RU2012865C1 - Method of determination of petroleum-water emulsion quantitative composition - Google Patents
Method of determination of petroleum-water emulsion quantitative composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012865C1 RU2012865C1 SU4827414A RU2012865C1 RU 2012865 C1 RU2012865 C1 RU 2012865C1 SU 4827414 A SU4827414 A SU 4827414A RU 2012865 C1 RU2012865 C1 RU 2012865C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- emulsion
- petroleum
- determination
- density
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 14
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к анализу нефтепродуктов. The invention relates to the analysis of petroleum products.
В современных дизелях в настоящее время широкое применение нашли тяжелые топлива - темные нефтепродукты плотностью более 0,9 г/см3 при 50оС. Характерной особенностью этих топлив является наличие большого количества поверхностно-активных веществ /ПАВ/. Для облегчения сжигания этих топлив очень часто к ним добавляют воду с содержанием менее 50% . В результате этого образуется стойкая водотопливная эмульсия /ВТЭ/.In modern diesel engines are currently widely used as heavy fuel - heavy oil density greater than 0.9 g / cm 3 at 50 ° C. A characteristic feature of these fuels is the presence of large amounts of surfactants / surfactant /. To facilitate the burning of these fuels, water with a content of less than 50% is very often added to them. As a result of this, a stable water-fuel emulsion / VTE / is formed.
Стойкость последней создается благодаря окружению предварительно размельченных включений воды /диаметром менее 0,007 мм/ поверхностно-активными веществами. Пленка ПАВ находится на поверхности капель воды и препятствует их коагуляции и, как следствие, расслаиванию эмульсии. The resistance of the latter is created due to the environment of previously crushed water inclusions / with a diameter of less than 0.007 mm / surfactants. A surfactant film is located on the surface of water droplets and prevents their coagulation and, as a result, the emulsion delamination.
Одной из важнейших задач, возникающих при использовании ВТЭ в дизелях или других энергетических агрегатах, является определение массовой доли воды в эмульсии для определения действительного расхода топлива. Известные способы определения количественного состава ВТЭ путем предварительного определения масс смешиваемых воды и топлива не могут обеспечить необходимой точности, так как в процессе использования состав ВТЭ может расслаиваться, причем это расслоение может происходить неравномерно по всему объему ВТЭ. В результате состав ВТЭ будет неравномерен как в пространстве, так и во времени. One of the most important tasks arising when using VTE in diesel engines or other power units is to determine the mass fraction of water in the emulsion to determine the actual fuel consumption. Known methods for determining the quantitative composition of VTE by preliminary determining the masses of water and fuel to be mixed cannot provide the necessary accuracy, since during use the composition of VTE can be stratified, and this stratification can occur unevenly over the entire volume of VTE. As a result, the composition of VTE will be uneven both in space and in time.
Известен способ определения содержания воды в нефтепродуктах, заключающийся в смешении пробы водотопливной эмульсии /ВТЭ/ с бензином и подогреве образовавшейся смеси до температуры кипения бензина /≈ 80oC/ [1] . Смесь выдерживают при этой температуре до тех пор, пока из нее не перестанет испаряться вода. Испарившуюся при этом воду улавливают и по ее количеству определяют состав ВТЭ.A known method for determining the water content in petroleum products, which consists in mixing a sample of a water-fuel emulsion / VTE / with gasoline and heating the resulting mixture to a boiling point of gasoline / ≈ 80 o C / [1]. The mixture is kept at this temperature until water no longer evaporates from it. The evaporated water is trapped and the composition of VTE is determined by its amount.
Недостатком указанного выше способа является невозможность его применения для нефтепродуктов, содержащих ПАВ. The disadvantage of the above method is the impossibility of its use for petroleum products containing surfactants.
Наиболее близким техническим решением является способ определения содержания жидких составляющих с известной плотностью по плотности их смеси, эмульсии или раствора при отсутствии между ними химической реакции [2] . The closest technical solution is a method for determining the content of liquid components with a known density by the density of their mixture, emulsion or solution in the absence of a chemical reaction between them [2].
Указанный способ неразрушающий и не требует разделения составляющих для определения их доли в общем продукте. The specified method is non-destructive and does not require separation of the components to determine their share in the total product.
Недостатком этого способа является невозможность контроля полученного результата. The disadvantage of this method is the inability to control the result.
Целью изобретения является повышение точности определения количественного состава водонефтяной эмульсии /ВНЭ/. The aim of the invention is to increase the accuracy of determining the quantitative composition of the oil-water emulsion / VNE /.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Определяют плотности эмульсии и ее составляющих при двух температурах эмульсии, после чего при этих же температурах определяют плотности ее составляющих и определяют массовые доли составляющих эмульсию веществ. The densities of the emulsion and its components are determined at two temperatures of the emulsion, after which at the same temperatures the densities of its components are determined and the mass fractions of the constituents of the emulsion are determined.
Массовое отношение воды и топлива в ВНЭ находят по выражению:
Отличительной особенностью выражения /1/ является то, что массовое отношение Мв/Мэ является величиной постоянной и не зависит ото температуры ВТЭ, в то время как стоящие в правой части величины ρт , ρэ и ρв являются переменными и зависят от температуры.A distinctive feature of the expression / 1 / is that the mass ratio M in / M e is constant and does not depend on the temperature of the VTE, while the values ρ t , ρ e and ρ in standing on the right side are variable and depend on temperature .
Таким образом, при проведении измерений при двух различных температурах t1 и t2 получим различные величины плотностей воды, топлива и ВТЭ: ρв(t1), ρт(t1), ρэ(t1) и ρв(t2), ρт(t2), ρэ(t2).Thus, when conducting measurements at two different temperatures t 1 and t 2, we obtain different values of the densities of water, fuel and VTE: ρ in (t 1 ), ρ t (t 1 ), ρ e (t 1 ) and ρ in (t 2 ), ρ t (t 2 ), ρ e (t 2 ).
В то же время массовое отношение воды и эмульсии будет постоянным при всех температурах
Полученное уравнение /2/ показывает, что неправильно выполненные замеры плотности хотя бы одной составляющей эмульсии или ее самой хотя бы при одной температуре немедленно приведет к нарушению управления /1/. Это и будет являться сигналом неточности эксперимента и необходимости его повторения.At the same time, the mass ratio of water and emulsion will be constant at all temperatures
The obtained equation / 2 / shows that improperly performed density measurements of at least one component of the emulsion or itself at least at one temperature will immediately lead to a control violation / 1 /. This will be a signal of the inaccuracy of the experiment and the need for its repetition.
В качестве примера ниже приводятся определение количественного состава водотопливной эмульсии на базе топлива ДТ, ГОСТ 1667-68. As an example, the determination of the quantitative composition of a water-fuel emulsion based on DT fuel, GOST 1667-68, is given below.
Исходные продукты:
- топливо ДТ. ГОСТ 1667-68, плотность при 20оС - 0,9132 г/см3, вода, плотность при 20оС - 0,99823 г/cм 3 Первый замер при t= 63oC: ρ т/63/= 0,88684 г/см3
ρ в/63/= 0,9817 г/см3,
ρ э/63/= 0,8999 г/см3.Source Products:
- fuel DT. GOST 1667-68, density at 20 о С - 0.9132 g / cm 3 , water, density at 20 о С - 0.99823 g / cm 3 First measurement at t = 63 o C: ρ t / 63 / = 0 88684 g / cm 3
ρ in / 63 / = 0.9817 g / cm 3 ,
ρ e / 63 / = 0.8999 g / cm 3 .
Массовая доля воды в ВТЭ по [2] :
χ 63=
ρ в/62/= 0,9822 г/см3,
ρ э/62/= 0,9005 г/см3.Mass fraction of water in VTE according to [2]:
χ 63 =
ρ in / 62 / = 0.9822 g / cm 3 ,
ρ e / 62 / = 0.9005 g / cm 3 .
χ 62= 0,15013 Третий замер при t= 56oC: ρ т/56/= 0,89118 г/см3,
ρ в/56/= 0,98522 г/см3,
ρ э/56/= 0,9042 г/см3.χ 62 = 0.15013 The third measurement at t = 56 o C: ρ t / 56 / = 0.89118 g / cm 3 ,
ρ in / 56 / = 0.98522 g / cm 3 ,
ρ e / 56 / = 0.9042 g / cm 3 .
χ 56= 0,15086.χ 56 = 0.15086.
Среднее значение - χ = 0,150393 Среднее квадратичное отклонение - δ= 0,22% . The average value is χ = 0.150393 The standard deviation is δ = 0.22%.
Как видно из представленных замеров, среднее квадратичное отклонение трех замеров не превышает 0,22% , что в три раза меньше возможной ошибки вследствие неточности измерительной аппаратуры. Замер верный. As can be seen from the presented measurements, the standard deviation of the three measurements does not exceed 0.22%, which is three times less than the possible error due to inaccuracy of the measuring equipment. The measurement is correct.
Claims (1)
где ρэ , ρт, ρв - плотность соответственно эмульсии, топлива и воды.METHOD FOR DETERMINING THE QUANTITATIVE COMPOSITION OF WATER OIL EMULSIONS by measuring the density of the emulsion and its components, which are used to judge the desired value, characterized in that, in order to increase the accuracy of determination, the density of the emulsion and its components is measured at two temperatures, after which the mass fractions of water M in and oil product M e in the emulsion from the expression
where ρ e , ρ t , ρ in - the density of the emulsion, fuel and water, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4827414 RU2012865C1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Method of determination of petroleum-water emulsion quantitative composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4827414 RU2012865C1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Method of determination of petroleum-water emulsion quantitative composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012865C1 true RU2012865C1 (en) | 1994-05-15 |
Family
ID=21515383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4827414 RU2012865C1 (en) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | Method of determination of petroleum-water emulsion quantitative composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2012865C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236581C2 (en) * | 2002-04-16 | 2004-09-20 | Закрытое акционерное общество "ПИК и Ко" | Method for determining water amount in oil and device for realization of said method |
| RU2238539C2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-10-20 | Беляков Виталий Леонидович | Method for measuring water amount in oil-water emulsion |
-
1990
- 1990-05-21 RU SU4827414 patent/RU2012865C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236581C2 (en) * | 2002-04-16 | 2004-09-20 | Закрытое акционерное общество "ПИК и Ко" | Method for determining water amount in oil and device for realization of said method |
| RU2238539C2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-10-20 | Беляков Виталий Леонидович | Method for measuring water amount in oil-water emulsion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2524703C2 (en) | Method and device for monitoring the octane number of a gasoline stream | |
| Burguera et al. | On-line emulsification of lubricating oils in a flow-injection system for chromium determination by electrothermal atomic absorption spectrometry | |
| US3833340A (en) | Determination of water content of liquid mixtures | |
| RU2012865C1 (en) | Method of determination of petroleum-water emulsion quantitative composition | |
| Dvolaitzky et al. | A structural description of microemulsions. Small-angle neutron scattering and electrical conductivity study | |
| Fingas et al. | Laboratory studies on the chemical and natural dispersability of oil | |
| Caswell et al. | Rapid prediction of various physical properties for middle distillate fuels utilizing directly coupled liquid chromatography/proton nuclear magnetic resonance | |
| Cardarelli et al. | Analytical application of emulsions: Determination of lead in gasoline by atomic-absorption spectrophotometry | |
| Petrowski | Determination of emulsion stability by microwave irradiation | |
| Fukushi et al. | Determination of free calcium in vegetables by capillary zone electrophoresis | |
| Fingas et al. | Dispersant effectiveness: studies into the causes of effectiveness variations | |
| Lloyd | Determination of surface-average particle diameter of colored emulsions by reflectance, and application to emulsion stability studies | |
| Fingas et al. | Physical and chemical studies on dispersants: The effect of dispersant amount on energy | |
| Suri et al. | Application of phase-titrations for estimation of adulteration of gasoline and high-speed diesel with kerosene | |
| Hsieh et al. | An emulsification method of bio-oils in diesel | |
| Sunderland et al. | The influence of formulation variables on phase inversion temperatures of emulsions as determined by a programmed viscometric technique | |
| Goodwin et al. | Characterization of the evaporation rates of complex hydrocarbon mixtures under environmental conditions | |
| Thompson et al. | Prediction and precision of cetane number improver response equations | |
| Ashworth | Turbidimetric methods for measuring fat content of homogenized milk | |
| Doughty | Determination of water in oil emulsions by a microwave resonance procedure | |
| CN113049786B (en) | Method for determining emulsifying properties of additives | |
| US3775059A (en) | Trace oil analysis | |
| SU810760A1 (en) | Fuel emulsion | |
| Fingas et al. | The effectiveness of dispersants under various temperature and salinity regimes | |
| RU2065595C1 (en) | Method of determination of content of various forms of water in fuel |