RU2813905C1 - Method of determining mass of oil or oil products losses from evaporation in emissions of vapour-air mixture during filling into transport tanks - Google Patents

Method of determining mass of oil or oil products losses from evaporation in emissions of vapour-air mixture during filling into transport tanks Download PDF

Info

Publication number
RU2813905C1
RU2813905C1 RU2023122775A RU2023122775A RU2813905C1 RU 2813905 C1 RU2813905 C1 RU 2813905C1 RU 2023122775 A RU2023122775 A RU 2023122775A RU 2023122775 A RU2023122775 A RU 2023122775A RU 2813905 C1 RU2813905 C1 RU 2813905C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air mixture
oil
hydrocarbons
filling
vapour
Prior art date
Application number
RU2023122775A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рашид Ильдарович Шакуров
Original Assignee
Рашид Ильдарович Шакуров
Filing date
Publication date
Application filed by Рашид Ильдарович Шакуров filed Critical Рашид Ильдарович Шакуров
Application granted granted Critical
Publication of RU2813905C1 publication Critical patent/RU2813905C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry; measurement.
SUBSTANCE: invention relates to methods of measuring weight loss of hydrocarbons during preparation and transportation of oil at oil fields and at enterprises engaged in oil processing, transportation and distribution of oil products. Tank is filled with oil or oil products to maximum level. Concentration of hydrocarbons in the vapour-air mixture at the outlet of the neck of the tank is measured. Moment of the beginning of oil or oil product filling is recorded. Time interval from the beginning of filling to the initial appearance of hydrocarbons in the vapour-air mixture is recorded, which is taken as the minimum concentration value. Period of time until the maximum concentration of hydrocarbons in the vapour-air mixture is reached and the period of time until reaching the maximum filling level are recorded. Initial temperature of the outgoing vapour-air mixture of hydrocarbons is measured. At the end of filling up to the maximum value, the final temperature of the outgoing vapour-air mixture of hydrocarbons is measured. Sample of the vapor-air mixture of hydrocarbons is taken. Molar mass of hydrocarbons in the taken sample is determined and the mass of oil or oil products losses from evaporation in emissions of the vapour-air mixture during filling into transport tanks is determined by formula
where Mvl is mass of losses of oil or oil products from evaporation in emissions of vapour-air mixture, kg; Vts is the volume of the tank, which is the volume of the gas space of the tank, m3; tts is the time interval from the beginning of the tank filling to the maximum filling level, min; Cmax is the maximum weight concentration of hydrocarbons in the vapour-air mixture, kg/m3; Cmin is the minimum weight concentration of hydrocarbons in the vapour-air mixture, kg/m3; tCmax is the period of time from the beginning of filling to the release of vapours with concentration Cmax, min; tCmin is the period of time from the beginning of filling to the release of vapours with concentration Cmin, min; R is universal gas constant; Mvap is molar mass of vapours of hydrocarbons of oil or oil products, g/mol; Pa is atmospheric pressure, Pa; T1 is the temperature of the outgoing vapour-air mixture at the beginning of filling, K; T2 is the temperature of the outgoing vapour-air mixture at the end of filling, K.
EFFECT: higher accuracy of determination of losses of oil and oil products from evaporation of hydrocarbons at filling of transport tank due to determination of additional mass of losses formed due to evaporation of hydrocarbons and change of thermodynamic state of vapour-air mixture.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам измерения массы потерь углеводородов при подготовке и транспортировке нефти на промыслах и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов.The invention relates to methods for measuring the mass of hydrocarbon losses during the preparation and transportation of oil in fields and at enterprises involved in oil refining, transportation and distribution of petroleum products.

В настоящее время уделяется большое внимание совершенствованию системы измерения и учета нефти или нефтепродуктов при переработке, транспортировке, хранении и потреблении. В этом свете актуальным является создание простого в использовании и точного способа определения потерь углеводородов нефти или нефтепродуктов от испарения при заполнении транспортных емкостей.Currently, much attention is paid to improving the system for measuring and accounting for oil or petroleum products during processing, transportation, storage and consumption. In this light, it is relevant to create an easy-to-use and accurate method for determining the losses of oil hydrocarbons or petroleum products from evaporation when filling transport tanks.

За прототип взят способ [RU 2542451] измерения массы углеводородов, образующих потери нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости заданного объема, включающий заполнение емкости нефтью или нефтепродуктами до максимального уровня, измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, фиксирование момента начала налива нефти или нефтепродукта, фиксирование отрезка времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации, отрезка времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезка времени до достижения максимального уровня заполнения, а массу потерь нефти или нефтепродукта определяют по формулеThe prototype is a method [RU 2542451] for measuring the mass of hydrocarbons that form losses of oil or petroleum products from evaporation in the emissions of a steam-air mixture during loading into transport containers of a given volume, including filling the container with oil or petroleum products to the maximum level, measuring the concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture at the outlet from the neck of the container, recording the moment of the beginning of loading of oil or petroleum product, recording the period of time from the beginning of loading until the initial appearance of hydrocarbons in the steam-air mixture, which is taken as the minimum concentration value, the period of time until the maximum value of the concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture is reached and the period of time until maximum filling level, and the mass of oil or oil product losses is determined by the formula

где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;Where - mass of oil or oil products lost from evaporation in emissions of steam-air mixture, kg;

- объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м3; - volume of the container, which is the volume of the gas space of the container, m 3 ;

- отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин; - time period from the beginning of filling the container until the maximum filling level is reached, min;

- максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; - maximum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture, kg/m 3 ;

- минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; - minimum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture, kg/m 3 ;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин; - length of time from the start of filling to the release of vapors with concentration , min;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин. - length of time from the start of filling to the release of vapors with concentration , min.

Указанный способ имеет дополнительную погрешность, обусловленную принятым допущением - объем выбрасываемых в атмосферу паров углеводородов приравнивается к объему транспортной емкости. Данный подход не учитывает дополнительную массу потерь, образующуюся за счет испарения углеводородов и изменения термодинамического состояния паровоздушной смеси в процессе заполнения емкости.This method has an additional error due to the accepted assumption - the volume of hydrocarbon vapors emitted into the atmosphere is equal to the volume of the transport container. This approach does not take into account the additional mass of losses formed due to the evaporation of hydrocarbons and changes in the thermodynamic state of the steam-air mixture during the process of filling the container.

Технический результат предлагаемого способа - повышение точности определения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения углеводородов при заполнении транспортной емкости.The technical result of the proposed method is to increase the accuracy of determining losses of oil and petroleum products from the evaporation of hydrocarbons when filling a transport container.

Указанный технический результат достигается тем, что дополнительная масса потерь, связанная с испарением углеводородов и изменением термодинамического состояния паровоздушной смеси, определяется по изменению концентрации и температуры паровоздушной смеси в процессе заполнения транспортной емкости, а также по молекулярной массе паров углеводородов.This technical result is achieved by the fact that the additional mass of losses associated with the evaporation of hydrocarbons and changes in the thermodynamic state of the steam-air mixture is determined by changes in the concentration and temperature of the steam-air mixture during the filling of the transport container, as well as by the molecular weight of hydrocarbon vapors.

Способ реализуется следующим образом. До начала налива емкости определяют объем ее газового пространства статическими методами по ГОСТ Р 8.595 как геометрический объем или берут данные из паспорта на емкость. Подготавливают к работе газоанализатор, секундомер, термометр и пробоотборник. Записывают по данным метеосводки текущее атмосферное давление . Заборную трубку газоанализатора устанавливают на уровне нижнего среза заливной горловины емкости. Включают секундомер в момент начала налива нефти или нефтепродуктов и измеряют текущие значения концентрации углеводородов и начальную температуру выходящей паровоздушной смеси . В момент появления углеводородов в выходящей паровоздушной смеси, отслеживаемого по показаниям газоанализатора, фиксируют первый отрезок времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси с концентрацией . При достижении в выходящей паровоздушной смеси максимума концентрации паров углеводородов фиксируют второй отрезок времени от начала налива до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси. Третий отрезок времени фиксируют по окончании налива до максимального уровня, вместе с тем измеряют конечную температуру выходящей паровоздушной смеси и отбирают пробу паровоздушной смеси углеводородов. В лабораторных условиях определяют молярную массу углеводородов нефти или нефтепродуктов в отобранной пробе. Используя полученные значения, находят массу потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости по формулеThe method is implemented as follows. Before filling the container, determine the volume of its gas space using static methods according to GOST R 8.595 as a geometric volume or taking data from the passport for the container. Prepare a gas analyzer, stopwatch, thermometer and sampler for work. Record the current atmospheric pressure based on weather reports. . The intake tube of the gas analyzer is installed at the level of the lower cut of the filler neck of the container. Turn on the stopwatch at the moment the loading of oil or petroleum products begins and measure the current values of the concentration of hydrocarbons and the initial temperature of the exiting steam-air mixture . At the moment of the appearance of hydrocarbons in the outgoing steam-air mixture, monitored by the readings of the gas analyzer, the first period of time is recorded from the beginning of filling until the initial appearance of hydrocarbons in the steam-air mixture with a concentration . When the maximum concentration of hydrocarbon vapors in the exiting steam-air mixture is reached fix the second period of time from the beginning of filling until the maximum value of the concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture is reached. Third period of time fixed at the end of filling to the maximum level, at the same time measure the final temperature of the exiting steam-air mixture and a sample of the steam-air mixture of hydrocarbons is taken. In laboratory conditions, the molar mass of petroleum hydrocarbons or petroleum products in a selected sample is determined . Using the obtained values, the mass of oil or oil products lost from evaporation in the emissions of the steam-air mixture during loading into transport containers is found using the formula

где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;Where - mass of oil or oil products lost from evaporation in emissions of steam-air mixture, kg;

- объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м3; - volume of the container, which is the volume of the gas space of the container, m 3 ;

- отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин; - time period from the beginning of filling the container until the maximum filling level is reached, min;

- максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; - maximum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture, kg/m 3 ;

- минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; - minimum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture, kg/m 3 ;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин; - length of time from the start of filling to the release of vapors with concentration , min;

- отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин. - length of time from the start of filling to the release of vapors with concentration , min.

- универсальная газовая постоянная; - universal gas constant;

- молярная масса паров углеводородов нефти или нефтепродуктов, гр/моль; - molar mass of hydrocarbon vapors of oil or petroleum products, g/mol;

- атмосферное давление, Па; - atmospheric pressure, Pa;

- температура выходящей паровоздушной смеси в начале заполнения, К; - temperature of the exiting steam-air mixture at the beginning of filling, K;

- температура выходящей паровоздушной смеси в конце заполнения, К. - temperature of the exiting steam-air mixture at the end of filling, K.

Заявленный способ был опробован при наливе различных нефтепродуктов в транспортные емкости на нефтеперерабатывающем заводе, результаты приведены в таблице 1.The claimed method was tested when loading various petroleum products into transport containers at an oil refinery; the results are shown in Table 1.

Как видно из полученных результатов, заявленный способ позволяет определять дополнительную массу потерь, образующуюся за счет испарения углеводородов и изменения термодинамического состояния паровоздушной смеси, тем самым имеет более высокую точность определения массы потерь нефти или нефтепродуктов при заполнении транспортной емкости.As can be seen from the results obtained, the claimed method makes it possible to determine the additional mass of losses formed due to the evaporation of hydrocarbons and changes in the thermodynamic state of the steam-air mixture, thereby having a higher accuracy in determining the mass of losses of oil or petroleum products when filling a transport container.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ измерения массы углеводородов, образующих потери нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости, учитывающий дополнительную массу потерь, связанную с испарением углеводородов и изменением термодинамического состояния паровоздушной смеси определяемую по изменению концентрации и температуре, а так-же молекулярной массе паров углеводородов в выбросе паровоздушной смеси.The proposed technical solution is new, since from publicly available information there is no known method for measuring the mass of hydrocarbons that form losses of oil or petroleum products from evaporation in the emissions of the steam-air mixture during loading into transport containers, taking into account the additional mass of losses associated with the evaporation of hydrocarbons and changes in the thermodynamic state of the steam-air mixture determined by changes in concentration and temperature, as well as the molecular mass of hydrocarbon vapors in the emission of the steam-air mixture.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы, широко распространенные в области измерительной техники.The proposed technical solution is industrially applicable, since standard equipment, devices and materials widely used in the field of measuring technology can be used for its implementation.

Claims (14)

Способ определения массы потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости заданного объема, включающий заполнение емкости нефтью или нефтепродуктами до максимального уровня, измерение концентрации углеводородов в паровоздушной смеси на выходе из горловины емкости, фиксирование момента начала налива нефти или нефтепродукта, фиксирование отрезка времени от начала налива до первоначального появления углеводородов в паровоздушной смеси, которое принимают за минимальное значение концентрации, отрезка времени до момента достижения максимального значения концентрации углеводородов в паровоздушной смеси и отрезка времени до достижения максимального уровня заполнения, отличающийся тем, что в процессе заполнения емкости в момент начала налива нефти или нефтепродуктов измеряют начальную температуру выходящей паровоздушной смеси углеводородов, по окончании налива до максимального значения измеряют конечную температуру выходящей паровоздушной смеси углеводородов, отбирают пробу паровоздушной смеси углеводородов, определяют молярную массу углеводородов в отобранной пробе и находят массу потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси во время налива в транспортные емкости по формулеA method for determining the mass of oil or petroleum products lost from evaporation in the emissions of a steam-air mixture during loading into transport containers of a given volume, including filling the container with oil or petroleum products to the maximum level, measuring the concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture at the exit from the neck of the container, recording the moment of the start of loading oil or petroleum product, recording the period of time from the start of loading until the initial appearance of hydrocarbons in the steam-air mixture, which is taken as the minimum concentration value, the period of time until the maximum value of the concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture is reached and the period of time until the maximum filling level is reached, characterized in that in the process When the tank is filled, at the moment the loading of oil or petroleum products begins, the initial temperature of the exiting steam-air mixture of hydrocarbons is measured, at the end of filling to the maximum value, the final temperature of the exiting steam-air mixture of hydrocarbons is measured, a sample of the steam-air mixture of hydrocarbons is taken, the molar mass of hydrocarbons in the selected sample is determined and the mass of oil losses is found or petroleum products from evaporation in the emissions of the steam-air mixture during loading into transport containers according to the formula где - масса потерь нефти или нефтепродуктов от испарения в выбросах паровоздушной смеси, кг;Where - mass of oil or oil products lost from evaporation in emissions of steam-air mixture, kg; - объем емкости, являющийся объемом газового пространства емкости, м3; - volume of the container, which is the volume of the gas space of the container, m 3 ; - отрезок времени от начала налива емкости до достижения максимального уровня заполнения, мин; - time period from the beginning of filling the container until the maximum filling level is reached, min; - максимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; - maximum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture, kg/m 3 ; - минимальная массовая концентрация углеводородов в паровоздушной смеси, кг/м3; - minimum mass concentration of hydrocarbons in the steam-air mixture, kg/m 3 ; - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин; - length of time from the start of filling to the release of vapors with concentration , min; - отрезок времени от начала налива до выхода паров с концентрацией , мин; - length of time from the start of filling to the release of vapors with concentration , min; – универсальная газовая постоянная; – universal gas constant; – молярная масса паров углеводородов нефти или нефтепродуктов, г/моль; – molar mass of petroleum hydrocarbon vapors or petroleum products, g/mol; – атмосферное давление, Па; – atmospheric pressure, Pa; – температура выходящей паровоздушной смеси в начале заполнения, К; – temperature of the exiting steam-air mixture at the beginning of filling, K; – температура выходящей паровоздушной смеси в конце заполнения, К. – temperature of the exiting steam-air mixture at the end of filling, K.
RU2023122775A 2023-09-01 Method of determining mass of oil or oil products losses from evaporation in emissions of vapour-air mixture during filling into transport tanks RU2813905C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2813905C1 true RU2813905C1 (en) 2024-02-19

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1427901A (en) * 1973-07-05 1976-03-10 Aichelin Fa J Method and apparatus for testing of a liquid to determine the containment therein of a lower boiling minor liquid component
RU2310843C1 (en) * 2006-07-11 2007-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии) Method of determining induction period of gasolines
RU2542451C1 (en) * 2013-10-04 2015-02-20 Олег Петрович Бузенков Determination of losses of oil or oil products from evaporation in emissions of steam-air mix at filling in transportation tanks
RU2751877C1 (en) * 2020-06-01 2021-07-19 Олег Валентинович Жиляев Method for determining water content in crude oil assay
RU2774630C1 (en) * 2022-02-24 2022-06-21 Олег Вячеславович Добровольсков Method for measuring the mass of hydrocarbons that form residues in transport tanks after the completion of the discharge of oil and oil products

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1427901A (en) * 1973-07-05 1976-03-10 Aichelin Fa J Method and apparatus for testing of a liquid to determine the containment therein of a lower boiling minor liquid component
RU2310843C1 (en) * 2006-07-11 2007-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии) Method of determining induction period of gasolines
RU2542451C1 (en) * 2013-10-04 2015-02-20 Олег Петрович Бузенков Determination of losses of oil or oil products from evaporation in emissions of steam-air mix at filling in transportation tanks
RU2751877C1 (en) * 2020-06-01 2021-07-19 Олег Валентинович Жиляев Method for determining water content in crude oil assay
RU2774630C1 (en) * 2022-02-24 2022-06-21 Олег Вячеславович Добровольсков Method for measuring the mass of hydrocarbons that form residues in transport tanks after the completion of the discharge of oil and oil products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3528775A (en) Method and apparatus for testing petroleum products for water content
Brattain et al. A Spectrophotometric Method for the Analysis of Multicomponent Mixtures and Its Infra‐Red Application
US5390551A (en) Method and apparatus for the analysis of gas in a medium, especially hydrocarbons
RU2489715C1 (en) Method of determining monomethyl aniline in motor gasoline by indicator test agent
BRPI0611864A2 (en) method for the evaluation of water and water soluble components in non-aqueous liquids
RU2813905C1 (en) Method of determining mass of oil or oil products losses from evaporation in emissions of vapour-air mixture during filling into transport tanks
US2968940A (en) Method for detecting dispersed water in hydrocarbons
RU2685265C1 (en) Method of determining chemical stability of jet engine fuels
US3259463A (en) Method for estimating quickly the neutralization number of automatic transmission fluid
RU2414703C1 (en) Method of determining shelf life of motor petrol
RU2292546C1 (en) Method of evaluating induction period of motor gasolines
Strunk et al. Determination of proof of distilled alcoholic beverages, using an oscillating U-tube density meter
RU2561660C1 (en) Method to detect losses of oil and oil products from evaporation under in-breathing of reservoirs
Montemayor Vapor Pressure Measurement
RU2263301C1 (en) Method of determining kinematical viscosity of aircraft fuels
RU2783130C1 (en) Method for determining hydrocarbon emissions from tanks into the atmosphere
Pichler et al. Why crude oil vapor pressure should be tested prior to rail transport
RU2775473C1 (en) Standard sample for metrological support of tests for measuring the lubricity of jet engine fuels (variants)
RU2789633C1 (en) Method for determining the temperature of the beginning of crystallization of liquid hydrocarbons and fuels for jet engines
RU2730403C1 (en) Imitation method of checking density meters of a float type
RU2319133C1 (en) Method of determining pressure of saturated vapors of aircraft and automotive benzenes
RU2098812C1 (en) Method of evaluating vaporability of lubricating oils
RU2310843C1 (en) Method of determining induction period of gasolines
RU2789417C1 (en) Standard sample for metrological support of measurements of thermooxidative stability of jet engine fuels under dynamic conditions (variants)
Morrison et al. Laboratory Expressions for Motor Fuel Volatility and Their Significance in Terms of Performance