Лабораторная работа №2 Химмотология

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Нефти и Газа

ТОГСМ

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Исследование фракционного состава автомобильного бензина

Преподаватель __________ Надейкин И.В.

Студент НГ09-05 080902380 __________ Агровиченко Д.В.

Красноярск 2012

Цель работы: закрепить теоретические знания по разделу «Дистилляция», сформировать умения и навыки исследования фракционного состава образца бензина по ГОСТ 2177.

Аппаратура, реактивы и материалы: прибор для определения фракционного состава АРНС-Э, колба Вюрца, холодильник с водяным охлаждением, аллонж, термометр ртутный, цилиндр на 100 мл, кипелки (кусочки пористой керамической пластинки).

Краткие теоретические сведения

Способ перегонки с разделением смеси на несколько фракций, в различной степени обогащенных низкокипящими компонентами, называется фракционной перегонкой.

Фракционным составом нефтепродуктов называют содержание в них тех или иных фракций (выраженное в объемных или массовых процентах), выкипающих при перегонке этих продуктов в заданном диапазоне температур. Фракционный состав топлив обычно определяют на стандартном аппарате для перегонки нефтепродуктов по ГОСТ 2177 (рис. 1).

Рисунок 1 – Панель и внешний вид аппарата для исследования

фракционного состава бензина АРНС-Э

1 – колба; 2 – термометр; 3 – трубка холодильника; 4 и 6 – патрубки для ввода и вывода воды; 5 – водяная рубашка холодильника; 7 – мерный цилиндр; 8 и 9 – нагревательный элемент

Рисунок 2 – Аппарат для перегонки нефтепродуктов

Метод определения фракционного состава по ГОСТ 2177 заключается в следующем. По мере испарения смеси содержание низкокипящих компонентов в отходящих парах непрерывно уменьшается, при этом можно получить несколько фракций различного состава. Принципиальная схема аппарата для разгонки нефтепродуктов представлена на рис. 2.

При определении фракционного состава любого топлива обязательно определяют температуру начала (t_нк) и конца (t_кк) перегонки (кипения). Кроме того, обычно определяют температуры выкипания (перегонки) 10 % (t₁₀), 50 % (t₅₀), 90 % (t₉₀) продукта.

В ряде случаев проводят перегонку топлива с замером температуры через каждые 10 % получаемого конденсата. Полученные результаты оформляют в виде таблицы или строят кривую фракционной перегонки. По этим данным можно определить среднеобъемную температуру кипения топлива t_ср.о по одной из формул:

; (1)

. (2)

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Провести исследование фракционного состава пробы автомобильного бензина на аппарате АРНС-Э.

Испытуемый бензин (100 мл) наливают в колбу и устанавливают ее для дальнейшего нагрева и охлаждения испаряемой жидкости в специальный прибор для перегонки бензина (рис. 1).

Прибор включают в сеть нажатием кнопки «Вкл.», находящейся на панели управления (рис. 1). Загоревшаяся лампочка, расположенная слева, свидетельствует о начале работы прибора.

На рукоятке регулирования напряжения устанавливают необходимую величину для начала кипения бензина.

Рекомендуемая величина напряжения – 50 В. После падения первой капли данные о температуре заносят в таблицу конечных результатов. Рекомендуемое значение каплепадения – 25 капель / 10 с (данное значение каплепадения характерно для всего процесса перегонки бензина).

После конденсирования 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 % бензина данные о температурах заносят в таблицу конечных результатов. После конденсирования 96–97 % бензина данные о температуре конца кипения заносят в таблицу конечных результатов, прибор отключают.

Определяют объем остатка в колбе и потери при перегонке, а также среднюю температуру перегонки по формуле (1 и 2).

По полученным данным строят кривую перегонки бензина в координатах объем бензина (%, ось X) – температура (°С, ось Y).

Таблица 1 – Результаты исследования фракционного состава нафты на аппарате для перегонки нефтепродуктов

Количество выкипевшего вещества, %	Температура С
0 (начало кипения)	48
10	74
20	78
30	81
40	85
50	90
60	101
70	109
80	121
90	130
97 (конец кипения)	145

Определим среднеобъемную температуру кипения нафты:

Таблица 2 – Результаты исследования фракционного состава бензина на АРНС-Э

Количество выкипевшего вещества, %	Температура С
0 (начало кипения)	63
10	83
20	95
30	105
40	115
50	125
60	130
70	140
80	155
90	165
97 (конец кипения)	183

Определим среднеобъемную температуру кипения бензина:

Рисунок 3 – Кривая перегонки нафты

Рисунок 4 – Кривая перегонки бензина

Нафта – это прозрачная жидкость, получаемая непосредственно при перегонки сырой нефти, состоящая преимущественно из нормальных парафинов С5-С9. Нафта используется прежде всего в качестве сырья для нефтехимической промышленности, при производстве олефинов в паровых крекинг-установках. Она также используется для производства бензина, как в качестве добавки, так и в качестве сырья для специальных перерабатывающих установок (реформинг-установок), вырабатывающих высокооктановые добавки.

Нафта обычно состоит из углеводородов короткой цепи, содержащих 5-10 атомов углерода. Диапазон удельного веса составляет 0,68-0,745 г/см3, диапазон точки кипения: 30-180°C.