Плотность нефти и нефтепродуктов является одним из ключевых физических параметров, который влияет на многие аспекты работы с нефтью и нефтепродуктами (от классификации и переработки до торговли и использования).
Плотность – это нормируемый показатель. Она является физической характеристикой, которая показывает массу вещества в единице объема при определенной температуре, и позволяет ориентировочно оценить фракционный и химический состав пробы. На практике часто используют относительную плотность, то есть отношение плотности нефтепродукта при температуре определения к плотности дистиллированной воды (эталонного вещества) при стандартной температуре.
В таблице приведены показатели плотности для основных нефтепродуктов:
| Наименование ГСМ | Диапазон плотности (при 20°С), г/см3 |
| Авиационный бензин | 0,73-0,75 |
| Автомобильный бензин | 0,71-0,76 |
| Реактивное топливо | 0,76-0,84 |
| Дизель | 0,80-0,85 |
| Масло | 0,88-0,94 |
| Мазут | 0,92-0,99 |
| Нефть | 0,74-0,97 |
Для чего исследуется плотность нефти и нефтепродуктов
- Качество. Определение плотности помогает контролировать соответствие нефтепродуктов отраслевым спецификациям. Например, классифицировать нефть на легкую, среднюю и тяжелую, что важно для определения методов переработки и стоимости.
- Масса и объем. Плотность используется для пересчета объема в массу и наоборот. Это имеет большое значение при транспортировке, хранении и продаже, так как расчеты и измерения ведутся в разных единицах. Например, в тоннах, кубических метрах или баррелях.
- Примеси. Изменение такого параметра, как плотность, может указывать на наличие воды, песка или других веществ в образце пробы, что важно для контроля качества.
- Научные исследования. Плотность используется в лабораторных условиях для изучения свойств нефти и нефтепродуктов.
- Технологические процессы. В нефтепереработке плотность влияет на выбор технологических процессов, таких как дистилляция, крекинг или гидроочистка, составление рецептур и обработку продуктов.
- Экспортные операции. Для нефти и нефтепродуктов, предназначенных на экспорт, допускается пересчет измеренной плотности на плотность при 15°C по специальным таблицам. Это необходимо для обеспечения единообразия измерений и расчетов в международной торговле.
Отечественные стандарты для определения плотности нефти и нефтепродуктов
ГОСТ 3900 «Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности».
Настоящий стандарт устанавливает два метода определения плотности и относительной плотность. В данном документе также учтены основные нормативные положения международных стандартов ISO 3675:1998 и ISO 3838:2004.
- Ареометрический метод. Определение плотности нефти, жидких нефтепродуктов и смесей продуктов нефтяного и ненефтяного происхождения с использованием стеклянного ареометра и вычислений. Метод применяется для маловязких прозрачных жидкостей, а также вязких жидкостей при температурах, превышающих температуру окружающей среды.
- Пикнометрический метод. Определение плотности или относительной плотности с использованием пикнометра с капилляром в пробке и меткой или градуированного двухколенного пикнометра. Пикнометр с капилляром в пробке и меткой применяют для нефти, жидких и твердых нефтепродуктов, а также гудронов, асфальтов, битумов, креозота и их смесей. Градуированный двухколенный пикнометр используют для продуктов с давлением паров по Рейду не более 130кПа и кинематической вязкостью при температуре измерения не более 50мм²/с.
ГОСТ ISO 3675 «Нефть сырая и нефтепродукты жидкие. Лабораторный метод определения плотности с использованием ареометра».
Устанавливает лабораторный метод определения плотности сырой нефти, жидких нефтепродуктов и смесей нефтяных и ненефтяных продуктов при температуре 15°C с использованием стеклянного ареометра. Метод применим для маловязких прозрачных жидкостей, а также для вязких жидкостей, плотность которых определяют при температурах, превышающих температуру окружающей среды.
ГОСТ Р 51069 «Нефть и нефтепродукты. Метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром».
Стандарт распространяется на сырую нефть, нефтепродукты, смеси нефтей и жидкие ненефтяные продукты с давлением насыщенных паров по Рейду 179кПа или менее. С помощью стеклянного ареометра определяют плотность, относительную плотность (удельный вес) или плотность в градусах API.
ГОСТ Р 57037 «Нефтепродукты. Определение плотности, относительной плотности и плотности в градусах API цифровым плотномером».
Стандарт устанавливает метод определения плотности, относительной плотности и плотности в градусах API нефтяных дистиллятов и вязких масел в жидком состоянии при температуре испытания с использованием ручного или автоматического ввода образца.
ГОСТ 33364 «Нефть и нефтепродукты жидкие. Определение плотности, относительной плотности и плотности в градусах API ареометром».
Идентичен стандарту ASTM D1298-12b. Определяет плотность, относительную плотность и плотность в градусах API нефти, нефтепродуктов или смесей продуктов нефтяного и не нефтяного происхождения в жидком состоянии с использованием стеклянного ареометра и вычислений. Значения плотности корректируют к 15°C или 60°F с помощью международных стандартных таблиц.
Приборы для определения плотности нефти и нефтепродуктов
- Ареометры. Герметичный стеклянный сосуд с измерительной шкалой, работающий на основе закона Архимеда. Могут оснащаться встроенным термометром.
- Пикнометры. Специальные сосуды (чаще всего из термостойкого стекла или нержавеющей стали) с точно известным объемом. Обеспечивают высокую точность измерений. Используются пикнометры с капилляром в пробке и меткой или градуированные двухколенные пикнометры.
- Автоматические плотномеры. Это высокоточные приборы, предназначенные для измерения плотности без участия оператора. Это современный, быстрый и очень популярный метод, подходящий для массовых измерений. Обеспечивает стабильные и достоверные результаты, что повышает эффективность лабораторных и производственных процессов, где требуется строгий контроль качества.
- Термостаты. Термостатический метод - это метод, при котором плотность вещества измеряется с учетом температуры, при которой проводится измерение. Для этого используется специальное оборудование - термостаты, которые поддерживают постоянную температуру в процессе определения плотности.
Производители оборудования для определения плотности нефти и нефтепродуктов
ВИП-2МР, Термэкс. Вибрационный плотномер, предназначенный для измерения плотности жидкостей, включая нефть и нефтепродукты, в соответствии с ГОСТ Р 57037, ASTM D4052 и ASTM D5002. Принцип работы основан на измерении периода колебаний полой трубки оригинальной конфигурации, заполненной исследуемой жидкостью, и последующем вычислении значения ее плотности с использованием результатов предварительной калибровки по двум веществам известной плотности, например, воздуху и воде.
КРИО-ВТ-ро-03, Термэкс. Термостат с диапазон рабочих температур от 0 до +100°C. Состоит из металлической ванны с прозрачным окном и встроенным охладителем. В комплект поставки входит корзина для размещения шести цилиндров для ареометров.
MT Measurement, модель DM50. Настольный лабораторный прибор для измерения плотности любого жидкого образца с высокой точностью. Принцип работы основан на колебаниях U-образной трубки.
Primelab, установка для измерения плотности нефти и нефтепродуктов. Соответствует ГОСТ 3900 и ASTM D1298.
Anton Paar, DMA 4200 M. Высокоточный прибор для измерения плотности образцов тяжелой нефти и других вязких жидкостей, предназначенный для работы в исключительных условиях. Компания Anton Paar (Австрия) является одним из лидеров в области вибрационной плотнометрии. Конструкция измерительной ячейки многих лабораторных плотномеров унаследована от этой компании.
Eralytics GmbH, ERADENS Х. Данные плотномеры измеряют плотность жидкостей с помощью технологии, основанной на измерении резонансной частоты колебаний U-образной трубки, заполненной образцом жидкости.
Вы можете купить оборудование для определения плотности нефти и нефтепродуктов и плотномеры в компании Лабтех в Москве по наименьшей цене.