研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置及其应用方法_2

文档序号:9645054阅读:来源:国知局
条件下的油品泄露情景,可调节影响条件较多,如温度、含水率、泄露量、密闭程度等,更接近于实际泄露情况。
[0027](3)本发明提供的流动态油气挥发实验装置结构清晰,功能性强,操作方便,适用范围广,可根据需要采集不同油品种类、不同挥发条件下的气相样品。
[0028](4)本发明采集的样品通过气相色谱分析,可定量、定性分析挥发油气组成和各组分浓度,为进一步的油气挥发规律研究提供基础数据。
[0029]总体来说,通过本发明提供的流动态油气挥发实验装置,可以真实模拟油品从管道泄露过程以及泄露后不同性质油品在不同密闭程度及环境条件下的挥发情况,总结出油气挥发规律,可以为我国输油管道泄露事故提供参考数据和建议措施,减小燃爆事故发生的可能性,从而为我国石化行业的安全和运输提供保障。同时,本发明提供的流动态油气挥发实验装置结构清晰,使用方便,模拟准确度高,具有实际应用意义。
【附图说明】
[0030]附图1为本发明实施例1中研究流动态油气挥发规律的实验装置的结构图。
[0031]附图2为本发明实施例水浴加热装置的结构示意图。
[0032]附图3为本发明实施例2中油气挥发规律图。
[0033]附图4为本发明实施例3中研究流动态油气挥发规律的实验装置的结构图。
[0034]附图5为本发明实施例4中油气挥发规律图。
[0035]附图6为本发明实施例5中油气挥发规律图。
[0036]附图7为本发明实施例6中油气挥发规律图。
[0037]附图8为本发明实施例7中油气挥发规律图。
[0038]图中,1、油气挥发箱,2、油栗,3、储油罐,4、输油管线,5、排放口,6、回流阀,7、油品流量计,8、采样口,9、温度计,10、盖子,11、输出口,12、输入口,13、出料口,14、泄漏阀,15、容器,16、加热棒,17、支撑杆,18、温度传感器,19、出样口,20、污水池,21、水栗,22、输液管线,23、进水口,24、污水流量计。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图及几个实施例对本发明的实验装置及其应用方法进行进一步的说明。
[0040]实施例1:如图1所示,一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置,包括控制电箱、油品输送系统、污水进样系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱1,所述油品输送系统包括油栗2和四个储油罐3,油栗2通过输油管线4与储油罐3相连,形成循环回路,油栗2与控制电箱的时间继电器连接;所述输油管线4贯穿油气挥发箱1内部,位于油气挥发箱1内的输油管线底部设有三个排放口 5,位于油气挥发箱1外的输油管线上设有回流阀6和油品流量计7,回流阀6与控制电箱连接;所述油气挥发箱1的侧壁上设有采样口 8和温度计9。该实验装置可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景,其中,油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程,并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量,四个储油罐可以存放不同性质的原油,水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度,并通过采样口进行检测分析,即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。该实验装置模拟过程真实、条件丰富,使用方便,通过研究油气挥发的规律,可以为我国输油管道泄漏事故提供参考数据和建议措施,减小燃爆事故发生的可能性,从而为我国石化行业油品的安全和运输提供保障。
[0041]在本实施例中,每个储油罐包括罐体,罐体的顶部设有盖子10,罐体内设有隔网,在罐体的底部设有与输油管线4连接的输出口 11,在罐体的顶部设有与输油管线4连接的输入口 12,输油管线4与输出口 11和输入口 12均可拆卸连接,便于实验室输油管线封堵或损坏时,可以采用其它管线代替,从而不影响实验。
[0042]在本实施例中,每个储油罐的容积均为10L,容量大且便于存储不同性质的油品,在储油罐3的底部设有出料口 13,便于排出油渣更换油品,为后续研究多种油品混合挥发规律打下基础。
[0043]在本实施例中,在每个排放口处均设有泄露阀14。在进行实验时,通过手动控制泄漏阀控制流量,使油品泄漏位置、泄漏流量更加均匀、合理。
[0044]在本实施例中,如图2所示,所述的水浴加热装置包括敞口的容器15,容器15的底部设有加热棒16,加热棒16上方设有连接于容器15内壁两侧的支撑杆17,油气挥发箱1放置于支撑杆17上,容器15的内壁上设有与控制电箱相连的温度传感器18。在进行实验时控制电箱通过温度传感器设置水浴加热装置中水的温度,用来模拟油品挥发环境的温度。
[0045]在本实施例中,所述油气挥发箱1的顶部设为卷帘门式结构,可以根据实验要求,使油气挥发箱形成密闭和不同程度的敞开状态,用来模拟油品所处环境的不同密闭程度。
[0046]在本实施例中,在所述油气挥发箱1的底部设有出样口 19,在实验结束后,通过出样口 19排出油气挥发箱内的油品,以备下次实验使用。
[0047]在本实施例中,所述油气挥发箱1为主体是一个长100cm、宽50cm、高40cm的长方体容器,为有机玻璃制作而成。
[0048]在本实施例中,所述采样口设有两个,若其中一个采用口损坏,还可以采用第二个采用口进行采样,不影响实验。
[0049]为了方便维修实验装置,在本实施例中,实验装置整体各部分均由活结连接,可拆卸更换。
[0050]通过本实施例实验装置进行实验,可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景,其中,油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程,并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量,多个储油罐可以存放不同性质的原油,油气挥发箱顶部的卷帘门设计可以模拟密闭和不同程度的敞开条件,水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度,并通过采样口进行检测分析,即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。
[0051]实施例2:—种实施例1中所述研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法,该方法含有以下步骤:
[0052](1)将油气挥发箱置于水浴加热装置的支撑杆上,并往水浴加热装置中加入水,设定水浴加热装置的温度为20°C,打开加热棒。
[0053](2)选择1号罕戈原油和2号埃斯坡原油输油管线,关闭泄露阀,打开回流阀,设定油栗的工作时间为10分钟,打开电源,调节流量,使油品循环流动,预热输油管线,待油品输送系统达到稳定后,关闭油栗。
[0054](3)关闭回流阀,设定油栗的工作时间,打开泄漏阀,同时打开电源,待向油气挥发箱内注入1L原油后,关闭阀门。
[0055](4)设定采用时间与电磁空气栗的工作时间,挥发箱顶部卷帘门处于密闭状态,待油气挥发箱内温度达到20°C,开始计时,分别经过30分钟、60分钟、120分钟、240分钟和480分钟后,由采样口采集箱体中气相样品,并利用气相色谱对取得样品进行分析,并记录实验条件。
[0056](5)实验结束后,关闭电源,排出油气挥发箱内的油品,清洁干燥油气挥发箱,备用。
[0057]在本实施例中,实验获得的分析结果如图3所示,其挥发的主要气体由烷烃类构成,包括乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷及碳六以上烷烃。乙烷由于挥发速度快、含量较少,偶尔可以测出;C6+为本组实验中挥发有机气体中含量最高的组分,占34% ;正戊烷、异戊烷、正丁烷含量相对较少,分别为19 %、18 %、19 %,是组成挥发气体组成的关键组分;丙烷和异丁烷含量最少为4%和5% ;原油各组分挥发速率、挥发量与其物化性质密切相关,在通常情况下,碳数越少的组分挥发速率越快,含量也相对较少;重组分挥发慢,含量相对较高;因此,在一定时间内,表现为有机挥发气体逐渐增高,波动并趋于稳定。
[0058]实施例3:如图4所示,一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置,包括控制电箱、油品输送系统、污水进样系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱1,所述油品输送系统包括油栗2和四个储油罐3,油栗2通过输油管线4与储油罐3相连,形成循环回路,油栗2与控制电箱的时间继电器连接;所述输油管线4贯穿油气挥发箱1内部,位于油气挥发箱1内的输油管线底部设有三个排放口 5,位于油气挥发箱1外的输油管线上设有回流阀6和油品流量计
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