров в оптически прозрачной среде. В масляных фракциях, как известно, присутствуют полициклические углеводороды с числом колец более трех, нафтеноароматические компоненты и компоненты с гетероатомами азота, серы и кислорода. Такие компоненты при переходе из возбужденного в стабильное состояние излучают свет в видимой области (обладают цветностью), что соответствует π-π* или π-n переходам.
Предлагаемый способ заключается в том, что определение относительной плотности 
нефтяной масляной фракции производится по ее цветовым характеристикам координатам красного, зеленого и синего цвета, отличающийся тем, что координаты цвета RsRGB, GsRGB и BsRGB нефтяной масляной фракции определяются в колориметрической системе sRGB в растровом графическом редакторе по фотоизображению нефтяной масляной фракции, которое регистрируется с дневным светом в качестве источника излучения, путем помещения нефтяной масляной фракции в прозрачную кювету, при этом относительная плотность рассчитывается по установленной зависимости:
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Небольшую навеску исследуемой нефтяной масляной фракции помещают в прозрачную кювету размером 10*20 мм (шириной 20 мм и толщиной 10 мм) и регистрирую фотоизображение кюветы с масляной фракцией с дневным светом в качестве источника излучения. Регистрация фотоизображения производится цифровым фотоаппаратом с разрешением 10 мегапикселей (размер матрицы 3872×2592 пиксела) и более.
Полученное фотоизображение обрабатывают в растровом графическом редакторе и получают координаты красного, зеленого и синего цвета (RsRGB, GsRGB, BsRGB) в колориметрической системе sRGB.
Рассчитывают относительную плотность нефтяной масляной фракции
по установленной зависимости:
|где
- относительная плотность нефтяной масляной фракции (при стандартной температуре образца 15°С и температуре воды 4°С);
RsRGB, GsRGB, BsRGB - координаты соответственно красного, зеленого и синего цвета в колориметрической системе sRGB, определяемые по фотоизображению нефтяной масляной фракции.
Пример 1. Определяют относительную плотность
второй масляной фракции (температура кипения 300-400°С). Координаты цвета исследуемой нефтяной масляной фракции в колориметрической системе sRGB равны RsRGB=127, GsRGB=125, BsRGB=46. Рассчитывают относительную плотность
второй масляной фракции (температура кипения 300-400°С) по зависимости (7):
Пример 2. Определяют относительную плотность
третьей масляной фракции (температура кипения 350-420°С). Координаты цвета исследуемой нефтяной масляной фракции в колориметрической системе sRGB равны RsRGB=118, GsRGB=94, BsRGB=26. Рассчитывают относительную плотность
третьей масляной фракции (температура кипения 350-420°С) по зависимости (7):
Пример 3. Определяют относительную плотность 
четвертой масляной фракции (температура кипения 420-500°С). Координаты цвета исследуемой нефтяной масляной фракции в колориметрической системе sRGB равны RsRGB=119, GsRGB=81, BsRGB=22. Рассчитывают относительную плотность
четвертой масляной фракции (температура кипения 420-500°С) по зависимости (7):
Пример 4. Определяют относительную плотность
пятой масляной фракции (температура кипения 450-550°С). Координаты цвета исследуемой нефтяной масляной фракции в колориметрической системе sRGB равны RsRGB=96, GsRGB=30, BsRGB=25. Рассчитывают относительную плотность
пятой масляной фракции (температура кипения 450-550°С) по зависимости (7):
Значения относительной плотности
исследуемых масляных фракций (примеры 1-4), определенные стандартным ареометрическим способом (ГОСТ 3900-85) и предлагаемым способом приведены в таблице 1.
Вывод: как следует из таблицы 1, относительная погрешность определения относительной плотности
нефтяных масляных фракций по предлагаемому способу по сравнению со стандартным в среднем составляет 0,45%. Следовательно, предлагаемый способ может быть использован для экспрессного определения относительной плотности нефтяных масляных фракций.
Преимущества заявляемого способа экспрессного определения относительной плотности
нефтяных масляных фракций заключаются в следующем:
1. использование небольшого количества образца нефтяной масляной фракции (порядка 3 мл);
1. не требуется предварительная подготовка образцов: нагрев высоковязких образцов нефтяных масляных фракций до текучего состояния, термостатирование, а также не требуется приготовление растворов;
2. достаточно одного фотографического изображения;
3. подходит для нефтяных масляных фракций в широком диапазоне температур кипения 300-550°С;
4. имеется потенциальная возможность дистанционного контроля относительной плотности
нефтяных масляных фракций без отбора проб, что позволяет применять способ в системе оперативного контроля качества сырья и продуктов маслоблоков на нефтеперерабатывающих заводах.
Claims (1)
- Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций путем определения ее цветовых характеристик, координат красного, зеленого и синего цвета, отличающийся тем, что координаты цвета RsRGB, GsRGB и BsRGB нефтяной масляной фракции определяются в колориметрической системе sRGB в растровом графическом редакторе по фотоизображению нефтяной масляной фракции, которое регистрируется с дневным светом в качестве источника излучения, путем помещения нефтяной масляной фракции в прозрачную кювету, при этом относительная плотность рассчитывается по формуле:
где- относительная плотность нефтяной масляной фракции (при стандартной температуре образца 15°C и температуре воды 4°C);
RsRGB, GsRGB, BsRGB - координаты соответственно красного, зеленого и синего цвета в колориметрической системе sRGB, определяемые по фотоизображению нефтяной масляной фракции.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015139183/28A RU2604167C1 (ru) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015139183/28A RU2604167C1 (ru) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2604167C1 true RU2604167C1 (ru) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015139183/28A RU2604167C1 (ru) | 2015-09-14 | 2015-09-14 | Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2604167C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730473C1 (ru) * | 2019-12-09 | 2020-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ определения плотности вязких нефтепродуктов |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560709C2 (ru) * | 2013-11-15 | 2015-08-20 | Михаил Юрьевич Доломатов | Способ определения физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем |
-
2015
- 2015-09-14 RU RU2015139183/28A patent/RU2604167C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560709C2 (ru) * | 2013-11-15 | 2015-08-20 | Михаил Юрьевич Доломатов | Способ определения физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Dolomatov M.Yu et al, Determination of Physicochemical Properties of Multicomponent Hydrocarbon Systems Based on Integral Characteristics of Electronic Absorption Spectra,, Chemistry and Technology of Fuels and Oils, V. 49.,N 2, стр. 175-179, 2013. * |
| ШУЛЯКОВСКАЯ ДАРЬЯ ОЛЕГОВНА, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКИПЯЩИХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ, 1-184, Уфа-2014. Доломатов М.Ю. et al, Наноэлектроника и квантовые информационные системы, МЕТОД ФОТОИЗОБРАЖЕНИЙ В ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СИСТЕМ, Электротехнические и информационные комплексы и системы. N 1, т. 10, 106-113, 2014. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2730473C1 (ru) * | 2019-12-09 | 2020-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ определения плотности вязких нефтепродуктов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Exline et al. | Forensic applications of chemical imaging: latent fingerprint detection using visible absorption and luminescence | |
| Hanley et al. | Spectrally resolved fluorescence lifetime imaging microscopy | |
| Ajovalasit et al. | RGB photoelasticity: review and improvements | |
| Shrestha et al. | Enhancement of color saturation and color gamut enabled by a dual-band color filter exhibiting an adjustable spectral response | |
| JP5780476B1 (ja) | 分光定量方法、分光定量装置及びプログラム | |
| JP2008541179A (ja) | 多色画像、特に顕微鏡多色透過画像におけるスペクトル重畳またはカラー重畳画像寄与の分離 | |
| RU2560709C2 (ru) | Способ определения физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем | |
| RU2604167C1 (ru) | Способ определения относительной плотности нефтяных масляных фракций | |
| Shor et al. | The leon levy dead sea scrolls digital library: The digitization project of the dead sea scrolls | |
| US20230160827A1 (en) | Large-field 3d spectral microscopy | |
| Deng et al. | Line-scanning Raman imaging spectroscopy for detection of fingerprints | |
| TWI512274B (zh) | 影像式彩色分析儀之校正方法及量測裝置 | |
| Baguenard et al. | Theoretical and experimental analysis of circularly polarized luminescence spectrophotometers for artifact-free measurements using a single CCD camera | |
| CN113281310B (zh) | 一种光学介质材料的透光率和均匀度检测方法 | |
| CN108731837B (zh) | 一种双光路光学结构的火焰测温系统的测量方法 | |
| CN108267426B (zh) | 基于多光谱成像的绘画颜料识别系统及方法 | |
| Khaidarov et al. | Large-scale vivid metasurface color printing using advanced 12-in. immersion photolithography | |
| Han et al. | Single‐cell Raman spectrum extraction from clinic biosamples | |
| RU2606837C1 (ru) | Способ определения цвета по шкале ЦНТ нефтяных масляных фракций | |
| Liu et al. | Photodegradation of iron gall ink affected by oxygen, humidity and visible radiation | |
| RU2615034C2 (ru) | Способ определения температуры вспышки в закрытом тигле нефтяных масляных фракций | |
| Prost et al. | Choice of illumination system & fluorophore for multiplex immunofluorescence on FFPE tissue sections | |
| Zhbanova | RESEARCH INTO METHODS FOR DETERMINING COLOUR DIFFERENCES IN THE CIELAB UNIFORM COLOUR SPACE. | |
| Bruner | Absolute quantum efficiency of sodium salicylate for excitation by extreme ultraviolet | |
| Burgos-Fernández et al. | Validation of a gonio-hyperspectral imaging system based on light-emitting diodes for the spectral and colorimetric analysis of automotive coatings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180915 |