研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置及其应用方法_3

文档序号:9645054阅读:来源:国知局
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 ;所述实验装置还设有污水进样系统,该系统包括密闭的污水池20和水栗21,污水池20通过输液管线22与水栗21连接,水栗21通过输液管线22与设在油气挥发箱1侧壁的进水口 23相连,所述水栗21与控制电箱的时间继电器连接,所述输液管线22上设有污水流量计24。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,多个储油罐可以存放不同性质的原油,污水进样系统可以向油气挥发箱中输送不同性质和量的污水,便于研究油水混合条件下的挥发气体的性质和组成,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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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。
[0062]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。
[0063]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。
[0064]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。
[0065]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。
[0066]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。
[0067]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。
[0068]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,污水进样系统可以向油气挥发箱中输送不同性质和量的污水,便于研究油水混合条件下的挥发气体的性质和组成,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。
[0069]实施例4:一种实施例3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:
[0070](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。
[0071](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。
[0072](3)输油管线预热后,设定水栗工作时间,向油气挥发箱中注入9L污水。
[0073](4)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。
[0074](5)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。
[0075](6)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。
[0076]在本实施例中,实验获得的分析结果如图5所示,由图5所示的分析结果可知,挥发出来的有机气体组分主要是乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷及碳六以上烷烃,其中乙烷由于浓度太小,偶尔可以测出;C6+为挥发油气含量最高的组分,达到了 28% ;正丁烷、异戊烷、正戊烷相对平均,分别为21%、19%和19% ;丙烷和异丁烷的含量较少为5%和6%。由分析可知,向油气挥发箱中注入污水,各组分挥发量呈下降趋势,这说明污水对原油的吸附、溶解等抑制作用,强于其自身挥发微量有机气体的促进作用。
[0077]实施例5:—种实施例3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:
[0078](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。
[0079](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。
[0080](3)输油管线预热后,设定水栗工作时间,向油气挥发箱中注入1L污水。
[0081](4)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。
[0082](5)设定采用时间与电磁空气栗的工作时间,油气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。
[0083](6)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。
[0084]在本实施例中,实验获得的分析结果如图6所示,由图6所示的分析结果可知,与实施4相比,本实施例中油品挥发气体的组成依然是乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷及碳六以上,但各组分浓度普遍增大,最大增长量接近50%,这表明水对原油挥发有抑制作用。
[0085]实施例6:—种实施例3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:
[0086](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30°C,打开加热棒。
[0087](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。
[0088](3)输油管线预热后,设定水栗工作时间,向油气挥发箱中注入1L污水。
[0089](4)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。
[0090](5)设定采用时间与电磁空气栗的工作时间,油气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30°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
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