一种新型原油凝点测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油产品的凝点测量装置，具体涉及原油、加剂改性原油和原油乳状 液凝点测量装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002] 凝点是石油产品的一项重要指标，凝点的测量对石油产品的使用、储存和运输都 具有重要意义。凝点是原油管道输送设计计算的主要基础物性参数之一，其测量的准确性 不仅关系到石油产品储存、运输的节能降耗问题，还是其流动安全保障的重要依据参数。
[0003] 应用现有的石油凝点测定仪进行加剂改性原油的凝点测定时，发现加剂改性原油 久置后会出现分层现象。轻烃组分在上层，重烃组分在下层，导致出现重烃先凝而轻烃后凝 的情况，致使其凝点测定不够准确。研究者此前改用了如下方法测量：测量过程中的实验样 品在凝点试管中静冷一段时间后，将上层轻烃组分倒出，然后按着石油行业凝点测试标准 进行接续实验。该方法的缺点为：轻烃的倒出量无法准确掌握倒出的时间点不好把 握，其过早将导致下层重烃组分发生变化，过晚将导致下层已经凝结。?额外增加了其剪切 历史；这些因素都可导致测量结果误差增大。现有凝点仪的测量方法如下：将装有实验样 品的凝点试管放在冷却槽凝点套管中，安装好温度计后，根据石油行业凝点测试标准，待实 验样品温度降至估计凝点8°C后，需要每2°C观察一次。观察方法是取出试管倾斜，判断实 验样品是否流动。当凝点试管倾斜90°，样品5s不流动时的最高温度视为凝点温度。现有 的凝点仪的操作过程中，需要把实验样品拿出到环境温度进行测量，增加了原油的热历史， 使测量结果误差增大。而且所有过程都是人工操作，无法控制每次实验操作的重复性。
[0004] 另有，应用现有的石油凝点测定仪进行原油乳状液凝点测定时，由于乳状液体系 存在破乳的可能性，现有的凝点仪无法准确获知破乳时机，导致测量结果不真实性的存在。
【发明内容】
[0005] 本发明目的是提供一种新型原油凝点测量装置，它用于解决现有技术中测定加剂 改性原油和原油乳状液时，测量结果误差偏大的问题，本发明的另一个目的是提供这种新 型原油凝点测量装置的使用方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种新型原油凝点测量装置包括X 光射线发射装置、实时图像接收处理装置、箱体、液箱、凝点试管、旋转驱动装置、加热-制 冷液体循环器、计算机终端控制平台，其中液箱、X光射线发射装置、实时图像接收处理装置 置于箱体内，液箱位于X光射线发射装置和实时图像接收处理装置之间，实时图像接收处 理装置连接计算机终端控制平台；凝点试管固定在凝点试管槽中，凝点试管中固定温度传 感器，液箱内也固定安装有温度传感器；凝点试管槽连接旋转驱动装置；加热-制冷液体循 环器连接液箱与液箱构成循环回路；上述两个温度传感器均连接相应的信号转换与处理装 置，信号转换与处理装置分别连接相应的数据采集卡，两个数据采集卡均连接至计算机终 端控制平台；X光射线发射装置、旋转驱动装置、加热-制冷液体循环器均连接计算机终端 控制平台；液箱、凝点试管、凝点试管槽均为透明的。
[0007] 上述方案中液箱设置有减震挡板，凝点试管槽旋转90°后或从任意角转回到0° (即竖直位置）时，恰好位于减震挡板上，防止产生震动。
[0008] 上述方案中凝点试管中的温度传感器通过锥形加固盖固定在凝点试管中，试管塞 塞在凝点试管口处，锥形加固盖扣在试管塞外，固定杆穿过锥形加固盖的锥尖及试管塞的 中心，伸入到凝点试管内，固定杆的下端固定温度传感器，锥形加固盖及试管塞共同作用， 使温度传感器位于凝点试管的中心线上，防止其偏离中心线位置。
[0009] 上述方案中液箱的侧壁设置有安全刻度线，往液箱中注液时，该安全刻度线具有 提示作用，防止液体注入过多。
[0010] 上述方案中液箱的上端口与箱体的上端口位于同一水平面上，箱体盖盖在箱体上 时，同时将液箱封盖住，箱盖体上设置有把手，可方便将箱体盖打开。
[0011] 上述方案中旋转驱动装置包括电机、减速机、传动轴、旋转臂、底座，电机连接减速 机，减速机连接传动轴，传动轴伸入到底座的U型槽中，旋转臂的上端固定凝点试管槽，旋 转臂的下端与传动轴连接，角度传感器安装在联轴器上，传动轴转动时，带动旋转臂在90° 范围内旋转，从而带动凝点试管槽旋转。
[0012] 上述方案中电机及减速机置于防震隔噪箱中，以减小震动。
[0013] 上述新型原油凝点测量装置的测量方法： 步骤一：将液体注入液箱中，直到液位到达安全刻度线处，停止向其内部注液体；启动 加热-制冷循环器，通过计算机终端控制平台操控加热-制冷循环器使液箱中液体加热到 装样温度，使凝点试管经过预热，其温度达到装样温度； 步骤二：取出凝点试管，快速准确的将经预热后要测量的油样倒入凝点试管，油样倒入 至装样量的界限处，然后将带有温度传感器的试管塞盖上，观察温度传感器是否位于油样 的中心位置，调整温度传感器，让其保持竖直，并位于油样的中心位置，将装有油样的凝点 试管快速放入凝点试管槽中，然后将锥形加固盖盖紧； 步骤三：利用计算机终端控制平台调节加热-制冷液体循环器的温度，以实现油样的 降温速率控制在0. 5-re /min，当油样降至高于预期凝点8°C后，每隔2°C读取油样胶凝状 态数据，通过计算机控制平台控制的旋转驱动装置，使凝点试管槽旋转，在旋转的过程中， 实时监控油样的图像情况，主要观察试样界面附近处的密度变化，如果发现密度存在变化， 经计算机终端控制平台操控，迅速转回原来的位置，继续降温2°C，依此重复操作，直至实验 样品旋转至观察位置后，油样5s不流动，说明实验样品已经胶凝，该温度即为凝点温度，最 后记录下凝点温度； 步骤四：再将凝点试管槽转回至0°，即竖直位置，切断电源，将液箱中的水排净，取出 凝点试管，清洗干净。
[0014] 本发明具有以下有益效果： 1、本发明解决加剂改性原油凝点精确测量的问题，同时还解决了原油乳状液凝点准确 测量、体系破乳时机的准确判断问题。
[0015] 2、本发明应用医学上X光射线成像的原理，根据观察实验样品密度是否发生变化 来判断是否胶凝，解决了加剂改性原油分层，上、下层凝点不同的问题，减小原油的凝点测 量误差；也提高了乳状液凝点测量结果的真实性；另外，减少了测量过程中原油的热历史， 提高了凝点测量的准确度。
[0016] 3、本发明与现代高科技接轨，基本上实现了凝点测量的自动化，减少了人为误差。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明原油凝点测量装置的示意图； 图2是本发明液箱的左视图； 图3是X射线实时成像检测系统的原理图； 图中加热-制冷液体循环器；2循环器进水管；3循环器出水管；4 X射线发射装置； 5箱体；6试管塞；7液箱；8温度传感器；9传动轴；10旋转臂；11注/排水管；12减速 机；13凝点试管槽；14凝点试管；15锥形加固盖；16箱体盖；17把手；18角度传感器； 19实时图像信号接收处理装置；20电机；21防震隔噪箱；22信号转换与处理装置；23数 据采集卡；24计算机终端控制平台；25安全刻度线；26减震挡板、27底座。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步的说明： 如图1所示，这种新型原油凝点测量装置包括X光射线发射装置4、实时图像接收处理 装置19、箱体5、液箱7、凝点试管14、旋转驱动装置、加热-制冷液体循环器1、计算机终端 控制平台24,其中液箱7、X光射线发射装置4、实时图像接收处理装置19置于箱体5内，液 箱7位于X光射线发射装置4和实时图像接收处理装置19之间，实时图像接收处理装置19 连接计算机终端控制平台24。液箱7、凝点试管14、凝点试管槽13均为透明的，便于观察， 减小对X光成像的影响。X光射线发射装置4通过支架安装在箱体5内。
[0019] 加热-制冷液体循环器1连接液箱7,通过循环器进水管2、循环器出水管3与液 箱7构成循环回路，液箱7还设置有注/排水管11，向液箱7内注水及将液箱内的水排出都 通过注/排水管11进行。液箱7内通过支架固定安装有温度传感器8,用于采集液箱7的 温度，该温度传感器8连接信号转换与处理装置22,信号转换与处理装置22连接数据采集 卡23,数据采集卡23连接至计算机终端控制平台24。液箱7的侧壁设置有安全刻度线25， 往液箱7中注液时，最高注入至安全刻度线25处。液箱7设置有减震挡板26,凝点试管槽 13旋转90°后，恰好位于减震挡板26上，防止产生震动，对凝点试管14中油样造成影响； 液箱7的底部也设置有减震挡板26,当凝点试管槽13旋转至水平位置时恰好位于该减震挡 板26上。液箱7的上端口与箱体的上端口位于同一水平面上，箱体盖16盖在箱体5上时， 同时将液箱7封盖住，箱盖体16上设置有把手17,可方便将箱体盖16打开。
[0020] 试管塞6塞在凝点试管14 口处，锥形加固盖15扣在试管塞6外，固定杆穿过锥形 加固盖15的锥尖及试管塞6的中心，伸入到凝点试管14内，固定杆的下端固定温度传感器 8,凝点试管14中的温度传感器8通过锥形加固盖15和试管塞6固定在凝点试管14中，居 于凝点试管14的中心线上，用于采集凝点试管14中油样的温度，该温度传感器8也均连接 信号转换与处理装置22,信号转换与处理装置22连接相应的数据采集卡23,数据采集卡23 连接至计算机终端控制平台24。凝点试管14固定在凝点试管槽13中，凝点试管槽13连接 旋转驱动装置。
[0021] X光射线发射装置4、旋转驱动装置、加热-制冷液体循环器1均连接计算机终端 控制平台24。
[0022] 参阅图3, X射线实时成像检测和计算机终端控制平台24的工作过程如下：由计算 机终端控制平台24的射线源控制器，操控X光射线发射装置4的开关。X光射线发射装置4 发出X光射线穿过凝点试管14,由于油样的