|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к отстойным аппаратам, работающим в статистическом и динамическом режимах, и касается измерения уровня раздела фаз нефти и воды. Сущность изобретения состоит в способе автоматического измерения уровня раздела фаз между водяной подушкой (ВП) и промежуточным эмульсионным слоем (ПЭС), а также между ПЭС и нефтью в отстойном аппарате, работающем в динамическом и стационарном режимах и в системе, реализующей заявляемый способ, которая содержит отстойник и датчики источника и приемника инфракрасного излучения. Технический эффект заявляемого изобретения состоит в повышении эффективности управления процессом отстоя, заключающейся в высокой точности измерения уровня разделов фаз, который позволяет надежно управлять и полностью избежать процесса "захлебывания".
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к отстойным аппаратам, работающим в статистическом и динамическом режимах, и касается измерения уровня раздела фаз нефти и воды. Сущность изобретения состоит в способе автоматического измерения уровня раздела фаз между водяной подушкой (ВП) и промежуточным эмульсионным слоем (ПЭС), а также между ПЭС и нефтью в отстойном аппарате, работающем в динамическом и стационарном режимах и в системе, реализующей заявляемый способ, которая содержит отстойник и датчики источника и приемника инфракрасного излучения. Технический эффект заявляемого изобретения состоит в повышении эффективности управления процессом отстоя, заключающейся в высокой точности измерения уровня разделов фаз, который позволяет надежно управлять и полностью избежать процесса "захлебывания".
Евразийское (21) 201700180 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2018.07.31
(22) Дата подачи заявки
2017.01.13
(51) Int. Cl.
G01N 21/17 (2006.01) B01D 17/025 (2006.01) C10L 1/32 (2006.01)
(54) СПОСОБ И СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ВОДЯНОЙ ПОДУШКИ И ВЫСОТЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ЭМУЛЬСИОННОГО СЛОЯ
(96) 2017/002 (AZ) 2017.01.13
(71) Заявитель:
ИНСТИТУТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ
АКАДЕМИИ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ
РЕСПУБЛИКИ (AZ)
(72) Изобретатель:
Алиев Тельман Аббас оглы, Рзаев Аббас Гейдар оглы, Расулов Сакит Рауф оглы (AZ)
(57) Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к отстойным аппаратам, работающим в статистическом и динамическом режимах, и касается измерения уровня раздела фаз нефти и воды. Сущность изобретения состоит в способе автоматического измерения уровня раздела фаз между водяной подушкой (ВП) и промежуточным эмульсионным слоем (ПЭС), а также между ПЭС и нефтью в отстойном аппарате, работающем в динамическом и стационарном режимах и в системе, реализующей заявляемый способ, которая содержит отстойник и датчики источника и приемника инфракрасного излучения. Технический эффект заявляемого изобретения состоит в повышении эффективности управления процессом отстоя, заключающейся в высокой точности измерения уровня разделов фаз, который позволяет надежно управлять и полностью избежать процесса "захлебывания". I
MnKG05Bll/28
СПОСОБ И СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ВОДЯНОЙ ПОДУШКИ И ВЫСОТЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО
ЭМУЛЬСИОННОГО слоя
Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, к отстойным аппаратам, работающих в статистическом и динамическом режимах и касается измерения уровня раздела фаз нефти и воды.
Известен способ измерения уровня раздела фаз нефти и воды (1) с применением емкостных датчиков.
Недостатком данного способа является то, что со временем на поверхности чувствительного элемента датчика накапливаются поверхностно - активные компоненты нефти, значительно влияющие на чувствительность датчика, в результате чего точность измерения снижается. Кроме того, известный способ не позволяет измерить уровень водяной подушки и высоту промежуточного слоя, которые образуются в результате отстоя нефтяной эмульсии.
Известен способ и система автоматического регулирования уровня раздел фаз нефти и воды (2), в котором, для определения уровня раздела фаз, используют параметр оптической плотности промежуточного слоя, определяемого с использованием инфракрасного излучения, и содержание асфальтенов в ПЭС, для оценки изменения его объема.
Недостатком данного способа является то, что указанный способ не позволяет точно определить изменяющийся объем ПЭС, а, следовательно и его высоту из-за того, что в способе вычисляется только усредненное значение концентрации асфальтенов, что может привести к повышению ПЭС и к "захлебыванию" отстойного аппарата, понижению точности
измерения уровня водяной подушки и качеству контроля процесса отстоя нефтяной эмульсии.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому изобретению является известный (3) способ измерения уровня раздела фаз между водяной подушкой и ПЭС, а также между ПЭС и нефтью. Способ включает измерение с помощью источника и приемника радиоизлучения плотности жидкостей по всей высоте отстойного аппарата. По измеренным значениям, полученных в каждой точке измерения, строят гистограмму и по ней определяют уровень раздела фаз.
Известно (3) также устройство., осуществляющее указанный способ, который содержит отстойник с равномерно расположенными по высоте отстойника датчиками приема. А датчик радиоизлучения помещен внутри отстойного аппарата.
Одним из недостатков данного способа и устройства является то, что измерение плотности осуществляют с помощью радио излучателя гамма-частиц, что, в целях безопасности обслуживающего персонала и окружающей среды, является нежелательным фактором. Другой недостаток состоит в том, что используемые значения плотности жидкостей, распределенных по высоте аппарата, мало отличаются друг от друга из-за того, что вода по плотности мало отличается от промежуточного слоя, так как в ПЭС содержится до 70% эмульгированных водяных капель, а также высокая концентрация асфальтенов, а поэтому построенная гистограмма не отражает реального уровня раздела фаз, что приводит к большим ошибкам при определении уровня раздела фаз и вытекающими от этого последствиями.
Задача изобретения заключается в повышении точности автоматического измерения уровня водяной подушки и высоты ПЭС.
Сущность изобретения состоит в способе автоматического измерения уровня раздела фаз между водяной подушкой (ВП) и промежуточным эмульсионным слоем (ПЭС), а также между ПЭС и нефтью в отстойном
аппарате, работающим в динамическом и стационарном режимах. Способ включает измерение оптической плотности жидкости по высоте отстойника с использованием источника и приемника инфракрасного излучения. По измеренным значениям, полученных в каждой точке измерения, рассчитывают концентрацию асфальтенов, а гистограмму по, которой определяют уровень раздела фаз, строят по изменению концентрации асфальтенов по высоте отстойника.
Сущность изобретения также состоит в системе, реализующей заявляемый способ, которая содержит отстойник и датчики источника и приемника излучения. Датчики и приемники инфракрасного излучения расположены по обе стороны отстойника: с одной стороны - излучатели, а с другой (противоположной) - приемники, с соответствующими преобразователями излучения и приема, все выходы датчиков через соответствующие преобразователи соединены с блоком регистрации и индикации.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа показал, что заявляемое изобретение отличается существенными признаками: использованием инфракрасного излучения, измерением оптической плотности жидкостей, расчета концентрации асфальтенов по высоте отстойного аппарата и построением гистограммы по изменению концентрации асфальтенов. Он также отличается и системой измерения: использованием датчиков источника и приема инфракрасного излучения и их размещением на отстойном аппарате.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с другими известными в данной области изобретениями показал, что не найдены технические решения аналогичные заявляемому
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа показал, что заявляемое изобретение отличается существенными признаками: измерением изменения оптической плотности жидкости по предложенной формуле, определением концентрации асфальтенов по высоте отстойного
аппарата и построением гистограммы определения разделов фаз ВП - ПЭС и ПЭС - нефть. Известно, что качество процесса динамического отстоя нефтяной эмульсии определяется толщиной ПЭС. При этом, чем меньше толщина ПЭС, тем выше качество процесса и наоборот.
Сущность заявляемого изобретения проиллюстрирована на фиг.1 и 2. На фиг.1 представлена гистограмма изменения концентрации асфальтенов по высоте отстойника, где: /г^д-уровень ВП; Щэс и ^пЭс~ соответственно, толщина концентрированного и переходного ПЭС; /*#- высота нефтяного слоя; Ка - концентрации асфальтенов, h - высота отстойника. На фиг.2 представлена схема автоматического измерения уровня раздела фаз, которая содержит: 1 - линия подачи НЭ в отстойник; 2 - отстойник (может быть любой формы); 3 - дренажная линия осевшей воды; 4 - ВП; 5 - ПЭС; 6 -слой нефти; 7 - линия отвода обезвоженной нефти; 8 - источник инфракрасного излучения (ИКИ) - J0; 81;82,83,84,85,86- датчики ИКИ; 8'lt 8'2, 83,84,85,8'6- приемники - Jt - ИКИ; 9 - преобразователь сигналов J0; 10 - преобразователь сигналов J{; 11 - блок регистрации и индикации (БРиИ).
Система работает следующим образом.
Излучение, от источника 8 через датчики 8Ь82-86, установленные равномерно по высоте отстойника, проходят через слой нефтяной эмульсии. Часть энергии излучения поглощается, а другая - поступает на вход датчиков
8[, 8'2 8'6 приема излучения. Сигналы с выхода датчиков излучения
поступают в блок 10, где преобразуются в соответствующие сигналы, на основании которых в БР и И - 11 рассчитывается фактическая концентрация асфальтенов в различных фазах, по следующему алгоритму:
0,434^
Ксп = 1,36М
где Д -оптическая плотность жидкости между i'-ым датчиком и i приемником;
Jo J- соответственно интенсивность падающего света (через датчики
1,2....п)и света, прошедшего сквозь среды до приемников (Г, 2'...п');
/,• - расстояние междупарой датчиков i и приемников /';
Ксп- коэффициент светопоглащения асфальтенов;
М- молекулярная масса асфальтенов. Затем строится гистограмма (фиг.1), по которой определяют уровни раздела фаз (ВП-ПЭС и ПЭС - нефть).
Технический эффект заявляемого изобретения состоит в повышении эффективности управления процессом отстоя, заключающейся в высокой точности измерения уровня разделов фаз, который позволяет надежно управлять и полностью избежать процесса "захлебывания".
ЛИТЕРАТУРА
1. Автоматизация промысловой подготовки нефти и транспорта.
Гостопиздат, 1969,с.80-81.
2. Заявка ЕАЛО № 201600039 "Способ и система автоматического регулирования раздела фаз нефти и воды"
3. Cberthold (1) technologies. Interface and Multiphase level Measurement
(levelsofwater,oil emulsion etc) (гфототип).
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ автоматического измерения уровня раздела фаз между водяной подушкой (ВП) и промежуточным эмульсионным слоем (ПЭС), а также между ПЭС и нефтью в отстойном аппарате, работающим в статическом и динамическом режимах, включает измерение, с помощью источника и приемника излучения, плотности жидкости по высоте отстойника, по измеренным значениям, полученных в каждой точке измерения, строят гистограмму, по которой определяют уровень раздела фаз, отличающийся тем, что измеряют оптическую плотность жидкости, для измерения которой используют инфракрасное излучение, в каждой точке измерения оптической плотности рассчитывают концентрацию асфальтенов, а гистограмму строят по изменению концентрации асфальтенов по высоте отстойника.
2. Система, реализующая способ по п.1, содержит отстойник с равномерно расположенными по высоте отстойника датчиками излучения и приема, отличающийся тем, что датчики и приемники инфракрасного излучения расположены по обе стороны отстойника: с
одной стороны - излучатели, а с противоположной - приемники, с соответствующими преобразователями излучения и приема, все выходы
датчиков через соответствующие преобразователи соединены с блоком
СПОСОБ И СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ВОДЯНОЙ ПОДУШКИ И ВЫСОТЫ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ЭМУЛЬСИОННОГО слоя
Авторы: Алиев Т.А.
Рзаев Аб.Г. Расулов С.Р
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки: 201700180
Дата подачи: 13 января 2017 (13.01.2017) |Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения:
Способ и система автоматического измерения уровня водяной подушки и высоты
промежуточного эмульсионного слоя
Заявитель: ИНСТИТУТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
I | Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) I | Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ: G01N 21/17 (2006.01)
BOW 17/025 (2006.01) C10L 1/32 (2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
G01N 21/00, 21/01, 21/17, 21/25, 21/31, 21/3581, B01D 17/00, 17/02, 17/025, 17/12, C10L 1/00, 1/32, C10G 33/00, 33/08
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
Interface and Multiphase Level Measurement. Non-contacting measurement. Berthold Technologies Gmbh & Co. KG, 2013
ЖДАНОВ О.П. и др. Система измерения уровня и межфазных границ многокомпонентных продуктов УМФ300 в решении актуальных технологических задач подготовки нефти. Сфера-Нефтегаз, 2011, №1, с. 34-40
ЕА 201400795 А1 (ИНСТИТУТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ) 30.12.2015
RU 2212664 CI (MOROZOV GENNADIJ ALEKSANDROVIC et al.) 20.09.2003
1-2
1-2
1-2
1-2
последующие документы указаны в продолжении графы В
| данные о патентах-аналогах указаны в приложении
собые категории ссылочных документов: "А" документ, определяющий общий уровень техники "Е" более ранний документ, но опубликованный на дату
подачи евразийской заявки или после нее "О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения "X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень, взятый в отдельности
"Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с другими документами той же категории
" &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска:
24 августа 2017 (24.08.2017)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 125993,Москва, Г-59, ГСП-3, Бережковская наб., д. 30-1.Факс: (499) 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
Телефон № (499) 240-25-91
Ю.В.Жилина
(19)
(19)
(19)
|
