Портативний пристрій для аналізу сировини для рафінування або продукту процесу рафінування

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Портативний пристрій для аналізу сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, який містить:

(a) перший аналітичний прилад для визначення температурного профілю кипіння сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, і

(b) принаймні два додаткові аналітичні прилади, кожний з яких забезпечений або сполучений з базою даних та алгоритмом, де принаймні один із зазначених приладів пристосований до визначення густини сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, і принаймні один із зазначених приладів пристосований до визначення загального кислотного числа сировини для рафінування або продукту процесу рафінування.

2. Портативний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що перший аналітичний прилад вибирають серед (і) дистиляційного або фракціонувального мікроприладу, (іі) БІЧ-мікроспектрометра, (ііі) генераторного мікроприладу і (iv) газового мікрохроматографа (ГМХ).

3. Портативний пристрій за одним із пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні один із додаткових аналітичних приладів місить аналітичний прилад, здатний в додаток до однієї чи більше інших властивостей визначати температурний профіль кипіння.

4. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить три чи більше аналітичних приладів, вибраних серед дистиляційного або фракціонувального мікроприладу, БІЧ-мікроспектрометра, генераторного мікроприладу і газового мікрохроматографа.

5. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що принаймні одним із аналітичних приладів є датчик.

6. Портативний пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що містить три чи більше аналітичних приладів, вибраних серед дистиляційного або фракціонувального мікроприладу, БІЧ-мікроспектрометра, генераторного мікроприладу і газового мікрохроматографа, разом з генераторним датчиком та електрохімічним датчиком.

7. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить принаймні один прилад для визначення вмісту сірки і/або принаймні один прилад для визначення вмісту металу.

8. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він, крім того, є здатним виміряти принаймні одну із таких властивостей: загальне основне число, будь-яку властивість холодної течії, в'язкість, дослідне октанове число, моторне октанове число, цетанове число, максимальну висоту некопіткого полум'я, індекс кореляції Бюро гірництва, показник заломлення, електропровідність, вміст азоту та комбінації між ними.

9. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що два або більше додаткових аналітичних приладів на стадії (b) визначають густину і TAN сировини для рафінування або продукту процесу рафінування в ціломуі/або густини і TAN однієї чи більше фракцій сировини для рафінування або продукту процесу рафінування.

10. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він містить:

(a) мікросепаратор, здатний визначати температурний профіль кипіння сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, для розділяння сировини для рафінування або продукту процесу рафінування на дві чи більше фракцій; і

(b) два чи більше інших аналітичних приладів для визначення густини і TAN однієї чи більше фракцій.

11. Портативний пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що мікросепаратор стадії (а) є першим аналітичним приладом стадії (а), який вибирають серед дистиляційного або фракціонувального мікроприладу і генераторного мікроприладу.

12. Портативний пристрій за п. 11, який відрізняється тим, що як мікросепаратор містить дистиляційний або фракціонувальний мікроприлад, а як другий аналітичний прилад містить БІЧ-мікроспектрометр.

13. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він є переносним, і загальна вага його є меншою 5 кг і, зокрема, складає 2 кг або менше.

14. Портативний пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він містить принаймні 5 різних аналітичних приладів.

15. Процес аналізу сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, де зазначений процес включає у себе аналіз сировини для рафінування або продукту процесу рафінування за допомогою портативного пристрою згідно з будь-яким із попередніх пунктів.

16. Процес за п. 15, який відрізняється тим, що дані аналізу, отримані за допомогою зазначеного портативного пристрою, інформативно підсилюються подаванням їх на вхід відповідної моделі бази даних.

17. Процес за п. 15 або за п. 16, який відрізняється тим, що включає аналіз сирої нафти або суміші різних сирих нафт.

Текст

1. Портативний пристрій для аналізу сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, який містить: (a) перший аналітичний прилад для визначення температурного профілю кипіння сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, і (b) принаймні два додаткові аналітичні прилади, кожний з яких забезпечений або сполучений з базою даних та алгоритмом, де принаймні один із зазначених приладів пристосований до визначення густини сировини для рафінування або продукту процесу рафінування, і принаймні один із зазначених приладів пристосований до визначення загального кислотного числа сировини для рафінування або продукту процесу рафінування. 2. Портативний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що перший аналітичний прилад вибирають серед (і) дистиляційного або фракціонувального мікроприладу, (іі) БІЧ-мікроспектрометра, (ііі) генераторного мікроприладу і (iv) газового мікрохроматографа (ГМХ). 3. Портативний пристрій за одним із пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що принаймні один із додаткових аналітичних приладів місить аналітичний прилад, здатний в додаток до однієї чи більше інших властивостей визначати температурний профіль кипіння. 2 (19) 1 3 89060 4 ня сировини для рафінування або продукту проце14. Портативний пристрій за будь-яким із попересу рафінування на дві чи більше фракцій; і дніх пунктів, який відрізняється тим, що він міс(b) два чи більше інших аналітичних приладів для тить принаймні 5 різних аналітичних приладів. визначення густини і TAN однієї чи більше фрак15. Процес аналізу сировини для рафінування або цій. продукту процесу рафінування, де зазначений 11. Портативний пристрій за п. 10, який відрізняпроцес включає у себе аналіз сировини для рафіється тим, що мікросепаратор стадії (а) є першим нування або продукту процесу рафінування за аналітичним приладом стадії (а), який вибирають допомогою портативного пристрою згідно з будьсеред дистиляційного або фракціонувального мікяким із попередніх пунктів. роприладу і генераторного мікроприладу. 16. Процес за п. 15, який відрізняється тим, що 12. Портативний пристрій за п. 11, який відрізнядані аналізу, отримані за допомогою зазначеного ється тим, що як мікросепаратор містить дистиляпортативного пристрою, інформативно підсилюційний або фракціонувальний мікроприлад, а як ються подаванням їх на вхід відповідної моделі другий аналітичний прилад містить БІЧбази даних. мікроспектрометр. 17. Процес за п. 15 або за п. 16, який відрізняєть13. Портативний пристрій за будь-яким із попереся тим, що включає аналіз сирої нафти або суміші дніх пунктів, який відрізняється тим, що він є перізних сирих нафт. реносним, і загальна вага його є меншою 5 кг і, зокрема, складає 2 кг або менше. Даний винахід стосується портативного пристрою для аналізу сировини для рафінування або продукту процесу рафінування. Аналіз сировини, наприклад сирої нафти з метою її оцінки, повинен проводитися перш ніж подавати нафту на рафінування. Зазвичай, на нафтопереробному заводі очищається велика кількість різноманітних видів сировинних матеріалів, включаючи різноманітні сорти сирої нафти та їх суміші, які можуть різнитися між собою численними важливими властивостями. Для визначення оптимальних умов рафінування кожного із сировинних матеріалів і оцінки потенційної цінності сировини, наприклад виходу корисних продуктів, якості і вартості, а також можливого негативного впливу на процес рафінування з боку цієї сировини, наприклад корозії чи відкладень, часто виникає потреба в аналізі великої кількості властивостей сировинних матеріалів та отримуваних з них продуктів. Побічний негативний вплив на процеси рафінування такий, як корозію, захаращування обладнання або каталітичне отруєння, зазвичай при оцінці не вимірюється, а оцінюється із інших властивостей. Зазвичай, такий аналіз для його проведення потребує відносно великого об'єму зразків матеріалу і багато часу, який у разі часткового набору аналізів становить від 1 до 2 тижнів, а для повного набору - до 6 тижнів. У зв'язку з цим, покупець нерідко не має можливості отримувати повну аналітичну картину сировини, яку він бажає придбати, і отже повинен робити чимало припущень стосовно її цінності, що у випадку сирої нафти може робитися на основі відомих сортів нафти із подібних між собою регіонів. Така оцінка є доволі ризиковою, якщо вона стосується нового виробництва сирої нафти і особливо на нових виробничих площах. Отже для потенційного покупця було б дуже вигідно мати можливість швидко проводити аналіз сировини для рафінування і особливо, якщо такий аналіз буде повним. Крім того, бажано мати можливість також проводити швидкий аналіз продуктів процесів нафтопереробки. Це можуть бути: проміжні продукти загального процесу рафінування; бітум; продукти загального процесу рафінування, котрі після цього використовуються як хімічні сировинні матеріали; і продукти загального процесу рафінування, котрі після цього використовуються як палива або мастила, або як компоненти паливних чи мастильних сумішей, а також як самі палива (наприклад, авіаційний бензин, дизельне і суднове палива) і мастила. Загальні процеси нафтопереробки та їх продукти добре відомі фахівцям у даній галузі і докладно описані у Главі Walther W. Irion and Otto S. Neuwirth під назвою „Oil Refining" в енциклопедії Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, виданій Wiley. У публікації WO 00/39561 описаний процес автоматичного аналізу зразків сирої нафти методами спектроскопії. Хоча застосування спектроскопії дає можливість проводити швидкий аналіз великої кількості властивостей сирої нафти, потрібних для її оцінки, процес, описаний у цій публікації, все ще потребує значної кількості сирої нафти, здійснюється на звичайному дистиляційному устаткуванні і займає два дні на один аналіз, а інфрачервоний спектр, що використовується у вимірюваннях, не містить інформації про властивості, які звичайно потребуються для оцінки сирої нафти, і отже деякі властивості визначаються після аналізу шляхом встановлення кореляції зі значно зниженою точністю. Авторами даного винаходу був розроблений процес, який дозволяє проводити детермінативний аналіз сировини для рафінування або продукту процесу рафінування за результатами вимірювань лише температурного профілю кипіння, густини і загального кислотного числа (TAN: total acid number) і, в разі потреби, за результатами вимірювань вмісту сірки. До тих пір про можливість проведення практично корисної оцінки лише на 5 89060 6 основі цих параметрів не повідомлялося. Даним бних властивостей із застосуванням кореляцій між винаходом пропонується портативний пристрій, за отримуваним спектром і результатом попередніх допомогою якого такий аналіз може проводитися аналітичних вимірювань. швидко і поза межами аналітичної лабораторії. Перший аналітичний прилад для визначення У відповідності до вищевикладеного даним температурного профілю кипіння може бути розвинаходом пропонується портативний пристрій рахований на те, щоб безпосередньо знімати темдля аналізу сировини для рафінування або продупературний профіль кипіння, але краще, якщо він кту процесу рафінування, де зазначений пристрій буде робити це за допомогою відповідного промістить: грамного забезпечення або моделей, як описано (a) перший аналітичний прилад для визначенвище, проводячи порівняння з відповідною базою ня температурного профілю кипіння сировини для даних про відомі зразки, наприклад, сирої нафти. рафінування або продукту процесу рафінування, і Такі засоби дозволяють проводити дуже швидкий (b) принаймні два додаткові аналітичні прилааналіз порівняно з традиційними процесами, котрі ди, кожний з котрих забезпечений з базою даних потребують фізичного розділяння нафти на її комта алгоритмом, де принаймні один із зазначених поненти. Перший аналітичний прилад у кращому приладів пристосований до визначення густини варіанті визначає дійсний профіль кипіння (ТВР: сировини для рафінування або продукту процесу true boiling profile) сировини для рафінування або рафінування, і принаймні один із зазначених припродукту процесу рафінування. Перший аналітичладів пристосований до визначення загального ний прилад у кращому варіанті вибирають серед кислотного числа (TAN) сировини для рафінування (і) дистиляційного або фракціонувального мікропабо продукту процесу рафінування. риладу, (іі) БІЧ-мікроспектрометра, (ііі) генераторАналітичні прилади, що містяться в портативного мікроприладу і (iv) газового мікрохроматогному пристрої згідно з винаходом, є у відповідному рафа. мікровиконанні і можуть мати форму датчиків. ГоПристрій згідно з винаходом містить також ловна аналітична частина мікроприладу або детепринаймні два інші аналітичні прилади і серед них ктор виконується за допомогою технології виготопринаймні один прилад для вимірювання густини і влення мікрочипів і при контакті з досліджуваною принаймні один прилад для вимірювання TAN. речовиною видає на виході спектральний або проКраще, якщо приладом для вимірювання густини є стий електричний сигнал. Простий електричний датчик-генератор коливань, а приладом для вимісигнал може подаватися безпосередньо на електрювання TAN є електрохімічний датчик. Усі ці доронні схеми, котрі перетворюють його на величидаткові прилади можуть, окрім вимірювань однієї ну, яка відповідає вимірюваній властивості, або чи більше інших властивостей, у разі потреби слупіддають подальшим перетворенням у хемометжити для визначення температурного профілю ричній апаратурі. Спектральний сигнал може википіння і, зокрема, для визначення ТВР. Наприкористовуватися безпосередньо або піддаватися клад, першим аналітичним приладом може бути математичній обробці і далі надсилатися в хемодистиляційний мікроприлад або фракціонувальний метричну апаратуру для видачі потрібної властимікроприлад, а другим аналітичним приладом мовості або потрібних властивостей. І в тому і в інже бути БІЧ-мікроспектрометр. шому випадку отримувані величина або спектр Таким чином, у кращому варіанті здійснення можуть надсилатися на модель, створену шляхом винаходу портативний пристрій для аналізу сировстановлення співвідношення між виміряними вевини для рафінування або продукту процесу рафіличинами чи спектрами з одного боку і відомим нування містить три чи більше аналітичних приласкладом або властивостями таких зразків з іншого дів, вибраних серед дистиляційного або боку, визначеними в попередніх аналітичних виміфракціонувального мікроприладу, БІЧрюваннях. мікроспектрометра, мікродатчика-генератора коУ загальному випадку датчики виробляють ливань і газового мікрохроматографа. В особливо простий (моногармонічний) електричний сигнал, є кращому варіанті здійснення винаходу запропономініатюрними, дешевими і використовуються для ваний пристрій містить принаймні один, а краще вимірювань тільки однієї властивості. Інші мікроппринаймні три прилади, вибрані серед дистилярилади, що виробляють спектральний сигнал, моційного або фракціонувального мікроприладу, БІЧжуть мати більші розміри, бути більш коштовними і мікроспектрометра, мікродатчика-генератора кочасто використовуються для вимірювань двох і ливань і газового мікрохроматографа разом з добільше властивостей. датковими датчиком-генератором і електрохімічГоловною відмінністю даного винаходу є те, ним датчиком. що запропонований пристрій містить принаймні Описаний вище пристрій, що містить три чи один прилад, здатний визначати температурний більше датчиків, а саме дистиляційний або фракпрофіль кипіння сировини для рафінування або ціонувальний мікродатчик, БІЧ-мікродатчик, мікропродукту процесу рафінування, а також принаймні генератор і газовий мікрохроматограф, може видва додаткові пристрої, вибрані серед таких, що давати на виході значну кількість аналітичних найкращим чином відповідають властивості, яка даних, потрібних для оцінки сировини, що спрямоповинна ними вимірятися. Це узгодження вимірювується на рафінування, або для аналізу продукту вального приладу з властивістю, яка повинна випроцесу рафінування. мірятися, відрізняє запропонований процес від Крім того, аналітичні прилади, зазначені в п. відомих процесів, де один прилад - звичайно спек(b), можуть містити низку додаткових аналітичних трометр ближнього інфрачервоного (БІЧ) діапазоприладів для оцінки інших потрібних властивостей ну - використовувався для вимірювання всіх потрісировини для рафінування або продукту процесу 7 89060 8 рафінування, а для вимірювання однієї властивосзділяння сировини для рафінування або продукту ті пристрій за даним винаходом може містити біпроцесу рафінування на дві чи більше фракції; і льше двох приладів. Ця уявна надмірність може (b) два чи більше інші аналітичні прилади для бути дуже корисною, оскільки отримувані з нею визначення густини і TAN однієї чи більше фракрезультати можуть піддаватися взаємноцій. перехресному контролю. У цьому варіанті здійснення винаходу мікросеІншими, окрім температурного профілю кипінпаратор здійснює розділяння сировини для рафіня, густини і TAN, властивостями сировини для нування або продукту процесу рафінування прирафінування або продукту процесу рафінування, наймні на дві фракції, котрі після цього можуть які можуть бути бажаним визначати в тому чи інпіддаватися аналізу двома чи більше додатковими шому зразку, як правило стають загальне основне аналітичними приладами. число (TBN: total base number), властивості холодМікросепаратор стадії (а) є здатним визначати ної течії (такі, як температура текучості, температемпературний профіль кипіння, а в кращому варітура замерзання і температура помутніння), в'язанті - дійсний профіль кипіння (ТВР) сировини для кість, дослідне октанове число (RON: research рафінування або продукту процесу рафінування. У octane number), моторне октанове число (MON: кращому варіанті здійснення винаходу мікросепаmotor octane number), цетанове число і максимаратор є першим аналітичним приладом стадії (а). льна висота некопіткого полум'я, індекс кореляції У найкращому варіанті здійснення винаходу мікроБюро гірництва (ВМСІ: Bureau of Mines Correlation сепаратор вибирають серед дистиляційного або Index), показник заломлення, електропровідність, фракціонувального мікроприладу і генераторного вміст сірки, вміст азоту, вміст нікелю, вміст ванамікроприладу. дію та комбінації між ними. У кращому варіанті В альтернативному варіанті два чи більше дозапропонований пристрій містить принаймні один даткові аналітичні прилади стадії (b) можуть вклюдодатковий прилад для визначення однієї чи бічати у себе вищезгаданий перший аналітичний льше із цих властивостей. Наприклад, даний приприлад (а) для визначення температурного профістрій може містити додатковий прилад для визналю кипіння, в кращому варіанті - ТВР, у додаток до чення вмісту сірки, котрим може бути, наприклад, двох чи більше аналітичних приладів для визнапіролізатор, об'єднаний з газовим мікрохроматогчання густини і TAN фракцій. рафом і мікромасспектрометром, і/або додатковий Додаткові аналітичні прилади стадії (b) викоприлад для визначення вмісту металу, котрим мористовуються для визначання густини і TAN і в же бути, наприклад, металоспецифічний датчик. разі потреби - температурного профілю кипіння Підходящими приладами для визначення виоднієї чи більше фракцій, вироблених на стадії (а). щезгаданих додаткових властивостей можуть слуМожуть бути передбачені також один чи більше жити електрорезистивні та ємкісні мікроприлади додаткових аналітичних приладів для визначання (наприклад, для визначення кислотності), реологівластивостей сировини для рафінування або прочні мікроприлади (наприклад, для визначення в'яздукту процесу рафінування в цілому. кості) і спектроскопічні мікроприлади такі, які БІЧНаприклад, мікросепаратором може бути дисспектроскопи, спектроскопи рухомості іонів або тиляційний або фракціонувальний мікроприлад, диференційної рухомості, акустично-оптичні спекщо є першим аналітичним приладом, а другим троскопи, акустичні спектроскопи, спектроскопи аналітичним приладом може бути БІЧвидимого ультрафіолетового випромінювання і мікроспектрометр. БІЧ-мікроспектрометр може спектроскопи середнього інфрачервоного (СІЧ) служити, наприклад, для одержання даних стосодіапазону (останній для визначення, наприклад, вно густини, кількості насичених та ароматичних нафтенової кислотності). Електрорезистивні та вуглеводнів в одній чи більше фракціях, отримаємкісні мікроприлади, реологічні мікроприлади та них із мікросепаратора і в разі потреби - також в акустично-оптичні мікроприлади випускаються у усій сировині для рафінування або в усьому проформі датчиків і можуть утворювати частину решідукті процесу рафінування. тки датчиків у пристрої за даним винаходом. В альтернативному варіанті, або окрім вищеОдин чи більше додаткових аналітичних призазначеного, додаткові аналітичні прилади можуть ладів на стадії (b) можуть визначати густину і TAN і також містити низку інших аналітичних приладів, в разі потреби - одну чи більше додаткових власяк описано вище, для оцінки додаткових потрібних тивостей сировини для рафінування або продукту властивостей всієї сировини для рафінування або процесу рафінування в цілому і/або густини і TAN, продукту процесу рафінування і/або фракцій. і в разі необхідності - однієї чи більше додаткових У кращому варіанті пристрій згідно з винаховластивостей однієї чи більше фракцій сировини дом є портативним і має загальну вагу менше 5кг і, для рафінування або продукту процесу рафінузокрема, 2кг чи менше. вання. Пристрій згідно з винаходом потребує невелиТаким чином, в іншому кращому варіанті здійкої кількості сировини для рафінування або продуснення винаходу пропонується портативний прикту процесу рафінування (у подальшому: сировина стрій для аналізу сировини для рафінування або для рафінування або продукт процесу рафінуванпродукту процесу рафінування, де зазначений ня можуть зватися „зразком"), що звичайно станопристрій містить: вить менше 100мл і, зокрема, 10мл чи менше, а в (a) мікросепаратор, здатний визначати темпекращому варіанті - 1мл чи менше. Завдяки малій ратурний профіль кипіння сировини для рафінукількості зразка аналіз може проводитися протявання або продукту процесу рафінування, для рогом значно коротшого часу, ніж звичайний аналіз, як наприклад оціночний аналіз сирої нафти. 9 89060 10 Зазвичай пристрій згідно з даним винаходом дів ґрунтується на вимірюванні частоти коливань дозволяє проводити аналіз за час менше 2 годин, генерації, що змінюється зі зміною маси матеріалу а в кращому варіанті - за час менше 30 хвилин, у на генераторі. Отже, якщо цей матеріал випаровуще кращому - за час менше 5 хвилин і зокрема за ється або конденсується, то частота генератора час менше 2 хвилин. змінюється. Так само, як інформацію про дійсний Сировиною для рафінування може бути будьпрофіль кипіння (ТВР), акустично-оптичні прилади який підходящий вихідний матеріал, що постачаможуть видавати дані стосовно в'язкості, властиється для рафінування і, зокрема, сира нафта, востей холодної течії, летких забруднень та утвосинтетична нафта, біокомпоненти, проміжні продурення осаду. Придатні мікрогенератори описані в кти, наприклад, залишки або вихідна крекінгпатентах США №№5,661,233 і 5,827,952. сировина, а також суміші цих сировинних матеріаБІЧ-мікроспектрометр при його наявності може лів. використовуватися, наприклад, для отримання У кращому варіанті сировиною для рафінуванданих стосовно ТВР і побудови кривої дистиляції, ня є сира нафта або суміш різних сортів сирої наа також для отримання даних стосовно густини і фти, яка в разі потреби містить також (змішані з кількості насичених та ароматичних вуглеводнів у нею) один чи більше синтетичних сировинних комзразку в цілому і/або по фракціях, виділених на понентів, біокомпоненти або проміжні продукти, відповідній стадії розділяння, наприклад, у дистикотрими можуть бути залишки чи вихідна крекінгляційному мікроприладі. Можуть вимірятися також сировина. уміст сірки і/або властивості холодної течії і, зокПри застосуванні портативного пристрою згідрема, температура помутніння і температура зано з винаходом в аналізі продукту процесу рафінумерзання, кислотність (загальне кислотне число, вання цим продуктом може бути проміжна фракція TAN), дослідне октанове число (RON), моторне всього процесу рафінування, бітум, продукт всього октанове число (MON), цетанове число і максимапроцесу рафінування, який у подальшому викорильна висота некопіткого полум'я. Одним із придатстовується як хімічна сировина, продукт всього них для цього БІЧ-мікроаналізаторів є аналізатор процесу рафінування, який у подальшому викориAxsun NIR-APS Analyser, що виробляється фірмою стовується як паливо або мастило, або ж компоAxsun Technologies Inc., Массачусетс, США. нент для готування паливної чи мастильної суміші, Газовий мікрохроматограф при його наявності або як паливо, наприклад, авіаційний бензин, диможе давати модельовану криву дистиляції і є зельне чи суднове паливо, або як саме мастило. здатним визначати склад, наприклад, С1-С9 вугДистиляційним або фракціонувальним мікроплеводнів. Придатними газовими мікрохроматограриладом, у разі його наявності, може бути будьфами є, наприклад, технологічні мікрохроматогякий підходящий прилад, котрий може використорафи марки SLS Micro-technology та інші газові вуватися для дистиляції зразка з утворенням фрамікрохроматографи на основі мікро-чипів і зокрема кцій, подібних тим, що продукуються при звичайній ті, що розробляються в Массачусетському універдистиляції. Дистиляційний або фракціонувальний ситеті. мікроприлад може, наприклад, переганяти сиру Мікроспектрометр рухомості іонів або дифенафту чи іншу сировину для рафінування з утворенційної рухомості при його наявності може викоренням фракцій, подібних тим, що виробляються ристовуватися для одержання інформації стосовпри звичайній рафінувальній перегонці в апараті но специфічних типів молекул і, зокрема, стосовно перегонки сирої нафти (CDU: crude distillation unit). полярних молекул у зразку, наприклад, забрудДистиляційний мікроприлад може також мати нень із органічних хлоридів або метанолу, а також складну конструкцію, до якої входять: мікронагрісульфідів і сполук азоту. Крім того, мікроспектровач для випарювання зразка (наприклад, сирої метр рухомості іонів і диференційної рухомості, нафти); підходящий канал, наприклад капілярний, сполучений з мікропіролізатором, дозволяє поліпчерез який випарений зразок перепускається для шити якість аналізу на вміст азоту і сірки. Мікросрозділяння його на пару і рідину; підходящу зону пектрометрія рухомості і диференційної рухомості конденсації (звичайно це є зона охолодження, яку іонів здійснюється найкращим чином у комбінації з може утворювати мікрохолодильник), де випарегазовим мікрохроматографом і/або приладом поний зразок, що перепускається через канал, конпереднього фракціонування і концентрування. денсується; і мікродатчик для вимірювання конОдним із придатних спектрометрів рухомості і диденсації зразка в зоні конденсації. У такому ференційної рухомості іонів є прилад Sionex приладі може використовуватися, наприклад, опmicroDMx. тичний мікродатчик. У кращому варіанті дистиляПрилади в мікровиконанні у формі датчиків ційним мікроприладом є сепараторний прилад у мають перевагу, що полягає в їхніх малих розмімікровиконанні на базі, наприклад, кремнієвої пларах та низькій вартості. У кращому варіанті здійсстинки. Дистиляційний мікроприлад може бути нення пристрою згідно з винаходом він містить разового використання. В тому випадку, коли дисодин чи більше мікроприладів, котрі виконують тиляційний мікроприлад видає низку фракцій, пороль датчиків. У разі великої їх кількості ці датчики дібну тій, що виробляється у звичайному дистиляв кращому варіанті можуть бути упорядковані у ційному апараті, ці фракції можуть піддаватися формі решітки. Кожний датчик може бути забезпеаналізу одним чи більше подальшими аналітичничений відповідними електронними засобами для ми приладами. перетворення його сигналу на певну математичну Генераторним мікроприладом при його наяввеличину і в разі потреби - на хемометричну моності в кращому варіанті є акустично-оптичний дель для встановлення кореляції цієї величини з прилад або датчик. Дія генераторних мікроприлабажаною властивістю. Сигнал такого датчика міс 11 89060 12 тить інформацію стосовно вимірюваної властивос(РФ) спектрометр і спектрометр індукованих лазеті або може безпосередньо бути зв'язаний з виміром розривів (LIBS: laser induced breakdown рюваною властивістю. spectroscopy), які дозволяють розширити можлиДаний винахід має ту перевагу, що завдяки вості оцінки. порівняно малим розмірам запропонованого приНаприклад, РФ-спектрометр дозволяє провострою і малій потрібній для аналізу кількості зразка дити аналіз вмісту сірки і металів у зразку, наприодин такий портативний пристрій може вміщати у клад, у фракціях сирої нафти. Придатні портативні себе множину різних аналітичних приладів. ПриРФ-аналізатори випускаються, зокрема, фірмою стрій згідно з винаходом містить принаймні три OXFORD instruments. різні аналітичні прилади, а краще - принаймні п'ять У загальному випадку пристрій згідно з винарізних аналітичних приладів і, зокрема, принаймні ходом, а в разі потреби - в комбінації з іншими десять різних аналітичних приладів, які дозволяаналітичними пристроями, дозволяє отримувати ють оцінювати численні властивості зразка (або дані стосовно принаймні 10 ключових властивосйого фракцій) й отримувати великий масив даних тей і зокрема - 20 ключових властивостей дослідля аналізу як безпосередньо, так і через відповіджуваного зразка. Так, при аналітичній оцінці сирої дну модель бази даних, як описано нижче. нафти пристрій згідно з винаходом, а в разі потреЗавдяки його портативності вищезазначений би - в комбінації з іншими аналітичними пристрояапарат можна легко постачати в місце проведення ми, дозволяє отримувати безпосередні або опосеаналізу зразка і дуже швидко проводити цей анаредковані, тобто із котрих можуть бути виведені ліз. Наприклад, у випадку аналізу (оцінки) сирої (як описано нижче), дані стосовно більшості клюнафти апарат може використовуватися для швидчових властивостей, що виміряються у звичайних кої оцінки властивостей різноманітних сортів сирої оціночних аналізах сирої нафти, а саме стосовно нафти „по місцю", наприклад, на нафтовому тантемпературного профілю кипіння, загально кислокері або в наземному баку зберігання сирої нафти, тного числа (TAN), характеристик холодної течії під час завантажування або розвантажування на(таких, як температура текучості і температура фтового танкера в порту або із нафтопроводу, або помутніння), в'язкості, вмісту сірки, вмісту азоту, ж у місці нафторозвідувального буріння або нафвмісту нікелю, вмісту ванадію та їх комбінацій, для тодобування, дозволяючи таким чином потенційсирої нафти в цілому і/або її фракцій. Аналогічні ному покупцеві швидко оцінювати якість сирої навластивості потребуються для оцінки інших сирофти. У місці нафторозвідувального буріння апарат винних матеріалів для рафінування. згідно з винаходом може використовуватися в „гиРезультати аналізу з виходу пристрою за дарлі свердловини" для проведення швидкого аналіним винаходом і в разі потреби -інших аналізатозу сирої нафти з метою, наприклад, швидкої перерів можуть безпосередньо бути достатніми аналідачі по зворотному зв'язку властивостей сирої тичними даними, наприклад, для оцінки нафти на розвідувальну свердловину та їх безподосліджуваної сирої нафти. середньої оцінки в місці буріння. При такому заВ альтернативному варіанті аналітичні дані, стосуванні нафта може перепускатися через поотримувані за допомогою пристрою згідно з винапередній фільтр для видалення забруднень, що ходом і, в разі потреби, в комбінації з іншими анапотрапили в неї у процесі буріння, наприклад, із лізаторами, можуть бути інформативно підсилені добавок у буровий розчин, або ж можуть застосоза допомогою відповідної моделі бази даних, якою вуватися відповідні моделі корекції отримуваних звичайно являє собою модель, побудована на даних. аналітичних даних, отриманих шляхом аналізу Завдяки відносно малим розмірам компонентів великої кількості інших зразків. Наприклад, при пристрою згідно з винаходом відносно низькою є аналізі сирої нафти отримані аналітичні дані мотакож кількість енергії, що потребується для їх жуть бути інформативно підсилені за допомогою живлення. Отже даний пристрій може працювати відповідної моделі бази даних, якою звичайно яввід відповідного елемента (або батареї елементів) ляє собою модель, побудована на аналітичних живлення, а в кращому варіанті - від акумуляторданих, отриманих шляхом аналізу великої кількосної батареї, не збільшуючи суттєво своєю масою ті зразків інших сортів сирої нафти. Модель бази загальної маси портативного пристрою. даних для оцінки сирої нафти може використовуУ кращому варіанті пристрій згідно з винаховатися для детальної оцінки з підвищеною достодом включає у себе засоби радіозв'язку або є сувірністю. місний із засобами радіозв'язку, наприклад, із меАналогічним чином для аналізу продукту прорежею стільникового радіозв'язку, і за допомогою цесу рафінування дані можуть інформативно підзасобів телекомунікації, наприклад, передачі дасилюватися шляхом обробки за допомогою відпоних у мережі супутникового зв'язку швидко і легко відної моделі бази даних для властивостей передавати результати аналізу потенційному попродуктів, визначених шляхом аналізу великої купцеві, зменшуючи цим ще більше інтервал часу, кількості аналогічних (еквівалентних) продуктів. протягом якого результати аналізу надходять у Наприклад, у тих випадках коли аналітичні дарозпорядження потенційного покупця. ні, отримані за допомогою пристрою згідно з винаУ разі відсутності придатних мікроприладів ходом і, в разі потреби, за допомогою інших аналіпристрій згідно з винаходом може об'єднуватися з заторів, є даними методів аналізу з багатьма іншими портативними аналізаторами і, зокрема, змінними, наприклад БІЧ-спектроскопії, аналіз такими, що дають на виході дані елементарного отримуваних результатів може проводитися шляскладу. Такими аналізаторами можуть бути, нахом зіставляння цієї інформації з лінійною комбіприклад, портативний рентгено-флуоресцентний нацією відомих аналітичних даних, отриманих ме 13 89060 14 тодами аналізу з багатьма змінними, в зазначеній аналіз сирої нафти від різних гирл свердловини, базі даних, як описано в WO 03/48759. можна по змінах, що спостерігаються протягом Завдяки швидкому аналізу, здійснюваному за часу в сирій нафті від кожного з цих джерел, продопомогою пристрою згідно з винаходом, його могнозувати їх вплив на кінцеву нафтову суміш або жна проводити частіше і використовувати для опкоректувати змішування таким чином, щоб підтритимізації технологічного процесу. Наприклад, примувати постійну якість нафтової суміші. стрій згідно з винаходом може використовуватися Подібним чином якщо пристрій згідно з винана нафтопереробній установці з регулярним проходом використовується для аналізу продукту, що веденням аналізу сумішей призначених до рафіотримується внаслідок рафінування нафти, то він нування сировин, наприклад, сортів сирої нафти, може служити для перевірки консистенції та якості що постачаються на рафінування із двох чи більцього продукту або в інших місцях, наприклад, на ше джерел, для забезпечення оптимальної конфіхімічних заводах чи на терміналах готування пагурації процесу рафінування для даної суміші. ливних сумішей, або в резервуарах з паливом, Крім того, пристрій згідно з винаходом може виконаприклад, у паливних танкерах чи в стаціонарних ристовуватися для перевірки консистенції та якості резервуарах в аеропортах, на судноремонтних сировинних матеріалів, постачених на нафтоперезаводах, або на площах перед автозаправними робний завод або змішувальну установку, і для станціями. видачі в реальному часі або на технологічній лінії Винаходом, крім того, пропонується процес даних стосовно якості і властивостей сировини на аналізу нафтової сировини для рафінування або вхід моделей оптимізації змішування і процесу продукту рафінування, де зазначений процес рафінування. включає у себе аналіз нафтової сировини для раПри застосуванні пристрою згідно з винаходом фінування або продукту рафінування за допомоу гирлі свердловини в місці буріння для проведенгою описаного вище портативного апарата. ня аналізу сирої нафти від кожної свердловини Процес згідно з винаходом може включати у може використовуватися декілька апаратів на різсебе також аналіз сировини для рафінування або них гирлах, сполучених із загальним транспортним продукту рафінування за допомогою одного чи механізмом, наприклад, із загальним трубопровобільше додаткових портативних аналізаторів, педом. Аналіз сирої нафти від кожного із цих джерел редачу результатів аналізу потенційному покупцепри відповідному плануванні може дозволити дові і/або комбінування отриманої аналітичної інфосягати більш оптимального складу кінцевої сирормації з моделлю бази даних, як описано вище. винної суміші. Крім того, застосовуючи повторний Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Portable device for analysis of raw material for refining or product of process of refining

Автори англійською

Hodges Michael, Jon Hodges, Batler Graham, Foelkening Jouakim

Назва патенту російською

Портативное устройство для анализа сырья для рафинирования или продукта процесса рафинирования

Автори російською

Гудде Николас Джон, Ходжес Майкл, Батлер Грехем, Фоелькенинг Йоуаким

МПК / Мітки

МПК: G01N 25/02, G01N 33/26

Мітки: сировини, рафінування, процесу, портативний, продукту, аналізу, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-89060-portativnijj-pristrijj-dlya-analizu-sirovini-dlya-rafinuvannya-abo-produktu-procesu-rafinuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Портативний пристрій для аналізу сировини для рафінування або продукту процесу рафінування</a>

Подібні патенти