Главная | Обратная связь

Определение фракционного состава нефти и нефтепродуктов

 

Цель работы: познакомиться с методами и оборудованием для определения фракционного состава нефти и нефтепродуктов.

Аппаратура: колба для перегонки, охлаждающая баня холодильника, мерный цилиндр, термометр стеклянный ртутный, секундомер, барометр.

Топливо: АИ–93.

Фракционированием называется разделение сложной смеси компонентов на смеси более простого состава или, в пределе на индивидуальные составляющие. Применительно к нефти такое разделение можно проводить разными методами, основанными на различиях в физико-химических свойствах составляющих смеси: температурах кипения (перегонка и ректификация), скоростях испарения (молекулярная перегонка, тонкослойное испарение), склонности к адсорбции на различных пористых телах (хроматография), растворимости в различных растворителях (экстракция), температурах плавления (кристаллизация из растворов) и др. Нефтяные фракции характеризуются температурами начала перегонки и конца кипения, фракционным составом.

Газолиновая фракция бензинов,имеющая температуру кипения от 40 до 180 °С и содержащая углеводороды от до . Из данной фракции получают газолин, автомобильный и авиационный бензины.

Температура начала кипения – это температура, отмеченная (скорректированная, если необходимо) в момент падения первой капли конденсата с конца трубки холодильника во время перегонки, проводимой в стандартных условиях.

Температура конца кипения – это максимальная температура, отмеченная (скорректированная, если необходимо) в период завершающей стадии перегонки, проводимой в стандартных условиях. Это обычно происходит после выпаривания всей жидкости со дна колбы.

Температура конца перегонки (выпаривания) – это температура, отмеченная (скорректированная, если необходимо) в момент испарения последней капли жидкости со дна колбы во время перегонки, проводимой в стандартных условиях. Капли и пленка жидкости на стенке колбы или термометра не учитываются.

Температура разложения – это показание термометра, соответствующее первым признакам термического разложения жидкости в колбе. Характерными признаками термического разложения являются появление белых паров и неустойчивые показания термометра, которые уменьшаются после любой попытки отрегулировать нагрев.

Объем отогнанного продукта – объем конденсата в кубических сантиметрах в мерном цилиндре, который отмечается одновременно с показанием термометра.

Отгон (выход) – максимальный объем конденсата, определенный по пункту (см. пункт 4.4.7) (в процентах).

Восстановленный общий отгон – сумма объема конденсата в мерном цилиндре и остатка в колбе, определенных по пункту (см. пункт 4.4.8) (в процентах).

Потери – разность между 100 и восстановленным общим отгоном в процентах.

Остаток – разность между восстановленным общим отгоном и отгоном (выходом) в процентах или объем остатка в кубических сантиметрах при непосредственном его измерении.

Выпаривание–сумма отогнанного продукта (выхода) и потерь в процентах.

Выполнение работы

 

При перегонке нефтепродукта получены следующие результаты:

Температура начала кипения, °С – 36,0;

5% отгона получено при температуре, °С – 51;

10% отгона получено при температуре, °С – 60,0;

15% отгона получено при температуре, °С – 68,0;

20% отгона получено при температуре, °С – 77,0;

30% отгона получено при температуре, °С – 96,0;

40% отгона получено при температуре, °С – 112,0;

45% отгона получено при температуре, °С – 118,0;

50% отгона получено при температуре, °С – 122,0;

55% отгона получено при температуре, °С – 126,0;

60% отгона получено при температуре, °С – 130,0;

70% отгона получено при температуре, °С – 140,0;

80% отгона получено при температуре, °С – 154,0;

85% отгона получено при температуре, °С – 163,0;

90% отгона получено при температуре, °С – 180,0;

95% отгона получено при температуре, °С – 190,0;

Температура конца кипения или выпаривания, °С –200;

Получено отгона, % – 96,5;

Остаток в колбе, % – 1,0;

Потери при перегонке, % – 2,5.

По полученным данным строим график 1: по оси ординат откладываем значения температур (в °С), а по оси абсцисс – значения отгона (в %).

 

 

Рисунок 1 – Кривая перегонки

Подставляем данные полученные опытным путём, в формулу:

,

где V – объем отгона, %;

– объем отгона, равный заданному объему выпаривания, %;

– предыдущий по отношению к объем отгона,%;

– температура, соответствующая объему отгона , °C;

– температура, соответствующая объему отгона ,°С.

Тогда температура при 10 %-ном испарении (7,5 % отгона), °С:

Тогда температура при 50 %-ном испарении (47,5 % отгона), °С:

Тогда температура при 90 %-ном испарении (87,5 % отгона), °С:

Занесём полученные данные в таблицу 1.

Таблица 1 – Температуры при заданном объёме выпаривания

 

 

Заданный объем выпаривания, %	Расчетный объем отгона, %	Температура, °С, найденная
графически	аналитически
	7,5		55,5
	47,5		119,5
	87,5		172,5

 

Определим скорость изменения показаний термометра С:

Где – повышение температуры в рассматриваемом интервале, °С;

– минимальный объем отгона или выпаривания в начале рассматриваемого интервала перегонки, %;

– максимальный объем отгона или выпаривания в конце рассматриваемого интервала перегонки, %;

– температура, при которой достигается минимальный объем отгона , °C;

– температура, при которой достигается максимальный объем отгона , °С.