Новый метод определения давления насыщенный паров нефти и его приборное обеспечение в рамках введения ГОСТ Р 51858-2002

(доклад на выездной сессии МинТопЭнерго в г. Нижневартовске)

Известный, широко применяемый метод определения ДНП - метод Рейда предназначен для испытаний бензинов и других летучих нефтепродуктов. В отечественной практике используется стандартный метод - ГОСТ 1756-2000, который соответствует международным стандартам ISO 3007 и ASTM D 323. Несмотря на достаточно простое приборное обеспечение данного метода и имеющийся огромный опыт его применения, в нем присутствует ряд существенных недостатков.

Прежде всего связанных с тем, что в процессе отбора пробы, как правило, не удается избежать потерь легких фракций испытуемого продукта. Ярко это проявляется при испытаниях нефти, а особенно при испытаниях легких нефтей, имеющих высокое значение давления насыщенных паров. Ошибки в определении ДНП могут достигать 30%.

Принципиально новый метод определения ДНП нефти был разработан в конце 90-х австрийским ученым, доктором Вернером Грабнером. Указанный метод в настоящее стандартизован комитетом ASTM и утвержден под номером D 6377 и получил широкое применение при определении давления насыщенных паров нефти в мировой практике.

Введение в действие с 1 июля 2002 года ГОСТ Р 51858 "Нефть. Общие технические условия" предусматривает в качестве альтернативного метода определения ДНП именно стандарт ASTM D 6377 для анализа легких и особо легких нефтей.

Указанный метод эксклюзивно реализован в приборе MiniVAP VPS австрийской компании Grabner Instruments, который мы и предлагаем Вашему вниманию.

Сущность данного метода состоит в автоматическом измерении давления паров нефти в вакуумированной камере, т.е. определяется абсолютное давления, при соотношении пар/жидкость 4:1 и температуре 37,8 °C, объем испытуемой пробы 1мл. Полученное значение абсолютного давления паров нефти пересчитывают в ДНП нефти определенное по методу Рейда с помощью специальной корреляционной формулы, полученной в ходе огромного количества измерений проведенных на индивидуальных и товарных нефтях.

Отбор пробы в соответствие с требованиями стандарта ASTM D 6377 производятся только при помощи специального пробоотборного цилиндра, позволяющего отбирать нефть из любой емкости, а также непосредственно из трубы. Конструкция указанного пробоотборного устройства такова, что полностью позволяет избежать контакт пробы с атмосферным воздухом, как при отборе пробы, так и при вводе ее в прибор, исключая тем самым потерю легко летучих фракций нефти.

Испытание одной пробы нефти на указанном приборе происходит в течение 15 минут в полностью автоматическом режиме. По истечении указанного времени анализатор сам производит расчет ДНП по Рейду, используя корреляционную формулу, о которой я упоминал ранее и результат считывается на дисплее. Питание прибора предусмотрено таким образом, чтобы он мог работать не только в стационарной лаборатории, но и в полевых условиях или мобильных лабораториях на шасси. В исследовательских целях к прибору можно подключить персональный компьютер, с помощью которого программируется режим испытаний, необходимый для выполнения работ. Для распечатки результатов анализа к прибору можно подключить принтер. Вместе с анализатором поставляется специальное устройство для покачивания прибора, что моделирует встряхивание бомбы Рейда.

Необходимо отметить, что компания Grabner Instruments - производитель прибора предлагает и поточную версию данного анализатора. Этот прибор называется MiniVAP ONLINE и отвечает всем требованиям стандарта ASTM D 6377. Этот прибор представляет интерес для компаний добывающих легкие и особо легкие нефти. Проведение контроля с применением поточного анализатора позволяет оперативно и с высокой точностью измерять значение давления паров нефти в потоке, а также следить за динамикой изменения данного параметра.

В течение прошедших 5 месяцев анализатор MiniVAP проходил испытания в нескольких лабораториях НК "Транснефть", а также в лабораториях нефтедобывающий компаний.

Имеющиеся у нас результаты говорят о том, что значения ДНП нефти получаемые при помощи анализатора MiniVAP достаточно хорошо совпадают с параллельно проводимыми испытаниями по методу Рейда. В ряде случаев показания прибора MiniVAP несколько выше, чем по методу Рейда. Это объясняется отсутствием потерь легких компонентов нефти на стадии отбора пробы и последующем вводе ее в анализатор.

Необходимо отметить, что пользователями в лабораториях были высказаны весьма положительные отзывы касающиеся работы анализатора. В дальнейшем мы постараемся учесть их конструктивные замечания непосредственно связанные с процессом эксплуатации прибора.

В заключении еще раз хотелось бы отметить преимущества использования анализатора MiniVAP и стандартного метода ASTM D 6377 при определении давления паров нефти:

1. Высокая точность измерений, обусловленная способом отбора проб, при котором исключается соприкосновение испытуемого образца с воздухом, а следовательно потеря легколетучих компонентов нефти исключена.
2. Значительно сокращается время анализа, так как не требуется дополнительная подготовка пробы к анализу (не требуется охлаждение пробы и насыщение ее воздухом).
3. Возможность корректно определять значения ДНП для нефтей, имеющих точку потерю текучести близкую к 0 °C.
4. Возможность измерять давление паров нефти при температурах от + 5°C до + 80°C.
5. Компактность и удобство в эксплуатации. Полностью автоматизированный процесс измерения.