检测技术用于工业过程中污染物和腐蚀控制的用图_3

文档序号:9438643阅读:来源:国知局
A二噻嗪,金属离子,多核芳族烃,BTEX溶剂(苯,甲苯,二甲苯和 /或乙苯)及它们的组合。可以检测单个被分析物或者多个被分析物。
[0040] 金属离子可以是或者包括但不限于铁、钙、镍、铬、钒、铜等。多核芳族烃可以是或 者包括但不限于沥青质、焦炭、焦炭前体、萘、茈、晕苯、屈、蒽及它们的组合。
[0041] 巯基乙醇、硫代乙醇酸和2-巯基乙基硫醚的存在可以用作腐蚀抑制剂存在于产 物或者精炼中间物流体中的指示剂。二元醇、多元醇、聚二甲基硅氧烷可以指示加工流体中 消泡添加剂的存在。消泡剂和消沫剂加入工业流体(例如钻探泥浆,完井流体等)中来降 低或者防止泡沫在该流体内存在。有机卤化物,特别是C1-C1。氯化的溶剂可以指示原油等 中防蜡添加剂、清洁剂/脱脂剂的存在。
[0042] C1-C22有机酸可以指示燃料中润滑添加剂的存在。羟基酸可以用于测定精炼厂流 体中除污化学品的存在。咪唑啉、烷基吡啶季化合物、酰亚胺、酰胺、硫代磷酸酯、磷酸酯、多 胺、二甲基脂肪胺和季化的二甲基脂肪胺的存在可以用于监控生产流体或者精炼厂流体中 腐蚀抑制剂的存在。乙烯乙酸乙烯酯可以用于监控燃料中冷流添加剂的存在。
[0043] 可以监控石化工业流体用于化合物例如亚苯基二胺(PDA)、受阻酚和有机硝基氧 化物的存在。除氧剂例如羟基胺、亚硝酸盐、亚硫酸盐、Ν,Ν' -二乙基羟基胺、肼和抗坏血 酸也会是这种流体中所关注的,并且可以使用此处所述方法来监控。NOx/SOx化合物(例 如亚硝酸盐/硝酸盐,亚硫酸盐/硫酸盐等)可以是工业流体中关注的,其中这种化合物可 以排出到环境中。该装置可以用于测定石化流体中用过的/可利用的有机硝基氧化物的存 在,来监控稳定性添加剂。
[0044] 在一种实施方案中,此处所述的方法可以监控废水中的三唑和聚三唑。还可以测 定废水中杀虫剂的浓度,以及磷酸盐和膦酸盐。可以在废水中并且可以监控的其它添加剂 处于此处所述的方法和流体组合物的范围内。
[0045] 在仍然的另一实施方案中,可以监控锅炉水用于羟基胺的存在。可以监控冷却用 水用于结垢抑制剂的指示。可以监控冷却用水系统例如来自于冷却塔的流出物用于挥发性 有机化合物的存在,用于环境监控的目的和用作测定泄露发生的方法二者。
[0046] 在另一非限定性实施方案中,该方法可以用于特定的加工物流。在一种这种实施 方案中,可以测定烷基化单元中的非常低水平的污染物的存在或不存在。还可以测定和/ 或监控有机酸,其是非常腐蚀性化合物,其可以是蒸馏单元中的塔顶馏出物。
[0047] 装置可以测定所关注的被分析物的浓度,然后使用该数据来制备预测模型。例如, 可以监控流体中的乙醇胺来预测流体在通过热交换器或者架空管线时是否将导致这种条 件,其中形成盐(例如乙醇胺盐酸盐)和引起结垢和腐蚀。
[0048] 与工业流体有关的参数可以基于所获得的与工业流体中所鉴别的成分和所鉴别 的成分各自的量有关的结果或者数据来改变。这种参数可以是或者包括但不限于温度、其 中成分的量、压力及它们的组合。在一种非限定性例子中,如果测定具体的胺的浓度高于预 定的阈值,则可以改变所述方法的温度来避免固体胺盐酸盐在加工装置中形成或沉积。在 另一非限定性实施方案中,具体的胺或者无机离子(例如氯例子)的量可以用于优化脱盐 器的加工参数。
[0049] 可以改变所分析样品位置的上游或下游的参数。例如,可以基于量化来自常压蒸 馏塔(下游)顶部系统的水样品中的MEA,在脱盐器(上游)使用除污技术。另一种非限定 性例子包括量化脱盐原油(上游)的水样品提取物中的MEA,其中数据可以用于改变常压蒸 馏塔(下游)的塔顶温度。
[0050] 在一种非限定性实施方案中,输出可以直接用于控制所述方法的元件。例如可以 监控不期望的成分,并且响应不期望成分的浓度来运行阀或栗来加速或者减速特定的加工 流。在另一例子中,输入可以用于改变加工流的pH。可以优化添加剂例如但不限于腐蚀抑 制剂、水合物抑制剂、防污剂、消泡剂、抗结垢剂、破乳剂等的剂量。
[0051] 在另一非限定性实施方案中,装置可以与Baker Hughes SENTRY SYSTEM?-起使 用来控制添加剂向油井的流,例如腐蚀抑制剂(例如硫化氢清除剂)的流。在精炼厂中,可 以使用其它添加剂例如消泡剂。本领域技术人员已知的用于工业流体的任何添加剂可以通 过此处所述的方法优化。
[0052] 在另一非限定性实施方案中,获自检测性装置的数据可以输入计算机模型中,其 在复杂的精炼和化学生产单元中会是特别有价值的。在这种应用中,可以有多个输入,其当 通过所述模型计算时,可以改变多个工艺变量。例如,增加工业流体内的目标成分可需要改 变单个物流的单个流和改变几个其它原料物流的流速,和/或增加温度和或压力。在一些 非限定性实施方案中,输入可以来自于精炼厂中存在的分析装置,其可以用于改变实际进 行测量的位点上游和/或下游的生产单元的参数。
[0053] 在一些非限定性的情况中,在样品引入检测装置之前可以对该样品进行分离技 术。分离技术可以在工业流体的远处进行,或者分离技术可以在工业流体的位点处进行。类 似地,检测技术可以在工业流体的远处或者在其位点处进行。分离技术不必通过与检测技 术相同的装置来进行,或者甚至不必在与检测技术相同的位点来进行。但是,装置可以以协 同方式将至少一种分离技术与至少一种检测技术结合,用于增强该装置的便携性和效率。
[0054] 所期望的施用到样品上的分离技术的类型取决于工业流体的类型、所检测的期望 的成分等。分离技术的类型包括但不限于气相色谱法(GC),离子色谱法(1C),高性能液相 色谱法(HPLC),毛细管电色谱法(CEC);动电色谱法(EKC),例如毛细管动电色谱法(CEC), 胶束动电毛细管色谱法(MECC),胶束动电色谱法(MEKC),离子交换动电色谱法(IEEC);和 电泳方法,例如亲和性毛细管电泳(ACE),非水相毛细管电泳(NACE),毛细管电泳(CE),毛 细管区带电泳(CZE),梯度洗提移动界面电泳(GEMBE),毛细管等速电泳(CITP),毛细管等 电聚焦(CIEF)及它们的组合。
[0055] 所述方法的非限定性实施方案可以是或者包括通过式方法、保留和释放方法及它 们的组合。通过式方法的非限定性例子可以是混合模式的通过式方法和单个模式的通过式 方法。该通过式方法可以使用固相提取(SPE)吸附剂来充当过滤器和除去干扰性物质,同 时在溶液中留下目标的被分析物。该"目标被分析物"是所关注的待检测的化合物。"干扰 性物质"是任何其它化合物,其可以处于溶液中,但不是所关注的待检测的化合物,即该干 扰性物质会干扰所关注的化合物的检测。单模式吸附剂可以强烈地吸引离子物质,例如在 非限定性实施方案中是离子交换相互作用。混合模式吸附剂可以具有另外的功能来与中性 分子、极性分子、非极性分子及它们的组合相互作用,例如在非限定性实施方案中是亲水性 /亲脂性(H/L)相互作用。
[0056] 对于混合模式的通过式方法,在一种非限定性实施方案中可以使用具有混合模式 的阴离子交换反相吸附剂的SPE筒。在样品与吸附剂接触时,可以控制该样品的pH,并且干 扰性物质可以与带正电的离子交换功能的固相吸附剂相互作用,而所关注的化合物(例如 胺)保留在该样品中。在PH是12 (或者高于所关注的化合物的pKa至少2个pH单位),干 扰性物质可以是带负电的,并且所关注的化合物可以是不带电的(中性)。阴离子(干扰性 物质)会强烈吸附到带正电的阴离子交换功能的吸附剂上,同时所关注的游离化合物(例 如不带电的胺)可以通过该吸附剂。因为该吸附剂除了离子交换之外还具有H/L相互作用, 因此所关注的胺也可以与吸附剂的非离子部分相互作用。在一种非限定性实施方案中,所 关注的胺可以是极性亲水分子,并且可以形成氢键和不会与该吸附剂的亲脂性部分强烈地 相互作用。但是,所述的胺可以具有对于极性亲水性功能的吸附剂的吸引。为了降低这些 H/L相互作用,可以将少量(2-25vol%)的甲醇(MeOH)加入该样品中。该MeOH会中断胺 和吸附剂的亲水部分之间的氢键。
[0057] 混合模式的通过式(MMPT)样品制备程序的一种非限定性例子可以如下:
[0058] 1.将6-10mL样品通过0. 45微米PP注射过滤器来除去颗粒和/或烃污染物。
[0059] 2.将5vol %的MeOH加入该样品中。
[0060] 3.使用氢氧化钠将该样品的pH调节到约12。
[0061] 4.将该样品(pH12)溶液通过SPE筒。该样品体积可以具有用于滞留体积和MeOH 的校正因子。(滞留体积指的是在给定体积的液体通过之后,保持保留在吸附剂中的液体的 体积。)
[0062] 5.将3mL样品通过SPE筒。
[0063] 对于用于胺检测的单模式通过(SMPT)来说,SPE吸附剂可以充当阴离子交换材 料,其是带正电的,并且独立于吸附剂的官能PH范围。在这种模式中,H/L相互作用是不适 用的,其消除了对于添加 MeOH的需要。但是,如果保留具有H/L相互作用的干扰性物质,则 这种物质将不用SMPT方法从样品中除去。
[0064] SMPT样品制备程序的一种非限定性例子可以如下:
[0065] 1.将6-10mL样品通过0. 45微米PP注射过滤器来除去颗粒和/或烃污染物。
[0066] 2.使用氢氧化钠将该样品的pH调节到约12。
[0067] 3.将约2mL的该样品溶液(pH12)通过SPE筒。
[0068] 4.将约3mL*的该样品通过SPE筒。该样品体积可以具有用于滞留体积和MeOH的 校正因子。
[0069] 总之,该MMPT和SMPT方法使用阴离子吸附剂,其中该样品溶液可以在高pH保留 干扰性物质,同时在样品中留下游离胺用于分析。
[0070] 混合模式保留和释放(MMRR)模式可以
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