[發明專利]一種實驗室用原油脫除泥砂裝置及方法

有效

• 申請號: 201310069987.8
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103127772A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 張銅耀;于建雨;任志勇;王勇
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: B01D36/04
• 分類號: B01D36/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種實驗室用原油脫除泥砂裝置，包括除砂釜體和樣品室頂蓋（1），其特征在于：

所述除砂釜體由自上而下相互貫通設置的樣品室（4）、樣品除砂室（7）和樣品冷卻沉降室（8）構成；

所述樣品室頂蓋上設有穿入到樣品室（4）內的樣品溫度傳感器（3），所述樣品室頂蓋（1）設有氣源進口，所述氣源進口與一樣品室進氣管路（20）連接，所述樣品室進氣管路上設有樣品室壓力傳感器（22）、樣品室安全閥（19）、樣品室放空閥（21）和樣品室進氣閥（23）；

所述樣品室（4）和樣品除砂室（7）的外圍設有加熱組件（6），所述樣品除砂室（7）內設有自上而下布置的多級的除砂篩板（18），所述除砂篩板（18）由過濾篩網構成，所有過濾篩網的孔徑是自上而下逐級依次減小，最上層的過濾篩網孔徑的最大值為4.75mm，最下層的過濾篩網孔徑的最小值為5μm；

所述樣品冷卻沉降室（8）的外圍設有夾套式冷卻結構，所述樣品冷卻沉降室（8）內設有從樣品冷卻沉降室底部穿出的樣品冷卻沉降室放空管（16），所述樣品冷卻沉降室放空管（16）的上端口位于樣品冷卻沉降室（8）的頂部，所述樣品冷卻沉降室放空管（16）的下端設有樣品冷卻沉降室壓力表（12）、樣品冷卻沉降室放空閥（13）和樣品冷卻沉降室進氣閥（24）；所述樣品冷卻沉降室（8）的底部設有樣品冷卻沉降室排液管路（10），所述冷卻降室排液管路（10）上設有排液控制閥（11）。

2.根據權利要求1所述實驗室用原油脫除泥砂裝置，其特征在于，所述除砂釜體的系統耐壓壓力為0～50MPa。

3.根據權利要求1所述實驗室用原油脫除泥砂裝置，其特征在于，所述除砂篩板（18）的級數為2至20。

4.根據權利要求1所述實驗室用原油脫除泥砂裝置，其特征在于，所述除砂釜體上設有多角度旋轉調節器（17）。

5.一種實驗室用原油脫除泥砂方法，其特征在于，采用如權利要求1所述實驗室用原油脫除泥砂裝置，包括以下步驟：

步驟一、取樣：

按照《GB/T4756—1998石油液體手工取樣法》取含泥砂雜質原油樣品，并盛放于一1000mL燒杯內，在50～65℃恒溫水浴中，使用800-1000轉/分鐘攪拌樣品45分鐘。

取2份均為10克的樣品，參照GB/T6531-1986《原油和燃料油中沉淀物測定法-抽提法》測定樣品的初始泥砂含量；

取50mL樣品，按照SY/T7549-2000《原油粘溫曲線的確定-旋轉粘度計法》測定出樣品在20～90℃的粘度-溫度關系式，并根據該粘度-溫度關系式計算樣品粘度低于500mPa·s時的溫度，將此溫度作后續步驟中的加熱溫度；

步驟二、安裝多級除砂篩板：

通過多角度旋轉調節器（17），使除砂釜體順時針旋轉90°后，將2～20級不同孔徑的除砂篩板（18）按照孔徑從大到小依次安裝于樣品除砂室（7）內，連接好樣品室（4）、樣品除砂室（7）和樣品冷卻沉降室（8）后，恢復除砂釜體原位置后連接好加熱組件（6）；

步驟三、加樣、預熱及通氣：

將100～500mL混勻后的樣品通過位于釜體頂部的樣品加注口（2）加入到樣品室（4）中，蓋上樣品室頂蓋（1）；

打開位于樣品室（4）頂端的樣品室放空閥(21)和樣品室進氣閥（23），通入氮氣吹掃2-3分鐘，置換系統中的氧氣，置換后依次關閉氣源、樣品室進氣閥（23）和樣品室放空閥（21）；

打開加熱組件（6），以步驟一確定的加熱溫度對樣品進行預熱，當樣品室（4）內達到加熱溫度時，恒溫15分鐘；

打開氮氣源，接通樣品室進氣管路（20），調節氣源壓力為2.0Mpa；

步驟四、壓濾：

調節樣品室進氣閥（23），當樣品室（4）內壓力為P0時，關閉樣品室進氣閥（23），隨著樣品的壓濾，當樣品室（4）內的壓力下降至恒定壓力時，設P0=P0+0.2Mpa；

重復步驟四，直至樣品室內的沖入壓力不再變化；

步驟五、計算樣品的除砂率：

關閉加熱組件（6），并利用夾套式冷卻結構對樣品冷卻沉降室（8）中的樣品進行降溫、靜置；根據樣品在50℃的動力粘度，確定樣品的冷卻溫度和靜置時間；冷卻靜置后，打開樣品冷卻沉降室放空閥（13），當卻沉降室壓力表（12）的讀數為常壓時，打開排液控制閥（11），收集樣品冷卻沉降室中的樣品于容器中，靜置48小時后，計算樣品的除砂率。