ОТВЕТЫ по ХИМИИ НЕФТИ и ГАЗА
.pdfvk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1. |
Роль нефти и газа в экономике государства |
2. |
Начальный период развития нефтеперерабатывающей |
|
3. |
Этапы развития технологии переработки нефти в |
|
|||||||||||||||||||||||
Нефть стала известна более 4 тыс. лет назад. На заре |
|
|
|
|
промышленности |
|
|
|
|
|
|
|
первой половине XX века |
|
|
|||||||||||||||
На территории России нефть известна с давних пор. Еще в XVI в. |
В дореволюционной России переработка нефти велась по |
|||||||||||||||||||||||||||||
цивилизации нефть не играла большой роли в быту и технике. Она |
||||||||||||||||||||||||||||||
применялась египтянами, ассирийцами для медицинских целей. При |
русские купцы торговали Бакинской нефтью. При Борисе Годунове |
примитивным технологиям на заводах, (Баку-53 завода, в Грозном- |
||||||||||||||||||||||||||||
строительстве древнего Вавилона был использован асфальтовый |
(XVI в.) в Москву была доставлена первая нефть, добытая на реке |
6). После революции нефтяная промышленность пережила второе |
||||||||||||||||||||||||||||
цемент. В войны древнего Китая забрасывали на неприятельские |
Ухте. Слово «нефть» вошло в русский язык в конце XVII в. |
|
|
рождение. Был создан главный нефтяной комитет – Главнефть. |
||||||||||||||||||||||||||
суда факелы с горящей нефтью. Издавна нефть применялась для |
В 1813 г. к России были присоединены Бакинское и Дербентское |
Выделялись значительные средства на восстановление разрушенных |
||||||||||||||||||||||||||||
освещения комнат, для смазки колёс. Нефть природный газ, легко |
ханства с их богатейшими нефтяными ресурсами. Это событие |
предприятий. К 1925г было завершено восстановление заводов, а в |
||||||||||||||||||||||||||||
загорался и в древности факелы служили объектами культа. |
оказало большое влияние на развитие нефтяной промышленности |
1927г началось строительство новых предприятий. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Настоящее признание как дешёвое топливо и источник ценных |
России в последующие 150 лет. |
|
|
|
|
|
|
В 30-х годах были введены в эксплуатацию новые заводы в (Уфе, |
||||||||||||||||||||||
продуктов нефть получила только за последние сто лет. |
|
Началом развития нефтяной промышленности в России является |
Ишимбае, Сызране, Куйбышеве). Строительство этих заводов было |
|||||||||||||||||||||||||||
Современные направления использования нефти: |
|
1848 |
г., |
когда |
под |
|
руководством |
В.Н.Смирнова |
и |
связано с внедрением нового принципа размещения предприятий, их |
||||||||||||||||||||
1.в качестве источника энергии (в виде нефтяных топлив). 40% |
Н.И.Воскобойникова в Биби-Эйбате была пробурена первая в мире |
стали строить в районах массового потребления нефтепродуктов. |
||||||||||||||||||||||||||||
нефти сжигается в виде мазута; |
|
|
|
|
нефтяная скважина. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эффективнее передавать нефть по трубопроводу, чем развозить |
||||||||||||||
2.в качестве сырья для производства нефтепродуктов с |
В декабре 1902 г. Министерство земледелия и государственных |
готовые нефтепродукты. К концу 1937г объём переработки нефти |
||||||||||||||||||||||||||||
заданными свойствами (масел, битумов, парафинов и др.); |
имуществ установило подесятинную плату за разведку нефти в |
составил 26,4 млн.т. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
3.в качестве сырья для нефтехимического синтеза с целью |
пределах Тобольской, Томской и Енисейской губерний. В 1911 г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
производства продуктов, обладающих высокой потребительской |
промышленное товарищество «Пономарев и Кº» получило в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
стоимостью – синтетических продуктов, обладающих высокой |
Тобольске «дозволительное свидетельство» на разведку «черного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
потребительской стоимостью – синтетических моющих средств, |
золота» в низовьях р.Конда. В том же 1911 году дала первую нефть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
присадок, |
поверхностно-активных |
|
веществ, |
полимерных |
скважина на о.Сахалин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
материалов, синтетических волокон и т.д. |
|
|
Во всех уголках необъятной Российской империи велись работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Газы – попутные и природные, газы нефтепереработки, |
по разведке и добыче нефти. Длительное время она употреблялась, в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
ароматические углеводороды, жидкие и твёрдые парафины – |
основном, в необработанном виде: для топки, освещения, смазки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
незаменимое сырьё для нефтехимической промышленности. На базе |
конной сбруи, колес, лечения кожных болезней скота и т.п. В первой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
этого дешёвого газового и нефтяного сырья осуществляются |
половине XIX в. из нее начали получать фотоген. Однако он не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
разнообразные нефтехимические процессы, в которых производятся |
пользовался большим спросом. Положение кардинально изменилось |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
полимерные материалы, синтетические волокна, синтетический |
после изобретения безопасной керосиновой лампы львовскими |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
каучук, моющие средства, спирты, альдегиды и многие др. |
фармацевтами И.Лукасевичем и Я.Зегом в 1853 г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Темпы добычи нефти и газа в России велики, перспективные |
Росту добычи нефти способствовали также изобретение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
планы грандиозны |
|
|
|
|
|
|
двигателя внутреннего сгорания (ДВС), организация производства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
смазочных масел, использование мазута как топлива. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Динамика изменения нефтедобычи в России в дореволюционный |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
период: 1860 г. – 4тыс.т, 1864 г. – 9тыс.т, 1890 г. – 3,8млн.т, 1900 г. – |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10,5млн.т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Перед революцией 1917 г. добыча нефти снизилась до 8,8млн.т.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
4. |
Нефтеперерабатывающая промышленность во |
|
|
|
5.Фракционный состав нефти |
|
|
|
|
6.Химические классификации нефтей |
|
|
||||||||||||||||||
второй половине XX века |
|
|
|
|
Фракция (дистиллят) – доля нефти, выкипающая в |
Различают нефти: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
В годы войны многие н/заводы были эвакуированы в восточные |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
определенном интервале температур. |
|
|
|
|
|
|
1.парафиновые |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
районы страны. После войны в короткие сроки были восстановлены |
Фракционный состав нефти определяют путем перегонки. |
|
2.парафино-нафтеновые |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
разрушенные заводы. |
|
|
|
|
|
|
Перегонка (дистилляция) – это физический метод разделения, |
3.нафтеновые |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Большим достижением нефтепереработки явилось создание и |
основанный на испарении жидкости и конденсации паров, |
4.парафино-нафтено-ароматические |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
освоение |
новой |
технологии |
переработки |
сернистых, |
обогащенных летучим компонентом. |
|
|
|
|
|
|
5.нафтено-ароматические |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
высокосмолистых и |
парафинистых |
|
нефтей |
Волго-Уральского |
Фракционная перегонка нефти – процесс разделения ее на |
6.ароматические. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
района. В годы послевоенных пятилеток были внедрены новые |
фракции по температурам кипения. |
|
|
|
|
падения |
1. В парафиновых нефтях все фракции содержат значительное |
|||||||||||||||||||||||
процессы: |
|
|
|
|
|
|
|
Началом |
кипения |
|
фракции считают температуру |
число алканов: Бензиновые не <50%, масляные не >20%. (это нефти |
||||||||||||||||||
1. каталитический крекинг, |
|
|
|
|
первой капли сконденсировавшихся паров. |
которой |
испарение |
Мангышлак). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2. каталитический риформинг на платиновом катализаторе, |
Концом |
кипения |
– |
|
температуру, |
при |
2. В парафино-нафтеновых содержатся вместе с алканами в |
|||||||||||||||||||||||
3. гидроочистка дистиллятов. |
|
|
|
|
фракции прекращается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заметных количествах, циклоалканы, содержание аренов невелико. |
||||||||||||||
Это позволило улучшить качество нефтепродуктов, увеличить |
Фракции |
и продукты, которые получают при атмосферной |
( Это нефти Волго-Уральского бассейна, Западной Сибири). |
|
||||||||||||||||||||||||||
производство топлива, углеводородного сырья. Широкое развитие |
первичной (прямой) перегонке нефти: |
|
|
|
|
|
|
3.Для нафтеновых нефтей характерно высокое соединение |
||||||||||||||||||||||
получило промышленное использование нефтяного сырья для |
1.Легкая фракция |
или легкие углеводородные газы до бутана |
циклоалканов во всех фракциях: алканов в этих нефтях мало, смолы |
|||||||||||||||||||||||||||
производства синтетических жирных кислот, синтетического спирта, |
(начало кипения - 32ºС) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и асфальтены также в ограниченном количестве ( это нефти Баку, |
||||||||||||||||||
полиолефинов, минеральных удобрений и т.д. |
|
|
2.Бензиновая фракция (32-120ºС) – смесь легких (С5-С9) |
Майкопа ). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
В 1965-1970 и 1971-1975, осуществляется переход к |
парафиновых, ароматических и нафтеновых углеводородов; |
|
|
4.В парафино-нафтено-ароматических нефтях углеводороды всех |
||||||||||||||||||||||||||
строительству более крупных установок. На ряду с увеличением |
3.Лигроиновая фракция |
или тяжелая нафта (120-180ºС). |
|
трёх классов содержатся примерно в равных количествах, твёрдого |
||||||||||||||||||||||||||
объёмов переработки нефти, расширением номенклатуры |
4.Керосиновая фракция |
(180-240ºС) – содержит углеводороды |
парафина мало, смолы и асфальтенов -10%. |
|
содержат |
|||||||||||||||||||||||||
вырабатываемых продуктов, проводится работа по улучшению |
С10-С15, используется в качестве компонента моторного топлива для |
5.Нафтено-ароматические |
преимущественно |
|||||||||||||||||||||||||||
качества продукции. Решаются задачи по унификации сортов |
реактивных и дизельных двигателей, для бытовых нужд |
циклоалканы и арены, особенно в тяжёлых фракциях. Алканы |
||||||||||||||||||||||||||||
вырабатываемых, смазочных масел, |
|
|
|
|
(осветительный керосин). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
имеются в лёгких фракциях. Соединение парафина-0,3%, а смол и |
|||||||||||||||
смазок, моторных и котельно-печных топлив. |
|
5.Газойлевая |
или дизельная фракция (240-350ºС) содержит |
асфальтенов -15-20%. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Обеспечить высокое качество и эффективность использования |
углеводороды С16-С20, может быть использована в качестве |
6.Ароматические нефти характеризуются высокой плотностью, |
||||||||||||||||||||||||||||
смазочных масел невозможно без применения специальных |
компонента дизельного топлива, а также в качестве сырья для |
во всех фракциях этих нефтей много Аренов (это нефти |
||||||||||||||||||||||||||||
присадок, усиливающих |
антикоррозийные, |
антиокислительные, |
крекинга. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Казахстана ). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
моющие и др. свойства. Выпуск присадок в 10 пятилетке увеличился |
Фракции, выкипающие до 350ºС, носят название светлых |
Все нефти можно отнести к категориям А и Б. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
в 1,5 раза. |
|
|
|
|
|
|
|
дистиллятов |
(фракций). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К А принадлежат нефти, на хроматограммах которых |
|||||||||||
Необходимо значительно сократить расход сырой нефти, |
Фракции, выкипающие при 350-500ºС называются средними |
проявляются в аналитических количествах пики алканов |
||||||||||||||||||||||||||||
потребление |
нефти и нефтепродуктов в качестве котельно-печного |
дистиллятами (фракциями). |
|
|
|
|
|
|
нормального строения, а Б пики этих углеводородов отсутствуют. |
|
||||||||||||||||||||
топлива и повышать эффективность использования нефти. |
6.Мазут – прямогонный нефтяной остаток, кипящий выше |
Нефти каждой категории разделяют на два подтипа А1, А2, Б1, |
||||||||||||||||||||||||||||
Реальную возможность решения этих задач открывают |
350ºС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б2. |
А1 |
соответствуют |
нефтям |
метанового |
и |
||||||||||
достижения науки и техники в области термокаталитической |
Мазут перегоняют (вторичная перегонка нефти) под вакуумом, |
Нефти |
||||||||||||||||||||||||||||
переработки мазута и его фракций , но это представляет технически |
при этом в зависимости от направления переработки нефти |
нафтенометанового основания. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
сложную проблему. |
|
|
|
|
|
|
получают следующие фракции: |
|
|
|
|
|
|
Нефти А2 соответствуют нефтям нафтенопарафиновым и |
||||||||||||||||
Под эффективным использованием нефти понимают и наиболее |
для получения топлив: |
|
|
|
|
|
|
|
|
парафинонафтеновым. В части нефти А2 преобладают |
||||||||||||||||||||
полное извлечение из нее бутанов и пентанов и аренов. |
увеличение |
350-500ºС – вакуумный гайзоль (вакуумный дистиллят); |
|
|
изопреноидные углеводороды над нормальными. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
В области нефтехимии основные |
направления- |
>500ºС – вакуумный остаток (гудрон). |
|
|
|
|
|
|
Нефти Б1 метано-нафтенового и нафтенового основания. |
|||||||||||||||||||||
выработки алкенов и аренов, создание промышленного |
для получения масел: |
масляная фракция |
(трансформаторный |
Распределение изопреноидных углеводородов в нефти Б2 по |
||||||||||||||||||||||||||
производства поверхностно-активных веществ. |
|
|
300-400ºС |
– |
легкая |
подобию нефти А1, А2. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
7.Технологическая классификация нефтей |
|
|
|
|
8.Алканы нефти |
|
|
|
|
|
9. Газообразные алканы: природные, попутные и газы |
|
||||||||||||||||||
Нефти подразделяют на классы: - по содержанию серы в |
Алканы – это насыщенные ациклические углеводороды, их |
|
газоконденсатных месторождений |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Газообразные метановые углеводороды составляют основную |
||||||||||||||||||||||||||||||
нефти, бензине, реактивном и дизельном топливе. |
|
называют также предельными углеводородами. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Типы: по выходу фракций до 350°С. |
|
|
|
|
Углеводороды |
– это органические соединения, молекулы |
часть природных и попутных газов. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Группы: по содержанию базовых масел. |
|
|
которых состоят только из атомов С и Н. |
|
|
|
|
|
|
В зависимости от месторождений и методов добычи, |
||||||||||||||||||||
Подгруппы: по индексу вязкости базовых маселю |
|
Ациклические углеводороды построены из неразветвленных |
углеводородные газы подразделяют на: природные и попутные. |
|
||||||||||||||||||||||||||
Виды: по содержанию парафина в нефти. |
|
|
или разветвленных углеродных цепей и не содержат циклов |
Природные газы |
– это такие газы, которые образуют в земной |
|||||||||||||||||||||||||
Нефть малосернистая ( 1 класс ) – содержит серы не более 0,5%, |
(замкнутых цепей). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коре самостоятельные залежи. |
|
|
|
(90 до 98%) и |
||||||||||||||
в бензиновой фракции не более 0,15%, в реактивном топливе не |
Молекулы алканов содержат только одинарные связи С-С и С-Н. |
Природные газы состоят в основном из метана СН4 |
||||||||||||||||||||||||||||
более 0,1%, в дизельной не более 0,2%. |
|
|
|
|
Общая суммарная формула алканов СnН2n+2; синтезированы алканы с |
они содержат не более 100г/м |
3 |
паров бензина. Такие газы |
||||||||||||||||||||||
Нефть сернистая ( 2 класс ) – содержит от 0,5 – 2,0% серы, в |
более чем ста атомами углерода (n>100). |
|
|
|
|
|
|
называются «сухими» |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
бензиновой фракции не более 0,15%, в реактивном топливе не более |
Взаимное расположение атомов в молекулах алканов передается |
Природные газы добываются с чисто газовых месторождений и |
||||||||||||||||||||||||||||
0,25%, в дизельной не более 1,0%. |
|
|
|
|
структурной формулой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
состоят в основном из метана, с примесью этана, пропана, батанов, |
||||||||||||||
Нефть высокосернистая ( 3 класс ) – содержит более 2% серы. |
При удалении от молекулы алкана одного атома водорода при |
пентанов, азота, сероводорода, и двуокиси азота. Содержание метана |
||||||||||||||||||||||||||||
По выходу светлых фракций нефть делится на три типа (Т1, Т2, |
гомолитическом разрыве связи С-Н остается группа - |
СnН2n+1 |
– |
в них 93-99%. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Т3), а по суммарному содержанию дистилятных и остаточных |
алкильная группа: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Попутными называются газы которые сопутствуют нефти и |
||||||||||||||||||
базовых масел – М1, М2, М3, М4. В зависимости от значения |
СnН2n+2 → -СnН2n+1 + Н, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выделяются при ее добыче. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
индекса вязкости базовых масел на группы И1, И2. |
|
например для этана С2Н6 (суммарная формула) или СН3-СН3 |
Попутные газы содержат кроме метана (от 40 до 70%) |
|||||||||||||||||||||||||||
К малопарафинистой |
относят нефти с содержанием парафина |
(рациональная формула): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
значительные количества газообразных гомологов метана и паров |
||||||||||||||||||
не более 1,5%, и если из этой нефти можно получить реактивное |
СН3-СН3 → СН3-СН2- + Н. |
|
|
|
|
|
|
бензина (иногда 700-800 г/м3). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
топливо и зимнее дизельное топливо а также базовые масла ( вид П1 |
Гомологический ряд алканов включает и простейший (без связей |
Попутные газы добывают совместно с нефтью, при выходе |
||||||||||||||||||||||||||||
). |
|
|
|
|
|
|
|
С-С) углеводород – метан СН4. |
|
алкильных групп |
нефти на поверхность газ вследствие снижения давления выделяется |
|||||||||||||||||||
К парафинистой относят нефти если нельзя получить какой |
Названия |
алканов |
и |
|
соответствующих |
из нефти. Попутные газы относятся к жирным, и служат источником |
||||||||||||||||||||||||
либо из продуктов без депарафинизации ( вид П2 ). |
|
(приведены в скобках): СН4 |
– метан (метил); С2Н6 |
– этан (этил); С3Н8 |
газового бензина. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
К высокопарафинистым ( вид П3 ) содержание более 6% |
– пропан (пропил); С4Н10 |
– бутан (бутил); С5Н12 |
– пентан (пентил); |
Кроме углеводородов природные газы и газы попутные могут |
||||||||||||||||||||||||||
парафина. |
|
|
|
|
|
|
|
С6Н14 |
– гексан (гексил); С7Н16 – гептан (гептил); С8Н18 |
– октан |
содержать: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы, вида |
(октил); С9Н20 |
– нонан (нонил); С10Н22 – декан (децил). |
|
|
|
1.сероводород до 3% (особенно в газах, сопровождающих |
||||||||||||||||||||||||
составляет шифр технологической характеристики нефтей. |
Алканы – главная составная часть нефти и природного газа. |
|
сернистые нефти), иногда до 15%; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Шифр нефтей представляет собой пятизначное число. |
Алканы мало реакционноспособны (отсюда происходит их |
2.углекислый газ (обычно от 0,1 до 7%), иногда до 40%; |
|
|||||||||||||||||||||||||||
Первая цифра соответствует классу, вторая – типу, третья – |
старое групповое название парафины). Химически стойки по |
3.азот до 30% и гелий, содержание которого для некоторых газов |
||||||||||||||||||||||||||||
группе, четвертая – подгруппе и пятая – виду нефти. |
|
отношению к растворам сильных кислот, растворам щелочей и |
достигает 7%. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кислороду воздуха. Легко воспламеняются при нагревании до |
Газы газоконденсатных месторождений в пластовых условиях |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
температуры вспышки; продуктами сгорания являются диоксид |
насыщены жидкими нефтяными углеводородами. При выходе этого |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
углерода и вода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газа на поверхность земли при снижении давления жидкая фаза |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Алканы представляют собой газообразные, жидкие и твёрдые |
выпадает в виде конденсата и легко отделяется от основной массы. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
вещества. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эти газы содержат большое количество метана и |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Газообразные соединения содержат в цепи от 1 до 4 атомов |
высокомолекулярных углеводородов, входящих в состав бензиновых |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
углерода. Соединения содержащие от 5 до 15 атомов углерода – это |
керосиновых, дизельных фракций нефти. Большая часть |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
жидкие вещества. Начиная с гексадекана (С16) – алканы являются |
разведанных и введенных в эксплуатацию за последние годы |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
твёрдыми веществами. |
|
|
|
|
в основном составляет 25- |
газовых месторождений относятся к газоконденсатному типу. |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее содержание алканов в нефтях |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
30%, с учётом углеводородов в растворённом состоянии содержание |
|
|
|
|
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
10. Алканы легких фракций нефти |
12. |
Изопреноидные углеводороды нефти |
Алканы от С5 до С9 представляют собой жидкости. Бензиновые |
В 60х годах в нефти были обнаружены углеводороды |
|
фракции нефтей в основном представлены соединениями с |
изопреноидного строения. К ним относятся алифатические |
|
простейшими заместителями. |
политерпены, обладающие полизопреновым скелетом. |
|
Анализ алканов в бензиновых фракциях показал, что в |
Углеводороды изопреноидного строения, относятся к алканам |
|
наибольшем количестве находится простейший углерод, а |
разветвлённого строения (С14 – С20). В нефтях (Ромашкинская, |
|
следующим изомером является метил замещённый в положении 2 |
Иркутская, Восточно-техасская) содержатся все 7 изопреноидных |
|
или 3. Из 35 возможных нонанов выделено 24, найдены 5 изомеров |
углеводородов состава С14-С20. Общее их содержание в нефти 1,5- |
|
гексана, из 9 гептанов - 7, из 18 изомеров октана 16. При |
2%, содержание каждого углеводорода 0,2-0,3%, некоторые нефти |
|
исследовании бензинов различных нефтей было определено до 90% |
отличаются повышенным содержанием пристана (С19) и фитана (С20). |
|
углеводородов – алканов, циклоалканов С5 и С6 и аренов. Бензины |
Нефти отличаются высоким содержанием изопреноидных |
|
различных нефтей содержат один и тот же набор углеводородов, но |
углеводородов среди которых основную часть (30-40%) составляют |
|
не в одинаковом количестве. |
пристан и фитан. В наибольших количествах они содержатся в |
|
|
парафиновых нефтях. |
|
13. Твердые алканы нефти. Парафины и церезины |
14. |
|
Циклоалканы и гибридные углеводороды нефти |
|
|
15. |
Кислородосодержащие соединения нефти |
|||||||||||||
Твердые алканы (парафины в узком смысле) содержатся в нефти. |
Циклоалканы (циклопарафины) – одноядерные насыщенные |
Содержание кислорода в нефти невелико (0,1-0,2%). В нефти |
||||||||||||||||||
Горный воск или озокерит (в очищенном виде – церезин), являются |
алициклические углеводороды. Они содержат цикл из 3, 4, 5, 6 и |
находятся следующие кислородные соединения: нафтеновые |
||||||||||||||||||
смесью твердых парафинов. |
|
|
парафины и |
более атомов углерода; возможно наличие одной или нескольких |
кислоты, фенолы, смолистые вещества нефти. |
|||||||||||||||
Алканы С16 |
и |
выше |
это твердые вещества – |
боковых цепей. Общая формула циклоалканов СnH2n. Циклоалканы с |
1. |
Нафтеновые кислоты – эти кислоты имеют общую |
||||||||||||||
церазины. |
|
|
|
|
|
|
|
пяти- и шестичленными циклами содержатся в нефти, для них |
формулу СnH2n-1CООН применяя различные химические методы, |
|||||||||||
Парафины – смесь твёрдых углеводородов метанового ряда |
принято название нафтены. |
|
|
|
многие исследователи установили не только строение кислот, но и |
|||||||||||||||
преимущественно нормального строения с примесью разветвлённых |
Алициклические соединения содержат в молекулах один или |
строение боковой цепи. И можно сделать выводы: |
||||||||||||||||||
алканов, и соединения содержащие длинные цепи алканового типа |
несколько циклов, состоящих только из атомов углерода |
а) Природные нафтеновые кислоты являются типичными |
||||||||||||||||||
ареновые или циклоалкановые ядра. Плотность парафина в твёрдом |
(исключения составляют ароматические соединения). Такие |
карбоновыми кислотами. |
|
|
||||||||||||||||
состоянии от 865,0 до 940,0 а расплавленном от 777,0 до 790,0 г/см². |
соединения могут быть моноциклическими или одноядерными, |
б) Кислоты до С12 имеют общий состав Cn H2n-2 O2; являются |
||||||||||||||||||
Растворимость парафина в органических веществах невелика. В |
содержащими один цикл, и полициклическими или многоядерными, |
моноциклическими. |
|
|
||||||||||||||||
зависимости от температуры плавления его делят на |
мягкий (ниже |
построенными из нескольких изолированных или сочлененных |
в) Присутствие в нефти кислот ряда циклопропана и циклобутана |
|||||||||||||||||
45°), среднеплавкий (45-50°), твёрдый (50-65°). Твёрдые парафины |
циклов. |
|
|
|
|
|
|
|
не доказано. |
|
|
|
||||||||
присутствуют во всех нефтях. |
|
|
|
Простейший алициклический углеводород с шестичленным |
г) Кислоты ряда циклогексана входят в состав нафтеновых |
|||||||||||||||
Жидкие парафины содержат от 90-93% до 99% и выше алканов |
циклом – циклогексан и его производные. |
|
|
– |
кислот в незначительном количестве. |
|||||||||||||||
нормального строения. |
|
|
|
|
|
Простейшие (без боковых цепей) циклоалканы: С3H6 |
д) Карбонильная группа нафтеновых кислот связана с |
|||||||||||||
Твёрдые парафины содержат более 75% нормальных алканов, и |
циклопропан; С4H8 |
– |
циклобутан; С5H10 – |
циклопентан; |
С6H12 |
– |
циклоалкильным радикалом через одну или несколько метиленовых |
|||||||||||||
небольшие количества |
|
разветвлённых |
углеводородов и |
циклогексан. |
|
|
|
|
|
|
|
групп. |
|
|
|
|||||
циклоалканов. Содержание парафина растёт параллельно с |
Циклоалканы изомерны не соответствующим (по названиям) |
е) Нафтеновые кислоты, начиная С13, принадлежат к ви - , и |
||||||||||||||||||
уменьшением плотности нефти. |
|
|
|
алканам, а алкенам (циклопропан и пропилен имеют формулу С3H6). |
полициклическим кислотам. Нафтеновые кислоты встречаются |
|||||||||||||||
Церазины – это твёрдые алканы, разветвлённые, а иногда и |
Все циклоалканы – бесцветные мало растворимые в воде |
почти во всех нефтях, но в различных количествах. Содержание их |
||||||||||||||||||
гибридного характера. Церазины встречаются в природе в виде |
горючие вещества; по химическим свойствам обнаруживают |
зависит от химического состава нефти. Нафтеновые кислоты более |
||||||||||||||||||
твёрдых углеводородов некоторых нафтеновых нефтей. Главным |
большое сходство с алканами; особенно высокомолекулярные |
высокого молекулярного веса, которые концентрируются в |
||||||||||||||||||
источником церазина является горный воск, осадок парафинистой |
гомологи с пятичленными и более сложными циклами. При |
масляных фракциях, теряются при сухом выщелачивании нефти. По |
||||||||||||||||||
пробки нефти. |
|
|
|
|
|
|
|
комнатной температуре циклопропан С3H6 |
и циклобутан С4H8 |
– |
своим химическим свойствам навтеновые кислоты практически не |
|||||||||
Отличительный признак церазинов - мелкокристалическая |
газы, циклопентан С5H10 и циклогексан С6H12 – жидкости, высшие |
отличаются от жирных кислот. Они взаимодействуют со щелочами с |
||||||||||||||||||
структура. Физические свойства церазинов во многом сходны с |
циклоалканы – твердые вещества. |
|
|
|
образованием солей, при этерификации со спиртами дают сложные |
|||||||||||||||
углеводородами, но их плотность и показатель приломления выше. |
Важнейшим представителем являются нафтеновые кислоты – |
эфиры. |
|
|
|
|||||||||||||||
Церазины имеют более высокую плотность и вязкость. |
монокарбоновые кислоты ряда циклопентана и циклогексана, |
2. |
Фенолы в нефтях. Из нефтей выделены различные гомологи |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
представляют собой вязкие жидкости с неприятным запахом. |
фенола: трикрезола, ксиленолы, диэтилфенол, триэтилфенол, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержатся в некоторых сортах нефти (0,5-3,0%). Их соли |
нафтолы. При обработке нефтей щёлочью, содержащиеся в них |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нафтенаты; щелочные нафтенаты применяют как мыла, нафтенаты |
фенолы переходят в фенометы и выделяются вместе с нефтяными |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тяжелых металлов, растворимые в жидких углеводородах, служат |
кислотами при подкислении щёлочного раствора. Для определения |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сиккативами для масляных красок (соли Co, Mn, Pb). |
|
|
фенолов смесь кислот и фенодов обрабатывают 5-6% раствором |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Особенности циклоалканов: |
|
|
|
соды, кислоты переходят в соли и растворяются в водном слое. Из |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1. геометрическая изомерия молекул |
|
|
|
реакционной смеси фенолы экстрагируют эфиром, эфир их |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2. способность к структурным превращениям в процессе |
идентифицирует. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нефтепереработки |
|
|
|
|
|
3. |
Жирные кислоты – были обнаружены муравьиная, уксусная, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3. положительное влияние на качество топливных и масляных |
пропионовая и др., кислоты. Но до сих пор не известно имеют они |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
дистиллятов. |
|
|
|
|
|
|
|
первичный или вторичный характер. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4. связь строения с гинезисом и метаморфизмом нефти. |
|
|
Присутствие жирных кислот более высокого молекулярного веса |
|||||||||
|
|
16. |
Серосодержащие соединения |
|
|
17. |
Азотосодержащие соединения |
|
|
|
18. Смолисто-асфальтеновые вещества |
|||||||||
Сера является постоянной примесью нефти. В сырых |
Азотосодержащие соединения представлены в нефтях |
Смолисто-асфальтеновые вещества (САВ) – являются |
||||||||||||||||||
нефтях сера содержится в виде органических серосодержащих |
гетероциклическими соединениями. Содержание азотосодержащих |
гетероатомными |
высокомолекулярными соединениями нефти, |
|||||||||||||||||
соединений, в дистиллятах и готовых нефтепродуктах она |
соединений в нефтях и их состав изучены не достаточно. |
|
|
относятся к наиболее сложным и наименее изученным компонентам |
||||||||||||||||
присутствует |
в |
виде |
неорганических |
и |
органических |
Содержание азота в российских нефтях относительно невысокое |
нефти. САВ являются важнейшими составными частями твердых |
|||||||||||||
серосодержащих соединений. |
|
|
|
(обычно десятые доли %), но в некоторых нефтях превышает 1-1,5%. |
битумов, природных и искусственных асфальтов. В различных |
|||||||||||||||
Содержание серы в российских нефтях колеблется от |
Отрицательное влияние азотосодержащих соединений на |
нефтях содержание САВ от 1 до 35%. |
||||||||||||||||||
сотых долей до 3%, иногда достигает 6-8% и выше. В общем балансе |
эксплуатационные свойства топлив и масел не столь заметно по |
В зависимости от содержания |
САВ нефти делятся на 3 группы: |
|||||||||||||||||
перерабатываемых нефтей серосодержащие нефти (с содержанием |
сравнению с серосодержащими соединениями. |
|
|
1.малосмолистые – 1-8%; |
|
|||||||||||||||
общей серы более 0,6%) составляют около 80%. |
|
|
Основная масса азотосодержащих соединений нефти содержится |
2.смолистые – 12-13%; |
|
|
||||||||||||||
Обязательной, |
|
общепринятой |
классификации нефтей |
в высокомолекулярных дистиллатных и остаточных продуктах |
3.сильносмолистые - >13%. |
|
||||||||||||||
по содержанию серы нет. Сергиенко предлагает разделить все |
переработки нефти. |
|
|
|
|
2 |
Летучесть САВ невелика, в бензиновые фракции они не |
|||||||||||||
нефти по содержанию серы на 4 группы: |
|
|
|
Азотосодержащие соединения нефтей подразделяются на |
попадают, т.к. при разгонке нефти они концентрируются в основном |
|||||||||||||||
1.несернистые - S<0,2%; |
|
|
|
группы: |
|
|
|
|
|
|
|
в остаточных фракциях нефти. Чем выше температура кипения |
||||||||
2.малосернистые – S=0,2-1%; |
|
|
|
1.азотистые основания; |
|
|
|
фракций, тем больше с ними перегоняется САВ. |
||||||||||||
3.сернистые - S=1-3%; |
|
|
|
2.нейтральные |
(слабоосновные) соединения. |
|
|
Кроме САВ, содержащихся в первоначальном виде, в |
||||||||||||
4.высокосернистые - S>3%. |
|
|
соединения, |
К азотистым основаниям относятся азотосодержащие |
нефтепродуктах и в остатке от перегонки нефти содержатся вновь |
|||||||||||||||
Различают |
|
серосодержащие |
|
соединения, которые удается извлечь из нефти и ее фракций при |
образовавшиеся смолистые вещества. Смолистые вещества |
|||||||||||||||
присутствующие в нефтях: |
|
|
|
|
обработке 25% водным раствором серной кислоты. Остальные |
образуются при перегонке нефти вследствие разложения, |
||||||||||||||
1.неорганические (элементарная сера, сероводород); |
азотосодержащие соединения – нейтральные. На долю нейтральных |
полимеризации, конденсации других составных частей нефти и по |
||||||||||||||||||
2.органические: |
|
|
|
азотосодержащих соединений приходится до 80% от всего азота. |
|
своему составу и свойствам близки к некоторым асфальтам. |
||||||||||||||
|
2.1.меркаптаны (тиолы); |
|
|
|
Азотистые основания: |
|
|
|
САВ нейтральны, в их состав одновременно входят С, H, O, S, N |
|||||||||||
|
2.2.сульфиды (тиоэфиры); |
|
|
|
1.амины жирного ряда, их в нефтях очень мало, обнаружены в |
и металлы, т.е. САВ представляют собой сложную смесь соединений |
||||||||||||||
|
2.3.дисульфиды; |
сернистые |
соединения |
буровых водах; |
|
|
|
|
|
|
различной химической природы. САВ химически неустойчивы и при |
|||||||||
|
2.4.гетероциклические |
2.гетероциклические соединения: |
|
|
|
нагревании легко расщепляются. |
|
|||||||||||||
(тиофан, тиофен и их производные). |
R-S-H – легколетучие |
2.1.пиридин и его алкильные и циклоалкильные |
Основными составными частями САВ являются: |
|||||||||||||||||
Меркаптаны |
|
(тиоспирты) |
производные; |
|
|
|
|
|
|
|
1.масла, остатки высокомолекулярных углеводородов, не |
|||||||||
жидкости с чрезвычайно сильным отвратительным запахом, |
2.2.хинолин и его алкильные и циклоалкильные производные; |
отогнавшиеся при перегонке нефти; |
||||||||||||||||||
выделенные из бензиновых фракций нефтей. В газоконденсатах в |
2.3.изохинолин и его производные. |
|
|
|
2.нефтяные смолы |
– нейтральные вещества, являющиеся |
||||||||||||||
основном содержатся алифатические меркаптаны: метил-, этил- и |
3.ароматические амины: |
|
|
|
главными представителями смолистых веществ в нефти; |
|||||||||||||||
пропилмеркаптаны. Этилмеркаптан применяется для одоризации |
3.1.фениламин; |
|
|
|
|
|
3.асфальтены, карбены, карбоиды – твердые асфальтообразные |
|||||||||||||
бытового газа, что помогает быстро его обнаружить в случае утечки. |
3.2.толуидин; |
|
|
|
|
|
вещества, нейтрального характера, отличные друг от друга своей |
|||||||||||||
Меркаптаны не растворяются в воде и обнаруживают |
3.3.ксилидин; |
|
|
|
|
|
растворимостью в различных растворителях. |
|||||||||||||
слабокислотные свойства: |
|
|
|
|
|
3.4.бензиламин |
|
|
|
|
|
4.асфальтеновые кислоты |
и их ангидриды – смолистые |
|||||||
RSH+KOH→RSK+H2O |
|
|
|
и другие. |
|
|
|
|
|
|
|
вещества кислотного характера. |
|
|||||||
RSK+HCl→RSH+KCl. |
|
|
|
Нейтральные азотосодержащие соединения: |
|
|
Асфальтены |
представляют собой темнобурые или черные |
||||||||||||
С тяжелыми металлами меркаптаны образуют |
1.пироллы |
– гетероциклические соединения с пятичленным |
порошки (аморфные). Не плавятся при нагревании. При |
|||||||||||||||||
меркаптиды. |
|
|
|
|
|
|
|
кольцом. Пирролы – жидкости, в воздухе легко окисляются и |
температурах выше 300ºС разлагаются с образованием газов и |
|||||||||||
Содержание меркаптанов в нефтях невелико от 0,1 до |
темнеют. |
|
|
|
|
|
|
|
трудно сгораемого кокса. При прокаливании не выделяют |
|||||||||||
15% от общего содержания серосодержащих соединений. |
2.индол и его производные; |
|
|
|
дистиллятов. Удельный вес асфальтенов выше 1. Они не растворимы |
|||||||||||||||
При термической обработке нефтяных фракций |
3.карбазол |
и его производные; |
в основе |
которой |
в спирте, легком бензине; легко растворяются в бензоле, |
|||||||||||||||
меркаптаны претерпевают изменения: |
|
|
|
4.порфирины |
– |
имеют структуру, |
хлороформе, сероуглероде и др, при этом получаются коллоидные |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Тиофан и его производные – бесцветные жидкости с температурой кипения 121ºС и крайне неприятным запахом, перегоняющиеся без разложения. Они не растворимы в воде, но легко растворяются в обычных органических растворителях. При действии окислителей превращаются в соответствующие сульфоксиды и сульфоны.
Тиофен и его производные – жидкости, не растворимые в воде и нейтральные циклические соединения. Тиофены термически устойчивы.
Тиофан и тиофен – это пятичленные гетероциклические серосодержащие соединения.
Производные тиофенов и тиофанов, обнаруженные в нефтях, содержат алкильные группы, ароматические и нафтеновые кольца. Они входят в состав высших фракций нефти.
В16.2
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
19. |
Плотность нефти и методы определения плотности |
|
|
20. |
Основные показатели вязкости нефти и |
|
21. |
|
Температуры кристаллизации, помутнения и |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
нефтепродуктов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нефтепродуктов |
|
|
|
|
|
|
|
|
застывания нефтепродуктов |
|
|
||||||||||||
Плотностью называется масса единицы объема вещества |
Вязкость – свойство жидкостей (газов) оказывать сопротивление |
Кристаллизация |
заключается |
в |
том, |
что |
в |
одной или |
многих |
|||||||||||||||||||||||||||||
(нефти, нефтепродукта). Единицей плотности в системе СИ является |
перемещению одной части жидкости относительно другой. Сила |
точках объема образуются кристаллизационные центры, которые |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кг/м3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивления сдвигу пропорциональна градиенту скорости в |
||||||||||||||||||||||||||||
В исследовательской практике определяется относительная |
направлении нормали к потоку жидкости, что выражается |
разрастаются за счет кристаллизации на них материала из |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плотность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
уравнением Ньютона: |
– y1), |
|
|
|
|
|
|
|
окружающей среды (например, кристаллизация парафинов в |
||||||||||||||||||||
Относительной плотностью называется отношение плотности |
F = ηS (v2 – v1) / (y2 |
|
|
|
|
|
|
|
дизельных топливах и смазочных маслах при их охлаждении). Чем |
|||||||||||||||||||||||||||||
(массы) нефти или нефтепродукта при 20ºС к плотности (массе |
где F – внешняя тангенциальная сила; η – коэффициент трения |
ниже температура, тем выше скорость зарождения центров |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
такого же объема) дистиллированной воды (эталонного вещества) |
или вязкость; S – площадь слоев жидкости; (v2 |
– v1) / (y2 |
– y1) – |
кристаллизации, но меньше скорость роста кристаллов. Поэтому при |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
при 4ºС. Относительную плотность обозначают ρ204. Умножив |
разность скоростей слоев жидкости, удаленных на расстоянии y2 – |
относительно высоких температурах образуется небольшое число |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
значение относительной плотности на 1000 получаем плотность в кг/ |
y1. |
|
|
|
динамическую, |
кинематическую |
и |
условную |
крупных кристаллов, а при низких температурах – много мелких. |
|
||||||||||||||||||||||||||||
м3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Различают |
|
Температура кристаллизации |
углеводородов |
повышается |
по |
|||||||||||||||||||||||
Плотность нефти и нефтепродукта зависит от температуры. С |
вязкость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мере увеличения |
молекулярной |
массы |
|
кристаллизующихся |
||||||||||||||||||||||
повышением температуры их плотность снижается. Зависимость |
Динамическая вязкость η – это сопротивление, оказываемое |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
компонентов и температуры кипения. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
плотности от температуры |
основана на линейном законе: |
|
жидкостью при перемещении относительно друг друга со скоростью |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
ρt4 = ρ204 – γ (t-20), |
|
|
|
|
|
|
v2 – v1=1м/с двух ее слоев площадью S=1 м2 каждый, находящихся |
Кристаллизация парафинов и церезинов наступает при более |
||||||||||||||||||||||||||||||
где ρt4 |
– относительная плотность при температуре анализа; ρ204 |
– |
на расстоянии y2 |
– y1=1м, под действием приложенной силы в F=1Н: |
высоких температурах, чем нефтепродукт теряет подвижность. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
относительная плотность при 20ºС; γ – средняя температурная |
η = F(y2 – y1) / [S(v2 |
– v1)]. |
|
|
|
|
|
|
|
Структура, образуемая кристаллами парафина (церезина) при этих |
||||||||||||||||||||||||||||
поправка плотности на 1ºС (по таблице: «Средние температурные |
Динамическая вязкость η – это отношение действующего |
температурах – непрочна. В этих условиях кристаллы парафина уже |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
поправки плотности на 1ºС для нефтей и нефтепродуктов»); t – |
касательного напряжения к градиенту скорости при заданной |
могут забивать топливные фильтры и создавать пробки в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
температура, при которой проводится анализ, ºС. |
|
|
температуре. |
|
|
|
|
|
системе |
СИ |
– |
паскаль в |
трубопроводах. |
Для эксплуатационных |
целей |
важно |
знать |
|||||||||||||||||||||
Эта зависимость справедлива для интервала температур 0…50ºС |
Единица |
динамической вязкости в |
температуру |
застывания и |
температуру начала |
кристаллизации |
||||||||||||||||||||||||||||||||
и для |
нефтей |
(нефтепродуктов), |
не |
содержащих большого |
секунду (Па×с). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
парафина. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
количества твердого парафина и ароматических углеводородов. |
|
Величина, обратная динамической вязкости, называется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
Кристаллизация |
парафина |
сопровождается |
помутнением |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Методы определения плотности |
нефтепродуктов: |
|
|
текучестью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
1.определение плотности |
пикнометром (ГОСТ 3900-85); |
|
Кинематическая вязкость ν – это отношение динамической |
нефтепродукта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
2.определение плотности |
ареометром |
(нефтеденсиметром). |
|
вязкости к плотности жидкости при температуре определения: |
Температура помутнения – температура зафиксированная в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Определение плотности пикнометром (ГОСТ 3900-85): |
|
ν = η / ρ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
момент помутнения, т.е. при появлении «облаков» мелких |
|||||||||||||||||||||||
Приборы, реактивы, материалы: пикнометр, термостат, хромовая |
Единица измерения кинематической вязкости – квадратный метр |
кристаллов в массе нефтепродукта. Эта температура – важная |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
смесь, вода дистиллированная, этиловый спирт, пипетка, бумага |
на секунду (м2/с). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эксплуатационная характеристика. Ее определяют визуально, |
|||||||||||||||||||||||||||
фильтровальная. |
|
|
|
|
|
|
|
Кинематическую |
вязкость |
определяют |
|
для |
товарных |
сопоставляя охлаждаемый нефтепродукт с прозрачным эталоном. |
|
|||||||||||||||||||||||
Стандартной температурой, при которой определяется плотность |
нефтепродуктов: |
дизельные |
топлива |
и |
смазочные |
масла |
Температурой застывания считается температура, при которой |
|||||||||||||||||||||||||||||||
нефти и нефтепродукта, является 20ºС. Для определения плотности |
(ньютоновские жидкости). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
охлаждаемая в пробирке фракция не изменяет уровня при наклоне |
||||||||||||||||||||||||||||||
применяют стеклянные пикнометры (графины с крышкой) с меткой |
Для характеристики вязкости на практике наиболее широко |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
пробирки на 45ºС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
и капиллярной трубкой различной емкости. Каждый конкретный |
используется кинематическая вязкость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
пикнометр характеризуется «водным числом», т.е. массой воды в |
Условная |
вязкость |
(ВУ) – отношение времен вытекания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
объеме данного пикнометра при 20ºС. Перед определением водного |
определенного объема нефтепродукта и дистиллированной воды. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
числа пикнометр промывают последовательно хромовой смесью, |
Условную вязкость определяют сравнением времени вытекания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
дистиллированной водой, этиловым спиртом и сушат. Чистый и |
200см3 |
нефтепродукта при 20ºС и такого же объема |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0,0001г. С помощью |
дистиллированной воды при заданной температуре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
пипетки наполняют пикнометр дистиллированной свежекипяченой и |
Единица измерения – условные градусы (ºВУ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
22. |
Температуры вспышки, воспламенения и |
|
|
23. |
Оптические свойства нефтепродуктов: показатель |
24. |
Определение содержание углерода, водорода и серы |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
самовоспламенения нефтепродуктов |
|
|
|
преломления, удельная и молекулярная рефракции |
|
|
|
|
|
в нефтепродуктах |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Температурой вспышки называется минимальная температура, |
При переходе световых лучей из одной среды в другую их |
Ускоренный метод определения серы (ГОСТ 1437-75): |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
при которой пары нефтепродукта образуют с воздухом смесь, |
скорость и направление меняются. Это явление называется |
Приборы, реактивы, материалы: |
|
горизонтальная |
длиной |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
способную к кратковременному образованию пламени при внесении |
рефракцией. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
печь |
электpическая |
трубчатая |
|||||||||||||||||||||||
в нее внешнего источника воспламенения (пламени, электрической |
Показатель преломления является характерной константой |
130...140мм внутренним диаметром 20...22 мм с нихромовой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
искры и т.п.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
вещества. При переходе светового луча из воздуха на поверхность |
обмоткой, обеспечивающей температуру нагрева 900...1000ºС; |
||||||||||||||||||||||||||||
Вспышка представляет собой слабый взрыв, который возможен в |
какого-либо тела он частично отражается и частично проходит |
термопара типа ТХА (хромель-алюмелевая) или ТПП |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
строго определенных концентрационных пределах в смеси |
внутрь тела, при этом он изменяет свое направление, т.е. |
(платинородий-платиновая); трубка кварцевая с коленом, длина |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
углеводородов с воздухом. Различают верхний и нижний пределы |
преломляется. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трубки 470мм, диаметр - 18...20 мм; склянки для очистки воздуха |
|||||||||||||||||||||||||
взрываемости. |
|
|
|
|
|
|
|
Отношение синуса угла падения (α1) к синусу угла преломления |
вместимостью не менее 250мл; колба коническая вместимостью |
|||||||||||||||||||||||||||||
Верхний предел взрываемости характеризуется максимальной |
(α2) называется |
показателем преломления (n): |
|
|
|
|
|
250мл; перманганат калия, 0,1 М раствор; гидроксид натрия, 40%- |
||||||||||||||||||||||||||||||
концентрацией паров органического вещества в смеси с воздухом, |
n = sinα1 |
/ sinα2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ный и 0,02 н. растворы; пероксид водорода; серная кислота, 0,002 н. |
||||||||||||||||||||||||||
выше которой воспламенение и горение при внесении внешнего |
Показатель преломления (n) для данной среды – величина |
раствор; индикатор - смесь 0,2%-ного спиртового pacтвopa |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
источника воспламенения невозможно из-за недостатка кислорода. |
|
постоянная. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
метилового красного и 0,1%-ного спиртового pacтвopa |
|||||||||||||||||||||||
Нижний |
предел |
взрываемости |
находится при |
минимальной |
Показатель преломления зависит от длины волны падающего |
метиленовогo синего в соотношении 1:1; вата гигроскопическая; |
||||||||||||||||||||||||||||||||
концентрации органического вещества в воздухе, ниже которой |
луча и температуры. Чаще всего определяют показатель |
шамот с чаcтицами размером больше 0,25мм, прокаленный при |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
количество теплоты, выделившееся в месте локального |
преломления для источника света с желтой линией спектра натрия |
900...950ºС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
воспламенения, недостаточно для протекания реакции во всем |
(D). С повышением температуры показатель преломления |
Подготовка к анализу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
объеме. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
понижается. Поэтому необходимо указывать температуру, при |
Собирают установку. Промывные склянки 1,2, З, которые |
|||||||||||||||||||||||||||
На значение температуры вспышки влияют атмосферное |
которой проводилось определение (nDt). |
|
|
|
|
|
|
служат для очистки воздуха, заполняют примерно наполовину: |
||||||||||||||||||||||||||||||
давление и влажность воздуха. |
|
|
|
|
Показатель преломления определяют для того, чтобы установить |
первую склянку - раствором перманганата калия (0,1 моль/л), |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Температура вспышки возрастает с увеличением атмосферного |
чистоту индивидуальных соединений, а также для определения |
вторую - 40%-ным раствором гидроксида натрия, третью - ватой. В |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
давления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
состава бинарных углеводородных смесей. |
|
|
|
|
|
приемник (абсорбер) наливают 150мл дистиллированной воды, 5мл |
|||||||||||||||||||||||
Большинство нефтей имеют температуру вспышки паров ниже |
Удельная рефракция (R) является производной показателя |
пероксида водорода и 7мл 0,02 н. раствора серной кислоты. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0ºС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
преломления (nD): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Закрывают приемник резиновой пробкой, снабженной кварцевым |
||||||||||||||||||
По температуре вспышки нефтепродукты делятся на: |
|
R = (nD – 1) / ρ = const (формула Гладстона – Даля), |
|
|
|
коленом и отводной трубкой. Колено присоединяют при помощи |
||||||||||||||||||||||||||||||||
1.легковоспламеняющиеся; |
|
|
|
|
где ρ – плотность продукта, измеренная при той же температуре, |
шлифа к кварцевой трубке, которая установлена в печи. Другой |
||||||||||||||||||||||||||||||||
2.горючие. |
|
|
|
|
|
|
|
что и показатель преломления. |
|
|
|
|
|
|
|
конец кварцевой трубки закрывают резиновой пробкой. Кварцевую |
||||||||||||||||||||||
К легковоспламеняющимся относятся нефтепродукты, имеющие |
Молекулярная рефракция (RМ) - это произведение удельной |
трубку через боковой отросток присоединяют к системе склянок |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
температуру вспышки паров не более 61ºС в закрытом тигле (не |
рефракции (R) на молекулярную массу (М): |
|
|
|
|
|
для очистки воздуха. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
более 66ºС в открытом тигле). |
|
|
|
|
RМ |
= (nD |
– 1) М / ρ = (nD – 1) V, |
|
|
|
|
|
|
Собранную установку проверяют на герметичность. Для этого |
||||||||||||||||||||||||
К горючему классу относятся нефтепродукты с температурой |
где М |
– молекулярная масса; V – молекулярный объем |
отводную трубку |
приемника |
присоединяют |
к |
водоструйному |
|||||||||||||||||||||||||||||||
вспышки более 61ºС в закрытом тигле (более 66ºС в открытом |
исследуемого вещества. |
|
|
|
|
|
|
|
|
вакуум насосу, через всю систему пропyскaют воздух и закрывают |
||||||||||||||||||||||||||||
тигле). |
|
|
|
воспламенения |
называется |
минимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кран на отводной трубке системы очистки. Если установка |
|||||||||||||||||
Температурой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
герметична, то ни в приемнике, ни в промывных склянках не будет |
||||||||||||||||||||||
температура, при которой пары испытуемого продукта при внесении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пробулькивания пузырьков воздуха. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
внешнего источника воспламенения образуют устойчивое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проведение анализа. После проверки установки на |
|||||||||||||||||||||||
незатухающее пламя. Температура воспламенения всегда выше |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
герметичность включают печь и постепенно нагревают |
ее |
до |
|||||||||||||||||||||
температуры вспышки, часто довольно значительно – на несколько |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900...950ºС. Температуру нагрева печи регулируют и измеряют с |
|||||||||||||||||||||||
десятков градусов. |
самовоспламенения |
называется |
минимальная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
помощью автотрансформатора и термопары. |
|
взвешивают |
с |
|||||||||||||||||
Температурой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анализируемую |
нефть (нефтепродукт) |
||||||||||||||||||||||
25. Определение содержания азота в нефтепродуктах |
|
27. Определение группового состава бензинов методом |
28. Определение структурно-группового состава керосиновых и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Количественное |
определение |
содержания |
азота |
в |
|
|
|
|
|
анилиновых точек |
|
|
|
|
|
|
|
|
масляных фракций методом |
|
|
|
||||||||||||||||
Определение группового состава – это нахождение содержания |
|
|
|
|
|
n-ρ-М. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
нефтепродуктах: |
|
|
|
|
|
|
|
по отдельности различных групп углеводородов: алканов, |
При помощи метода n-ρ-М (показатель преломления – плотность |
|||||||||||||||||||||||||||||
Метод Дюма: |
|
|
|
|
|
|
|
циклоалканов, аренов и алкенов (если последние содержатся в |
||||||||||||||||||||||||||||||
Навески продукта сжигают в печи (при 750ºС). Окислитель – |
исследуемом образце. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– молекулярная масса), разработанный Ван-Несом и Ван-Вестеном в |
|||||||||||||||||||||||||||
окись меди. При этом азот окисляется до окислов, которые под |
Метод анилиновых точек основан на неодинаковой |
1954 году определяют распределение углерода и содержание колец в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
давлением СО2 проходят над слоем меди, нагретой до температуры |
растворимости углеводородов различных классов в полярных |
нефтяных фракциях, не содержащих алкенов. Метод дает |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
красного каления, и количественно восстанавливаются до |
растворителях (анилине). При смешении нефтяной фракции с |
представление о «средней» молекуле данной фракции, которая |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
элементарного азота. Газ собирают над щелочью и по его объему |
анилином при комнатной температуре обычно образуются два слоя, |
содержит углерод, входящий в ароматические, ациклические кольца |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
судят о содержании азота. |
|
|
|
|
|
т.е. не происходит полного растворения нефтепродукта в анилине. |
и насыщенные алифатические структуры. Углерод насыщенных |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Метод Къельдаля: |
|
|
|
|
|
Если эту смесь нагреть, постоянно перемешивая, то при достижении |
алифатических структур включает углерод алканов и углерод |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Навеску продукта обрабатывают концентрированной серной |
определенной температуры произойдет полное взаимное |
алкильных заместителей при ациклических и ароматических |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кислотой в присутствии катализаторов (СuO) при этом весь азот |
растворение анилина и нефтепродукта, слои исчезнут и жидкость |
кольцах. Сумма всех «видов» углерода равна 100%. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
фиксируется в виде сульфата аммония. После обработки этой смеси |
станет однородной. Температуру, соответствующую полному |
Определить число колец – это значит, определить число |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
щелочью NH3 |
перегоняют водяным паром и титруют. |
|
|
взаимному растворению анилина и нефтепродукта называют |
ароматических и ациклических колец в «средней» молекуле или в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
анилиновой точкой |
или |
критической |
температурой растворения |
среднем во фракции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данного нефтепродукта в анилине. Наиболее низкими анилиновыми |
Недостатки метода – это необходимые допущения: |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точками среди углеводородов характеризуются арены, наиболее |
1.все циклы (алициклические и ароматические) – шестичленные; |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
высокими – алканы; циклоалканы занимают промежуточное |
2.все кольца находятся в катоконденсированном состоянии. |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
положение. В пределах одного гомологического ряда анилиновые |
Эти допущения необходимы для получения среднестатических |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точки, как правило, возрастают с увеличением молекулярной массы |
значений и обоснованы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и температуры кипения углеводорода. |
|
|
|
|
|
|
Для определения структурно-группового состава нефтепродукта |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Существует два метода определения анилиновых точек: |
|
по методу n-ρ-М необходимо знать: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.метод равных объемов; |
|
|
|
|
|
|
|
1.показатель преломления – n (с точностью до ±0,0001); |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.метод максимальных анилиновых точек. |
|
|
|
|
|
2.плотность – ρ (с точностью до ±0,0002); |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На практике чаще применяют метод равных объемов, при |
3.молекулярную массу – М (с точностью до ±3%). |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
котором берут равные объемы исследуемой фракции и анилина и |
Для |
жидких фракций |
(константы определяются при 20ºС) и |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяют температуру их полного смешения. |
|
|
|
|
|
расчет ведется следующим образом: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При анализе группового химического состава прямогонного |
1.при высоком значении СА, Скол, КА, Ко: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бензина его сначала разгоняют на узкие стандартные фракции, |
СА=3660/М + |
430(2,51∆n - ∆ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пределы выкипания которых соответствуют пределам выкипания |
Скол=10000/М + 820(∆ρ – 1,11∆n) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аренов в смеси с другими углеводородами: |
|
|
|
|
|
КА=0,44 + |
0,055М(2,51∆n - ∆ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фракция, ºС |
|
|
|
не содержащая Аренов; |
|
|
|
Ко=1,33 + |
0,146М(∆ρ – 1,11∆n) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н.к.-60 |
|
|
|
|
|
|
|
2.при низком значении СА, Скол, КА, Ко: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60-95 |
|
|
|
|
бензольная; |
|
|
|
|
|
|
СА=3660/М + |
670(2,51∆n - ∆ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
95-122 |
|
|
|
|
толуольная; |
|
|
|
|
|
|
Скол=10600/М + 1440(∆ρ – 1,11∆n) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
122-150 |
|
|
|
|
ксилольная и этилбензольная; |
|
|
КА=0,44 + |
0,80М(2,51∆n - ∆ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150-200 |
|
|
|
|
содержащая арены С9 |
– С10. |
|
|
|
Ко=1,33 + |
0,180М(∆ρ – 1,11∆n) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каждую фракцию анализируют по отдельности. Сначала |
Для |
твердых фракций |
(константы определяются при 70ºС) и |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяют анилиновую точку исходной фракции (Т), затем |
расчет ведется следующим образом: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
удаляют арены и для деароматизированной фракции вновь |
1.при высоком значении СА, Скол, КА, Ко: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
определяют анилиновую точку (Т1). |
|
|
|
|
|
|
СА=3660/М + 410(2,72∆n - ∆ρ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
сведены в |
таблицу «Поправки к «видимой» плотности». Для |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Вычисленные по этой формуле поправки к «видимой» плотности |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
получения относительной плотности ρ204 |
при 20ºС анализируемой |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
нефти (нефтепродукта) поправку вычитают из значений «видимой» |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
плотности. |
Расхождение между |
параллельными определениями |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
плотности не должно превышать 0,0004. |
вязкостью при 50ºС более |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Плотность нефти (нефтепродукта) с |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
75 мм2/с и твердых нефтепродуктов при комнатной температуре |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
определяют пикнометром с меткой. Сухой и чистый пикнометр |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
наполняют примерно наполовину нефтью (нефтепродуктом) так, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
чтобы не замазать его стенки. При наполнении пикнометра очень |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
вязким нефтепродуктом последний предварительно нагревают до |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
50…60ºС. После заполнения пикнометра примерно наполовину его |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
нагревают в термостате до 80…100ºС (в зависимости от вязкости |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
нефтепродукта) в течение 20…30мин для удаления пузырьков |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
воздуха и затем охлаждают до 20ºС. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Если нефтепродукт при комнатной температуре находится в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
твердом состоянии (например, остаточный или окисленный битум), |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
пикнометр заполняют примерно до половины мелкими кусочками |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
нефтепродукта и затем термостатируют при температуре на 10ºС |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
выше его температуры плавления, но не ниже 100ºС, для удаления |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
воздуха и полного расплавления. Затем пикнометр охлаждают до |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
20ºС, вытирают и взвешивают с точностью до 0,0001г. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
После этого пикнометр с нефтепродуктом заполняют |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
дистиллированной водой и термостатируют при (20±0,1)ºС до тех |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
пор, пока уровень воды не перестанет изменяться. Избыток воды |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой и вытирают шейку |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
пикнометра внутри. Уровень воды в пикнометре устанавливают по |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
верхнему краю мениска. Пикнометр вынимают из термостата, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0,0001г. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
«Видимую» |
плотность |
|
ρ' |
анализируемой |
нефти |
||
|
|
|
|
|
|
|
(нефтепродукта) вычисляют по формуле: |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ρ' = (m3 |
– m1) / [m - (m4 – m3)], |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где m4 |
– масса пикнометра с нефтепродуктом и водой, г; m3 – |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
масса пикнометра с нефтепродуктом, г; m1 |
– масса пустого |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
пикнометра, г; m - «водное число» пикнометра, г. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Полученное значение «видимой» плотности пересчитывают в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
относительную плотность ρ204 |
|
при 20ºС. Расхождение |
между |
||||
|
|
|
|
|
|
|
параллельными |
определениями |
плотности не должно превышать |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
0,0008. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты определения плотности искажаются при наличии в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
исходной пробе нефти (нефтепродукта) воды и механических |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
примесей. |
|
|
|
|
|
|
|
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
последовательных определений. Результат округляют до 0,01 %. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Определение содержания серы ламповым методом (ГОСТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
19121-73): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реактивы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соляная кислота, титрованный 0,05 н. раствор; карбонат на- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
трия,0,3%-ный водный раствор; метиловый оранжевый, 0,05%-ный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
водный раствор; петролейный эфир; бессернистый бензин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Подготовка к анализу: |
плоскодонная |
колба |
из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Собирают установку. Лампочка - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
тонкого стекла, закрытая корковой или стеклянной пpобкой с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
отверстием для стеклянной фитильной трубки, через которую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пропущен фитиль из хлопчатобумажных нитей. Перед сборкой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
установки все ее части должны быть тщательно промыты дистилли- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
рованной водой, а фитили и лампочки - петролейным эфиром. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
После пpомывки фитили и лампочки тщательно пpосушивают. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Большие сосуды абсорбера заполняют на |
2/3 |
стеклянными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
палочками или бусами, вымытыми в дистиллированной воде, в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
абсорберы из бюретки заливают по 10мл раствора карбоната натрия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
и по 10мл дистиллированной воды. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проведение анализа. Лампочку собранной установки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
заполняют испытуемым нефтепродуктом следующим образом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Нефтепpoдукты, горящие некоптящим пламенем, наливают в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
чистую сухую лампочку без предварительного взвешивания в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
количестве 4...5мл в случае малосернистых низкокипящих |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
продуктов (содержание серы до 0,05 %) и 1,5...3мл (в зависимости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
от содержания серы) - в случае сернистых (содержание серы более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
0,05%) и высококипящих продуктов (автомобильные бензины, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
керосины и др.) и закрывают пробкой с фитилем. Нижний конец |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
фитиля укладывают по окружности дна лампочки. После того как |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
фитиль пропитается испытуемым продуктом, наружный конец его |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
срезают заподлицо с верхним краем фитильной трубки, лампочку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
зажигают, устанавливают высоту пламени 5...6мм, затем пламя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
гасят, лампочку прикрывают специальным стеклянным колпачком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
для предупреждения потерь от испарения и взвешивают на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
аналитических весах с точностью до 0,0004 г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким же образом заполняют испытуемым продуктом вторую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
лампочку, а третью заполняют этиловым спиртом (без |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
взвешивания). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нефтепродукты, при сгорании которых в чистом виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
образуется сильная копоть (т. е. имеющие повышенное содержание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ароматических и непредельных углеводородов, а также |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
высококипящие продукты), наливают |
в количестве |
1...2мл |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vkДля.com/club152685050определения плотности высоковязких |нефтейvk.com/id446425943и
нефтепродуктов, имеющих вязкость при при 50ºС более 200 мм2/с, их необходимо предварительно разбавить керосином. Вязкие нефти (нефтепродукты) разбавляют равным (точно) объемом керосина с известной плотностью. Если плотность керосина неизвестна, ее можно определить тем же ареометром.
Плотность анализируемой вязкой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:
ρ = 2ρ1 – ρ2, где ρ1 – плотность смеси; ρ2 – плотность керосина.
В зависимости от типа ареометра расхождение между параллельными определениями плотности вязких нефтей и нефтепродуктов не должно превышать 0,004…0,008.
В19.3
Навеску сгоревшего неразбавленного нефтепродукта вычисляют по разности взвешенной лампочки до и после сжигания продукта. При сжигании разбавленного продукта массу навески вычисляют как разность между массой лампочки с навеской продукта и массой чистой, сухой лампочки, взвешенной перед испытанием.
Массовую долю серы Xс в испытуемом нефтепродукте, %, вычисляют по формуле:
Xс = (V – V1)×К×0,0008×100 / m,
где V - количество раствора HCl, израсходованного на титpование контрольного раствора, мл; V1 - количество раствора HCl, израсходованного на титрование раствора после поглощения продуктов сгорания испытуемого нефтепродукта, мл; К - поправочный коэффициент к титру 0,05 н. раствора соляной кислоты; 0,0008 - масса серы, эквивалентная массе 1мл 0,05 н. раствора соляной кислоты, г/мл; т - масса сгоревшего испытуемого нефтепродукта, г.
Содержание серы вычисляют как среднее арифметическое из двух параллельных определений, расхождение между ними не должно превышать 5 % от меньшего результата
Элементный анализ на углерод и водород основан на без остаточном сжигании органической массы нефтепродукта в атмосфере кислорода до образования диоксида углерода (CO2) и воды. CO2 улавливает воду и по их количеству рассчитывают количество элементов (С и Н).
В24.3
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
29. Определение компонентного состава нефтепродуктов |
|
30. |
Жидкостная-адсорбционная (ЖАХ) и жидкость- |
|
31. |
|
Бумажная хроматография смолистых веществ и |
|
|||||||||||||||||||||
методом газо-жидкостной хроматографии |
(ГЖХ) |
|
|
|
жидкостная (ЖЖХ) хроматография |
|
|
|
|
|
|
|
асфальтенов |
|
|
|
|||||||||||||
Хроматография – это физический метод разделения и анализа |
Хроматография – это физический метод разделения и анализа |
Хроматография – это физический метод разделения и анализа |
|||||||||||||||||||||||||||
веществ в динамических условиях, основанный на явлении сорбции. |
веществ в динамических условиях, основанный на явлении сорбции. |
веществ в динамических условиях, основанный на явлении сорбции. |
|||||||||||||||||||||||||||
Сорбция (лат. sorbtio – поглощаю) – поглощение газов, паров или |
Сорбция (лат. sorbtio – поглощаю) – поглощение газов, паров или |
Сорбция (лат. sorbtio – поглощаю) – поглощение газов, паров или |
|||||||||||||||||||||||||||
твердых веществ из растворов твердыми телами или жидкостями. В |
твердых веществ из растворов твердыми телами или жидкостями. В |
твердых веществ из растворов твердыми телами или жидкостями. В |
|||||||||||||||||||||||||||
процессе хромотографии разделяемые вещества распределены |
процессе хромотографии разделяемые вещества распределены |
процессе хромотографии разделяемые вещества распределены |
|||||||||||||||||||||||||||
между двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой |
между двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой |
между двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой |
|||||||||||||||||||||||||||
с большой поверхностью, другая фаза – подвижная. |
|
|
|
с большой поверхностью, другая фаза – подвижная. |
|
ЖАХ |
с большой поверхностью, другая фаза – подвижная. |
|
|
|
|||||||||||||||||||
Наибольше применение на практике находит газо-жидкостная |
Жидкостная-адсорбционная |
|
хроматография |
Бумажная |
хроматография |
является одним из вариантов |
|||||||||||||||||||||||
хромотография ГЖХ (неподвижная фаза – жидкость на твердом |
(неподвижная фаза – твердое тело, подвижная фаза – газ). |
|
жидкость |
жидкостной |
хроматографии |
(ЖЖХ). |
Роль |
||||||||||||||||||||||
носителе, подвижная фаза – газ или пар). |
|
|
|
|
В сухую бюретку, закрепленную в штативе строго вертикально, |
хроматографической колонки выполняет полоска пористой бумаги, |
|||||||||||||||||||||||
Анализ смесей углеводородов методом ГЖХ проводится на |
помещают небольшой слой ваты, на который насыпают 15г |
неподвижной фазой служит вода, удерживаемая волокнами |
|||||||||||||||||||||||||||
специальных приборах – |
хроматографах. Хромотограф состоит из |
предварительно просушенного силикагеля, который утрамбовывают |
целлюлозы, а подвижной фазой – органические растворители. |
||||||||||||||||||||||||||
испарителя; хроматографической колонки; детектора; 4 – |
равномерным постукиванием по колонке. Через воронку сверх |
Бумажная хроматография применяется при анализе |
смолистых |
||||||||||||||||||||||||||
самопищущего потенциометра. |
|
|
|
|
|
колонки наливают 10мл испытуемого продукта (бензиновую |
веществ и |
асфальтенов. Полоску бумаги погружают в спирто- |
|||||||||||||||||||||
Газ-носитель (азот, гелий или др.) из баллона поступает в |
фракцию). |
|
|
|
|
|
|
бензольный раствор образца и оставляют на 12-14 часов, в течение |
|||||||||||||||||||||
прибор-хроматограф. В испаритель в газообразном или жидком |
После того как продукт почти полностью поглотится |
которых на бумаге образуется хроматограмма, а растворитель |
|||||||||||||||||||||||||||
состоянии вводится анализируемая смесь. Она подхватывается |
силикагелем, в колонку наливают вытесняющую жидкость: вначале |
улетучивается. При облучении бумаги ультрафиолетовым светом |
|||||||||||||||||||||||||||
газом-носителем и поступает в хроматографическую колонку, где |
этиловый спирт (3-5мл), а затем дистиллированную воду. Воды |
зона смол дает ярко-желтую люминесценцию, а асфальтены – темно- |
|||||||||||||||||||||||||||
происходит разделение компонентов смеси в зависимости от их |
должно быть столько, чтобы она покрывала слой адсорбента, |
коричневую. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
свойств, например, температуры кипения. Разделенные компоненты |
поэтому ее подливают в бюретку до окончания опыта. Как только |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
анализируемой смеси вместе с газоносителем выходят из колонки и |
спирт входит в силикагель, между спиртом и углеводородным слоем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
поступают в детектор (неподвижной фазой в колонке, на которой |
обычно появляется резкая граница, часто в виде желтого кольца, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
происходит разделение смеси на компоненты, служит нелетучая |
опускающегося вниз по мере вытеснения продукта спиртом или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
жидкость, распределенная на поверхности твердого пористого |
водой. При неудачном опыте кольцо принимает неправильное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
материала в виде жидкой пленки). |
Детектором |
называется |
очертание и в нем появляются разрывы. В этом случае опыт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
устройство, с помощью которого в газе-носителе обнаруживаются |
повторяют. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
компоненты разделяемой смеси. В состав детектора типа |
Вытекающая из колонки жидкость поступает в градуированный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
катарометра входят два канала, внутри которых находятся |
цилиндр, причем первыми вытекают парафиновые и нафтеновые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
платиновые проволочки. По одному из каналов (эталонному течет |
углеводороды. Отбирают 1мл. продукта, делают формалитовую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
газ-носитель, а по второму (рабочему) каналу – компоненты |
реакцию (качественную пробу на присутствие ароматических |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
разделяемой смеси в потоке газа-носителя. Фиксируемые |
соединений. В маленькую фарфоровую чашечку наливают 4 капли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
детектором различия в силе тока, проходящего по обеим |
концентрированной серной кислоты, затем прибавляют 2 капли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
проволочкам, |
|
возникающие |
вследствие |
различий |
в |
формалина и 2-3 капли испытуемого продукта (сначала гексана, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
теплопроводности |
газов, |
регистрируются |
самопишущим |
затем толуола). При отсутствии ароматических углеводородов смесь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
потенциометром. На диаграммной бумаге потенциометра |
остается бесцветной или слегка желтеет. Яркое окрашивание, а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
вычерчивается кривая (хроматограмма), состоящая из чередующих |
часто выделение осадков указывает на наличие ароматических |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
пиков. Для поддержания заданной постоянной температуры во |
углеводородов. Если реакция получилась неясной, в конце нужно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
время проведения анализа колонка, испаритель и детектор |
добавить еще 2-3 капли серной кислоты.). Если формалитовая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
помещаются в |
термостат. |
можно проводить качественный |
и |
реакция отрицательна, в другую пробирку отбирают еще 1мл и так |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
С помощью |
ГЖХ |
далее. Пробу, для |
которой формалитовая реакция положительна, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
32. |
Гель-хроматография тяжелых нефтяных остатков |
|
33. |
Препаративная хроматография |
|
|
34. |
|
Ультрафиолетовая (УФ) и инфракрасная (ИК) |
|
|||||||||||||||||||
Хроматография – это физический метод разделения и анализа |
Хроматография – это физический метод разделения и анализа |
|
|
|
|
спектроскопия нефтяных фракций |
|
||||||||||||||||||||||
Ультрафиолетовая и инфракрасная спектроскопия относятся к |
|||||||||||||||||||||||||||||
веществ в динамических условиях, основанный на явлении сорбции. |
веществ в динамических условиях, основанный на явлении сорбции. |
||||||||||||||||||||||||||||
Сорбция (лат. sorbtio – поглощаю) – поглощение газов, паров или |
Сорбция (лат. sorbtio – поглощаю) – поглощение газов, паров или |
одному из спектральных методов идентификации углеводородов - |
|||||||||||||||||||||||||||
твердых веществ из растворов твердыми телами или жидкостями. В |
твердых веществ из растворов твердыми телами или жидкостями. В |
молекулярной спектроскопии. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
процессе хромотографии разделяемые вещества распределены |
процессе хромотографии разделяемые вещества распределены |
При прохождении электромагнитного колебания от источника |
|||||||||||||||||||||||||||
между двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой |
между двумя фазами, одной из которых является неподвижный слой |
излучения через вещество последнее поглощает лучи определенной |
|||||||||||||||||||||||||||
с большой поверхностью, другая фаза – подвижная. |
|
жидкостной |
с большой поверхностью, другая фаза – подвижная. |
|
|
длины волны. В спектре поглощения этого вещества имеются |
|||||||||||||||||||||||
Гель-хроматография |
является |
вариантом |
|
Хроматография используется не только для индентификации и |
характерные полосы поглощения, соответствующие частотам |
||||||||||||||||||||||||
хроматографии, в котором разделение компонентов осуществляется |
анализа смесей, но и для выделения отдельных компонентов. |
|
поглощенных лучей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
в соответствии с размером их молекул. Во всех хроматографических |
Препаративная хроматография |
за счет высокой разделяющей |
Задача качественного спектрального анализа (идентификация |
||||||||||||||||||||||||||
методах разделения вещества, особенно относящиеся к одному |
способности колонок и использования селективных неподвижных |
углеводородов) |
заключается |
|
в |
обнаружении |
этих |
||||||||||||||||||||||
гомологическому ряду, выходят в порядке возрастания |
фаз позволяет разделять практически любые смеси, в том числе |
характеристических частот в спектре исследуемого вещества и |
|||||||||||||||||||||||||||
молекулярной массы. При гель-хроматографии порядок выхода |
азеотропы и изомеры. |
|
|
|
|
сравнении полученного спектра со спектрами индивидуальных |
|||||||||||||||||||||||
обратный: небольшие молекулы попадают в сетку геля и |
Для выделения веществ с целью последующей идентификации |
модельных углеводородов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
удерживаются в ней, в то время как большие молекулы не могут |
другими методами можно пользоваться препаративными |
Молекула углеводорода обладает определенным запасом |
|||||||||||||||||||||||||||
проникнуть в полимерную сетку и вымываются из колонки |
приставками к обычным хроматографам с колонками диаметром до |
внутренней энергии, которая слагается из энергии: |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
первыми. |
|
|
|
|
|
|
|
|
20мм и производительностью несколько десятков граммов вещества |
1.взаимодействия электронов с ядрами (энергия электронных |
|||||||||||||||||||
Для разделения высокомолекулярных компонентов нефтей |
в сутки. |
|
|
|
|
|
|
переходов); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
применяют два типа гелей: пористые полимеры и алкилированные |
Для выделения соединений с целью исследования их свойств или |
2.колебательного |
движения |
атомов |
(линейного |
и |
|||||||||||||||||||||||
сефадексы – полимеры типа полисахароз или декстранов, которые |
использования в лабораторных синтезах применяют специальные |
деформационного); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
благодаря алкилированию набухают в органических растворителях и |
препаративные хроматографы с колонками диаметром 100-200мм и |
3.вращательного движения атомов или групп атомов. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
становятся пригодными для анализа углеводородов. Используя гели |
производительностью 1кг в сутки и более. |
|
|
В зависимости от того, какие лучи электромагнитного спектра |
|||||||||||||||||||||||||
полистирола проводят фракционирование асфальтенов по |
Для получения реагентов промышленного синтеза используется |
пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, |
|||||||||||||||||||||||||||
молекулярным массам. |
|
|
|
|
|
|
производственная хроматография – колонны диаметром 1-3м, |
либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
имеющие производительность до 1000т/год. |
|
|
все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основной недостаток препаративной хроматографии – низкая |
движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совпадает |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
производительность. Увеличение диаметра колонок приводит к |
с |
частотой |
электромагнитного |
|
колебания |
(резонанс). |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
снижению эффективности разделения из-за стеночного эффекта: |
Ультрафиолетовые лучи обладают наибольшей энергией (10÷4000 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотность неподвижной фазы у стенок колонки при их набивке |
Å), чем инфракрасные лучи (0,8÷300μ). |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
всегда меньше, чем в центре. Поэтому доля пустот и скорость |
Инфракрасная (ИК) |
спектроскопия. Длинные инфракрасные |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потока у стенок больше, чем в центре, что приводит к размыванию |
волны могут возбуждать только вращательные движения в |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хроматографических полос. |
|
|
|
|
молекулах. Если частота колебания инфракрасной волны совпадет с |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для повышения производительности возможно вместо обычного |
собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
периодического процесса, при котором в каждый момент времени в |
происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разделении принимает участие только часть сорбента, применение |
облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такие |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
непрерывной хроматографии с противоточным движением сорбента |
спектры применяются для тонкого структурного анализа |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и подвижной фазы. Наиболее перспективен вариант, в котором слой |
органических веществ. Инфракрасные спектры органических |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сорбента неподвижен относительно стенок вращающейся кольцевой |
соединений изучают в пределах длин волн 1÷25μ, при этом линии |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колонны, а газ-носитель может вводиться в различных точках |
поглощения в спектре появляются за счет вращательного и |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колонны. |
|
|
|
|
|
|
колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Каждой функциональной |
группе |
и |
группе |
атомов |
в |
молекуле |
|||||||
35. |
|
Гипотезы минерального (неорганического) |
|
36. |
Развитие представлений об органическом |
|
37. |
Современное представление об образовании нефти |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
происхождения нефти |
|
|
|
|
|
происхождении нефти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и газа |
|
|
|
|
||||||
Гипотезы |
минерального |
(неорганического) |
происхождения |
Идея органического происхождения нефти впервые была |
Образование нефти: |
|
|
|
|
|
|
теория |
|||||||||||||||||
нефти: |
|
|
|
|
|
|
|
|
высказана Ломоносовым (1763 г.). Из литературы известен ряд |
До недавнего времени общепризнанной считалась |
|||||||||||||||||||
1.космическая гипотеза Соколова (1892г.). |
|
|
|
гипотез органического происхождения нефти, по-разному |
органического |
происхождения |
нефти |
(исходный материал для |
|||||||||||||||||||||
Ранее образовавшиеся углеводороды при формировании Земли |
трактующих состав исходного материала, условия и форму его |
образования нефти – органическое вещество), согласно которой |
|||||||||||||||||||||||||||
поглощались магмой, а впоследствии при охлаждении ее по |
накопления и захоронения, балансовую сторону процесса, условия и |
нефть залегает на глубине 1,5…6км. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
трещинам и разломам проникли в осадочные породы земной коры. |
факторы превращения в нефть, факторы и виды миграции |
Процесс органического нефтеобразования делится на 3 этапа: |
|
||||||||||||||||||||||||||
Согласно этой гипотезе нефть является продуктом превращения |
последней. Все эти гипотезы объединяет представление об |
1.накопление органического материала сапропелевого типа |
|||||||||||||||||||||||||||
первичных углеводородов космоса, попавших на Землю вместе с |
органическом характере исходного материала, генетической связи |
(осадков морей и шельфа океанов - морской ил, состоящий из |
|||||||||||||||||||||||||||
другими формами космической материи. Космическая гипотеза не |
его накопления и преобразования с осадочными породами, |
растительных (фитопланктон) и животных (зоопланктон) |
|||||||||||||||||||||||||||
опирается ни на какие факты. Рассматриваемая гипотеза носит |
благоприятной фациальной обстановкой и превращением в нефть |
организмов, обогащенных жировыми веществами) и его |
|||||||||||||||||||||||||||
упрощенный характер и не обсуждает |
вопрос о происхождении |
захороненного материала в осадочной оболочке Земли. Это |
преобразование рассеянной органики в диффузно рассеянную нефть |
||||||||||||||||||||||||||
нефти, относя его в область, недоступную для исследования. |
|
обстоятельство позволило Вассоевичу назвать теорию о |
(старые слои быстро перекрываются молодыми; разложение |
||||||||||||||||||||||||||
2.Карбидная гипотеза Менделеева |
(1877г.). Известно, что при |
происхождении нефти не просто органической, а органической |
растительных и животных организмов под действием анаэробных |
||||||||||||||||||||||||||
действии воды на некоторые карбиды металлов образуются |
осадочно-миграционной. |
|
|
|
|
бактерий без доступа кислорода; опускание образовавшегося пласта |
|||||||||||||||||||||||
углеводороды. Эта реакция легла в основу гипотезы Менделеева. По |
Аргументация органической теории происхождения нефти |
с повышением давления и температуры по мере погружения в |
|||||||||||||||||||||||||||
его представлениям процесс образования нефти протекал |
может быть геологической и геохимической. |
|
|
результате общего прогибания земной коры); |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
следующим образом. Вода проникала в Землю по трещинам, |
Геологическая аргументация: |
|
|
|
|
2.выжимание (вытеснение при давлении 15…45МПа и |
|||||||||||||||||||||||
глубина которых должна была достигать нескольких десятков |
1.многие промышленные залежи нефти на Земном шаре |
температуры 60…150ºС на глубинах 1,5…6км) рассеянной нефти из |
|||||||||||||||||||||||||||
километров. Находящиеся в недрах Земли карбиды металлов |
приурочены к осадочным отложениям. Лишь как исключение |
нефтематеринских пород в коллекторы (проницаемые породы); |
|
||||||||||||||||||||||||||
реагировали с водой, образуя углеводороды. Действительно, при |
несколько месторождений обнаружено в кристаллических |
3.движение (миграция) нефти по коллекторам (проницаемым |
|||||||||||||||||||||||||||
взаимодействии карбидов металлов с водой или кислотами в опытах |
изверженных породах. Но и эти залежи всегда находятся в контакте |
породам) к месту образования залежей и накопление нефти в |
|||||||||||||||||||||||||||
наблюдалось образование жидких углеводородов, сходство которых |
с осадочными породами, из которых могла просочиться нефть. |
залежах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
с нефтью устанавливалось по внешнему виду и запаху. Кроме |
Осадочные породы являются не только вместилищем для нефти, но |
Белых пятен в недрах Земли на этих глубинах почти не осталось. |
|||||||||||||||||||||||||||
метана, этилена и ацетилена, ни один из углеводородов в продуктах |
и средой, в которой совершался процесс нефтеобразования. |
|
Поэтому теория органического происхождения не дает практически |
||||||||||||||||||||||||||
реакции не идентифицирован. По представлению Менделеева, |
2.Существует явная и прямая связь между процессами |
никаких перспектив в отношении разведки новых крупных |
|||||||||||||||||||||||||||
углеводороды под действием высоких температур в недрах |
нефтеобразования, углеобразования и процессами накопления |
месторождений нефти. |
теорией неорганического происхождения |
||||||||||||||||||||||||||
испарялись и поднимались в область меньших давлений в наружную |
битумов и дисперсного органического вещества. |
|
|
В |
соответствии с |
||||||||||||||||||||||||
холодную оболочку Земли, сложенную осадочными породами. Здесь |
3.Нефть и генетически связанные с ней асфальты имеют сходный |
нефти (исходный материал для образования нефти – минеральные |
|||||||||||||||||||||||||||
и должны были формироваться промышленные залежи нефти и газа. |
состав с другими горючими ископаемыми органического |
вещества): в недрах нашей планеты имеется достаточное количество |
|||||||||||||||||||||||||||
Гипотеза Менделеева вызывает следующие возражения. По |
происхождения — углями и сланцами. |
|
|
исходного материала для образования углеводородов. Источниками |
|||||||||||||||||||||||||
современным представлениям, нефть состоит из огромного числа |
4. Процессы нефтеобразования совершались во все |
углерода и водорода считаются вода и углекислый газ. |
|||||||||||||||||||||||||||
сложных углеводородов с присущими им закономерностями, |
геологические эпохи. Имеются залежи нефти в породах |
Благоприятная для реакции химическая среда обеспечивается |
|||||||||||||||||||||||||||
которые в реакциях карбидов с водой получить невозможно. Для |
кембрийского возраста, насчитывающих свыше 500 млн. лет, и в |
присутствием закисных соединений металлов. Образование нефти |
|||||||||||||||||||||||||||
возможности синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода |
молодых — третичных отложениях, имеющих возраст 20 — 30 млн. |
будет продолжаться до тех пор, пока в недрах Земли есть вода, |
|||||||||||||||||||||||||||
по Фишеру — Тропшу требуются строгие эквимолекулярные |
лет. |
|
|
|
|
|
|
углекислый газ и восстановители (в основном закись железа). На |
|||||||||||||||||||||
соотношения реагирующих компонентов и чистых катализаторов — |
Геохимическая аргументация: |
|
|
|
|
основании данной теории запасы нефти на Земле значительно |
|||||||||||||||||||||||
условия, которых в мантии Земли нет. Непонятно, как могла вода |
1.В нефти обнаружены оптически активные вещества биогенного |
больше разведанных на сегодня и продолжают пополняться. |
|
||||||||||||||||||||||||||
попадать из области низких давлений на поверхности в области |
происхождения. Такие же вещества найдены в битумоидах (часть, |
Можно сделать вывод, что обе теории (органическая и |
|||||||||||||||||||||||||||
высоких, существующих в недрах Земли. Для своего времени |
извлекаемая |
хлороформом |
и |
другими |
органическими |
неорганическая) происхождения нефти убедительно объясняют |
|||||||||||||||||||||||
гипотеза Менделеева была прогрессивной. В ней впервые проблема |
растворителями из дисперсного органического вещества осадочных |
процесс образования нефти, взаимно дополняя друг друга. А истина |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Механохимический процесс образования метана заключается в образовании углеводородов из органического вещества (углей) под воздействием постоянных и переменных механических нагрузок.
Метаморфический процесс образования метана связан с преобразованием угля под воздействием высоких температур (> 500ºС) в углерод.
Космогенный процесс образования метана описывает «космическая» гипотеза образования нефти В.Д.Соколова.
Считается, что основная масса метана большинства газовых месторождений мира имеет термокаталитическое происхождение. Образуется он на глубине от 1 до 10 км. Большая доля метана имеет биохимическое происхождение. Основное его количество образуется на глубинах до 1…2км.
В37.2
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
38. |
|
Бензины. Основные показатели их качества и |
|
39. |
Дизельные топлива и их эксплуатационные |
|
40. |
Нефтяные масла. Способы получения, области |
||||||||||||||||||||||
|
|
эксплуатационные свойства |
|
|
|
|
|
|
|
характеристики |
|
|
|
|
|
применения и основные эксплуатационные |
||||||||||||||
Бензины – карбюраторные топлива для авиационных и |
Дизельные |
топлива, |
применяемые |
в |
двигателях |
с |
|
|
|
|
|
характеристики |
|
|||||||||||||||||
Нефтяные масла представляют собой высококипящие вязкие |
||||||||||||||||||||||||||||||
автомобильных двигателей. Карбюраторные топлива состоят из |
воспламенением от сжатия, подразделяются на три группы: |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
низко- и среднекипящих фракций нефти, легких продуктов |
1.топлива для быстроходных дизелей (ДА, ДЗ, ДЛ, ДС); |
|
|
фракции нефти, очищенные от нежелательных примесей. Основное |
||||||||||||||||||||||||||
вторичной переработки. |
|
|
|
|
|
2.топлива для автотракторных, тепловозных и судовых дизелей |
назначение нефтяных масел состоит в том, чтобы снизить трение |
|||||||||||||||||||||||
Топлива для авиационных карбюраторных двигателей |
(А, С, 3, Л); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
между твердыми поверхностями движущихся частей различных |
||||||||||||||||||
представляют собой смеси бензиновых фракций каталитического |
3.топлива для среднеоборотных дизелей (ДТ и ДМ]. |
|
|
|
механизмов, станков, двигателей, машин и тем самым предотвратить |
|||||||||||||||||||||||||
крекинга и риформинга, алкилата и других высокооктановых |
Дизельные топлива состоят из средних дистиллятных фракций |
износ этих частей. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
компонентов с добавкой антидетонационных и антиокислительных |
нефти, перегоняющихся в пределах 180—350°С, легких газойлей |
Существуют: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
присадок. Выпускаются авиационные бензины марок Б-100/130, Б- |
каталитического и термического крекинга, коксования и |
1.базовые масла, полученные непосредственно обработкой |
||||||||||||||||||||||||||||
95/130, Б-91/115, Б-70 (в числителе – октановое число, в знаменателе |
гидрокрекинга. |
эксплуатационными характеристиками |
дизельных |
нефтяных фракций; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
– сортность на богатой смеси). |
|
|
|
|
Основными |
2.масла, в которые для улучшения эксплуатационных |
||||||||||||||||||||||||
Топлива для автомобильных карбюраторных двигателей |
топлив являются: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
показателей введены присадки; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
приготавливают смешением бензинов прямой перегонки, |
1.воспламеняемость; |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.синтетические масла, полученные из индивидуальных |
||||||||||||||||||||
термического и каталитического крекинга, каталитического |
2.фракционный состав; |
|
|
|
|
|
|
|
|
органических соединений с помощью многоступенчатого |
||||||||||||||||||||
риформинга, |
|
алкилатов, |
изомеризатов, |
рафинатов |
от |
3.вязкость; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
органического синтеза. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
экстракционного выделения бензола и толуола. Отечественная |
4.коксуемость; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нефтяные масла классифицируются: |
|
|
|||||||||||||||||
промышленность выпускает автомобильные бензины А-72, А-76 |
5.температура вспышки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.по способу выделения из нефти: |
|
|
|
|||||||||||||||||
(цифры обозначают минимально допустимое октановое число по |
6.температура помутнения; |
|
|
|
|
|
|
|
1.1.дистиллятные; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
моторному методу), АИ-93, АИ-98 (цифры обозначают октановое |
7.температура застывания; |
|
|
|
|
|
|
|
1.2.остаточные; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
число по исследовательскому методу). |
|
|
|
|
8.содержание смолистых и коррозионноактивных соединений. |
|
1.3.смешанные; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Углеводородный состав влияет на эксплуатационные свойства |
Воспламеняемость. Рабочий процесс в дизельных двигателях |
2.по методу очистки: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
товарных бензинов. Эксплуатационные характеристики бензинов |
протекает в течение четырех тактов. В конце хода сжатия в сжатый |
2.1.выщелоченные; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
должны обеспечить нормальную работу двигателей в различных |
и нагретый воздух впрыскивается в течение определенного времени |
2.2.кислотно-щелочной очистки; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
режимах. |
|
|
|
|
|
|
|
порция |
топлива. |
Через |
некоторое |
|
время |
топливо |
2.3.селективной очистки; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Основными показателями качества автомобильных топлив |
самовоспламеняется и сгорает. Время между началом впрыска и |
2.4.адсорбционной очистки и т. п.; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
являются: |
|
|
|
|
|
|
|
самовоспламенением |
топлива |
называется |
периодом задержки |
3.по областям применения: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1.детонационная стойкость; |
|
|
|
|
самовоспламенения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1.смазочные: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2.фракционный состав; |
|
|
|
|
|
Этот период у разных топлив неодинаков. Некоторые топлива |
3.1.1.индустриальные: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
3.химическая и физическая стабильность; |
|
|
|
воспламеняются почти сразу же после впрыска, другие — спустя |
3.1.1.1.масла общего назначения серия И (И-5А, И-8А, И-12А и т. |
|||||||||||||||||||||||||
4.содержание серы; |
|
|
|
|
|
определенное время. В первом случае сгорание топлива происходит |
д.) для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
5.температурой кристаллизации (только для авиационных |
с постоянной скоростью, и давление образовавшихся газов над |
смазки станков, подшипников, КИП, не содержат присадок, их |
||||||||||||||||||||||||||||
бензинов); |
|
|
|
|
|
|
|
поршнем нарастает равномерно. Во втором случае в цилиндр |
вязкость колеблется от 4—5 (И-5А) до 90—118 (И-100А) мм2/с; |
|||||||||||||||||||||
6.содержанием смолистых веществ (только для авиационных |
успевает поступить большое количество топлива, оно |
3.1.1.2.масла серий ИГП (ИГП-4, ИГП-6 и т. д.), ИСП, ИРП и |
||||||||||||||||||||||||||||
бензинов); |
|
|
|
|
|
|
|
воспламеняется одновременно, сгорание носит взрывной характер, а |
ИТП для смазки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
7.высокой теплотой сгорания (только для авиационных |
давление газов повышается мгновенно, скачком. Это явление, |
различного станочного оборудования, зубчатых, червячных и |
||||||||||||||||||||||||||||
бензинов). |
|
|
|
|
|
|
|
которое по внешним признакам напоминает детонацию в двигателях |
винтовых передач, они содержат набор различных присадок; |
|||||||||||||||||||||
Детонационная стойкость (ДС). Детонацией называется |
с зажиганием от искры, носит название |
жесткой работы. Период |
3.1.1.3.масла для смазки прокатных станов — вапоры |
|||||||||||||||||||||||||||
особый режим сгорания топлива в двигателе. Детонация появляется |
задержки воспламенения определяется характером предпламенных |
облегченные 13, 25 и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
в тех случаях, когда после воспламенения топливно-воздушной |
процессов окисления. Чем больше в воздушно-топливной смеси |
30, масла П-28, ПС-28, П-40 (цифры обозначают вязкость при |
||||||||||||||||||||||||||||
смеси сгорает только часть топлива. Остаток (до 20%) топливного |
накопится продуктов окислении (перекисей, альдегидов, кетонов), |
100°С в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
41. Парафины и церезины. Их получение и использование |
|
42. |
Ароматические углеводороды и нефтяные битумы. |
43. |
Пластические смазки и нефтепродукты различного |
|||||||||||||||||||||||||
В группу парафины и церезины входят: |
|
|
|
|
|
|
|
Их получение и использование |
|
|
|
|
|
|
|
назначения |
|
|
||||||||||||
|
карбамидной |
или |
Ароматические углеводороды. На установках каталитического |
Пластические смазки применяются для смазки узлов трения в |
||||||||||||||||||||||||||
1.жидкие |
|
парафины, |
получаемые |
|||||||||||||||||||||||||||
адсорбционной |
депарафинизацией |
дизельных |
фракций. |
риформинга и пиролиза вырабатывают товарные ароматические |
случаях, когда невозможно использовать масла из-за отсутствия |
|||||||||||||||||||||||||
Используются для получения белково-витаминых концентратов, |
углеводороды, которые используются в качестве растворителей и |
герметизации или сложности пополнения смазываемого узла |
||||||||||||||||||||||||||||
синтетических жирных кислот и поверхностно-активных веществ; |
являются ценным химическим сырьем. Это бензол, толуол, ксилол |
смазочным материалом. Смазки используются для защиты |
||||||||||||||||||||||||||||
2.твердые |
нефтяные |
парафины |
— высокоочищенные, |
нефтяной технический, n- и o-ксилолы. При пиролизе получают |
металлических поверхностей от атмосферной коррозии, для |
|||||||||||||||||||||||||
различающиеся температурой плавления (входит в обозначение): |
зеленое |
масло, |
которое |
представляет |
собой |
смесь |
уплотнения подвижных и неподвижных соединений (резьбовых, |
|||||||||||||||||||||||
Bi50-52, B252-54, В354-56, В456-58: технический— Т, для синтеза— |
высокомолекулярных, в основном полициклических, углеводородов |
сальниковых и др.). Смазки представляют собой нефтяные масла, |
||||||||||||||||||||||||||||
С, неочищенный спичечный —Нс, неочищенный высокоплавкий — |
и используется как сырье для производства технического углерода. |
|
загущенные каким-либо загустителем. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Нв. Твердые парафины выделяются депарафинизацией масляных |
Нефтяные битумы получают из тяжелых нефтяных остатков |
Смазки классифицируются: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
фракций, очищаются при помощи кислот, щелочей, адсорбентов, |
методами глубокого концентрирования (остаточные) и окисления |
по консистенции на: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
селективных растворителей и используются для нужд парфюмерной |
(окисленные). Битумы представляют собой твердые или жидкие |
1.полужидкие; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
промышленности, производства жирных кислот, присадок к маслам, |
водонерастворимые материалы. Они широко используются при |
2.пластичные; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
смазок и в других технических целях; |
|
|
|
|
строительстве дорог и различных гражданских и промышленных |
3.твердые; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
3.твердые пищевые парафины П-1, П-2, П-3, которые служат |
сооружений, в производстве кровельных материалов, асфальтовых |
по назначению на: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
для пропитки пищевой тары; |
|
|
|
|
|
лаков, полиграфических красок. |
|
|
|
|
|
|
|
1.антифрикционные (солидолы, консталины); |
|
|||||||||||||||
4.церезины |
марок 80, 75, 67, 57, 100, конденсаторный |
|
|
Вырабатываются следующие виды битумов: |
|
|
|
|
2.консервационные или защитные; |
|
|
|
||||||||||||||||||
применяются в производстве смазок, вазелинов, кремов, как |
|
1.дорожные вязкие с различной температурой размягчения и |
3.уплотнительные; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
изоляционный материал. |
|
|
|
|
|
глубиной проникновения иглы в битум; |
|
|
|
|
|
|
по типу применяемого загустителя на: |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2.дорожные жидкие; |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.углеводородные (загуститель - церезин или парафин); |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3.строительные; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.мыльные (на базе мыл высших жирных кислот); |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4.кровельные; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.неорганические (загуститель - сажа, силикагель, бентонит); |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
5.изоляционные; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.органические (загуститель — краситель, казеин и т.п.). |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6.высокоплавкие (рубраксы); |
|
|
|
|
|
|
|
Выпускается свыше 140 видов смазок, различающихся |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
7.специальные. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вязкостью, пределом прочности, пенетрацией, температурой |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
каплепадения, испаряемостью, стабильностью против окисления и |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
другими свойствами. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К нефтепродуктам различного назначения относятся: |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.осветительные керосины, основным показателем качества |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
которых является высота некоптящего пламени; |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.бензины-растворители |
|
и |
сольвенты, применяемые в |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
резиновой и лакокрасочной промышленности, при изготовлении |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
клея, экстрагировании масла и жира из семян, листьев, костей и т.п.; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.смазочно-охлаждающие нефтепродукты |
(эмульсолы, сульфо- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фрезол, смазочно-охлаждающие жидкости), используемые при |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обработке металлов резанием, для обезжиривания металлических |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деталей и в других целях; |
|
и |
их |
|
соли (асидол, мылонафт), |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.нефтяные |
кислоты |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
применяемые в мыловаренной, лакокрасочной промышленности, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при крашении тканей, в качестве шпалопропиточного материала; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.деэмульгаторы нефтяных эмульсий — нейтрализованный |
||||||||||
44. |
Определение содержания воды в нефти |
|
|
45. Определение кислотности и кислотного числа |
|
|
46. Определение кинематической и динамической вязкости |
|||||||||||||||||||||||
Проба на потрескивание: |
|
|
|
|
|
|
|
|
нефтепродуктов |
|
|
|
|
|
|
|
нефти и нефтепродуктов |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Кислотное число – количество миллиграммов КОН, |
Вязкость – важный физико-химический параметр, используемый |
||||||||||||||||||||||||
Приборы: пробирка диаметром 10…15 и высотой 120…150мм; |
||||||||||||||||||||||||||||||
термометр; термостат. |
|
|
|
|
|
необходимое для нейтрализации 1г вещества. Кислотное число |
при подсчете запасов нефти, проектировании разработки нефтяных |
|||||||||||||||||||||||
При нагревании нефти или нефтепродукта до 150ºС |
характеризует содержание нафтеновых кислот в нефтях и |
месторождений, выборе способа транспортировки и схемы |
||||||||||||||||||||||||||||
содержащаяся в них вода вскипает и образует пену, вызывая треск и |
нефтепродуктах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
переработки нефти, в химмотологии. |
|
|
|
||||||||||||||||
помутнение продукта. По этим признакам делают заключение о |
Определение кислотности и кислотного числа нефти и |
Динамическая вязкость |
(η) – это отношение действующего |
|||||||||||||||||||||||||||
наличии или отсутствии воды в продукте. |
|
|
|
|
касательного напряжения к градиенту скорости при заданной |
|||||||||||||||||||||||||
В стеклянную пробирку диаметром 10…15 и высотой 120… |
нефтепродуктов по ГОСТ 5985-79. |
|
|
|
|
|
|
температуре. Единица измерения динамической вязкости паскаль- |
||||||||||||||||||||||
150мм наливают испытуемый продукт до высоты 80…90мм. |
Сущность метода заключается в титровании кислых соединений |
секунда (Па×с). Величина, обратная динамической вязкости, |
||||||||||||||||||||||||||||
Пробирку закрывают пробкой, снабженной термометром и имеющей |
испытуемого продукта спиртовым раствором гидроксида калия в |
называется |
текучестью. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
отверстие для прохождения образующихся паров. Шарик |
присутствии цветного индикатора и определении для светлых |
В основе определения динамической вязкости путем измерения |
||||||||||||||||||||||||||||
термометра должен находиться на расстоянии 20…30мм от дна |
нефтепродуктов кислотности, выраженной в мг КОН на 100см3, для |
времени истечения жидкости через капиллярные трубки лежит |
||||||||||||||||||||||||||||
пробирки. Пробирку с испытуемым продуктом вставляют |
нефти и темных нефтепродуктов – кислотного числа, выраженного в |
формула Пуазейля: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
вертикально в термостат, нагретый до 170ºС, и наблюдают за ней в |
мг КОН/г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η = π p r4 τ / 8 V L, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
течение нескольких минут, пока температура в пробирке не |
Приборы, реактивы, материалы: |
|
|
|
|
|
|
где p – давление, при котором происходит истечение жидкости |
||||||||||||||||||||||
достигнет 150ºС. При наличии в продукте влаги он начинает |
колба коническая вместимостью 250см3; холодильник обратный |
из капилляра; r – радиус капилляра; τ – время истечения жидкости в |
||||||||||||||||||||||||||||
пениться, слышится треск. Наличие влаги считается установленным, |
водяной (или воздушный); электрическая плитка; бюретка |
вискозиметре; V – объем жидкости, протекающей через капилляр; L |
||||||||||||||||||||||||||||
если явственный треск слышен не менее двух раз. |
|
|
вместимостью 10см3; пипетка вместимостью 50см3; секундомер; |
– длина капилляра. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Определение содержания воды по методу Диана и Старка: |
|
весы лабораторные; спирт этиловый ректифицированный; 0,05 н. |
Необходимость определения кинематической вязкости (ν) |
|||||||||||||||||||||||||||
Это наиболее распространенный и достаточно точный метод |
спиртовый раствор КОН. |
|
|
|
|
|
|
|
|
связана с тем, что для определения динамической вязкости (η) |
||||||||||||||||||||
определения количественного содержания воды в нефтях и |
Проведение испытаний: |
|
|
|
|
|
|
|
|
требуется источник постоянного давления (постоянно приложенное |
||||||||||||||||||||
нефтепродуктах. Он основан на азеотропной перегонке пробы нефти |
Для испытания светлых нефтепродуктов отбирают 50…100см3 |
напряжение) на жидкость. Это условие предопределяет |
||||||||||||||||||||||||||||
или нефтепродукта с растворителями и применяется во многих |
пробы. Для испытания нефти и темных нефтепродуктов берут 5…8г |
дополнительные |
технические |
|
трудности, |
сложность |
||||||||||||||||||||||||
странах. В России определение воды по этому методу проводят по |
пробы, взвешенной с погрешностью не более 0,01г. |
|
85%- |
воспроизведения результатов и трудоемкость анализа. |
|
|||||||||||||||||||||||||
ГОСТ 2477-65. |
|
|
|
|
|
|
В коническую колбу вместимостью 250см3 |
наливают 50см3 |
Кинематическая вязкость |
(ν) – это отношение динамической |
||||||||||||||||||||
Приборы, лабораторная посуда, реактивы, материалы: |
|
|
ного этилового спирта и кипятят с обратным холодильником |
вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре: |
||||||||||||||||||||||||||
колбонагреватель или электроплитка; приемник-ловушка; |
водяным или воздушным в течение 5мин. В прокипяченный спирт |
ν = η /ρ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
обратный холодильник; колба круглодонная вместимостью 0,5л; |
добавляют 8…10 капель (0,25 см3) индикатора нитрозинового |
Сущность метода определения кинематической вязкости |
||||||||||||||||||||||||||||
мерный цилиндр на 1л; бензин марки БР-1; кипелки (кусочки пемзы, |
желтого и нейтрализуют в горячем состоянии при непрерывном |
заключается в замене постоянного давления (внешней силы) |
||||||||||||||||||||||||||||
фарфора, стеклянных капиллярных трубок). |
|
|
|
|
перемешивании 0,05 н. спиртовым раствором гидроксида калия до |
давлением столба жидкости, равным произведению высоты столба |
||||||||||||||||||||||||
Подготовка к анализу: |
|
|
|
|
|
первого изменения желтой окраски в зеленую. |
|
|
светлого |
жидкости, плотности жидкости и ускорения силы тяжести. Эта |
||||||||||||||||||||
По этому методу в качестве растворителя используют бензин- |
При |
определении |
кислотности |
50…100см3 |
замена привела к значительному упрощению и распространению |
|||||||||||||||||||||||||
растворитель для резиновой промышленности марки БР-1, |
нефтепродукта приливают в колбу с нейтрализованным горячим |
метода определения кинематической вязкости в стеклянных |
||||||||||||||||||||||||||||
выкипающий при 80…120ºС и содержащий не более 3% |
спиртом. При определении кислотного числа нейтрализованный |
капиллярных вискозиметрах. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
ароматических углеводородов. |
|
|
|
|
горячий спирт приливают в колбу с 5…8г нефти или темного |
Определение кинематической вязкости (ν) обязательно для |
||||||||||||||||||||||||
Пробу нефти тщательно перемешивают встряхиванием в склянке |
нефтепродукта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
товарных нефтепродуктов, как дизельные топлива и смазочные |
||||||||||||||||||
в течение 5мин. Высоковязкие нефти и нефтепродукты |
Смесь спирта с исследуемым продуктом кипятят в течение 5мин |
масла (ньютоновские жидкости). |
|
|
вязкости |
жидких |
||||||||||||||||||||||||
предварительно нагревают до 40…50ºС. Из перемешанной пробы |
(точно) |
с |
обратным |
холодильником |
|
при |
постоянном |
Для |
определения |
динамической |
||||||||||||||||||||
нефти или нефтепродукта берут навеску 100г в чистую сухую, |
перемешивании. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нефтепродуктов, имеющих вязкость 1×10…6×10 Па×с, применяют |
|||||||||||||||||||
предварительно взвешенную стеклянную колбу. Затем в колбу |
Если содержимое колбы после кипячения все еще сохраняет |
автоматический капиллярный вискозиметр (ГОСТ 7163-84). |
||||||||||||||||||||||||||||
доливают 100мл растворителя и содержимое перемешивают. |
|
зеленую |
окраску, |
испытание |
прекращают |
и считают, |
что |
Динамическую |
вязкость |
природных |
битумов, |
тяжелых |
нефтей и |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Особую группу составляют загущенные масла (в обозначении |
Фракционный состав. Фракционный состав дизельного топлива |
Условия эксплуатации автомобильных двигателей в осеннее- |
||||||||||||||||||
буква «з»), которые приготавливаются смешением незагущенного |
влияет на полноту сгорания, условия распыливания, дымность |
зимний и летний периоды различны, и поэтому современными |
||||||||||||||||||
масла и полимера. Загущенные масла имеют дробную маркировку, в |
выхлопа, степень нагарообразования. При высоком содержании |
нормами установлены сезонные требования по фракционному |
||||||||||||||||||
которой цифры в знаменателе характеризуют вязкость при —18°С. |
легких фракции увеличивается давление сгорания, двигатель |
составу. Бензины, предназначенные для применения в летних |
||||||||||||||||||
Основными |
эксплуатационными |
характеристиками |
работает более жестко. В то же время утяжеление топлива ухудшает |
условиях, имеют более низкое давление паров. Чтобы обеспечить |
||||||||||||||||
нефтяных смазочных масел являются: |
|
|
|
условия распыливания, уменьшает скорость образования рабочей |
необходимые пусковые свойства товарного бензина, в его состав |
|||||||||||||||
1.вязкостно-температурные свойства; |
|
|
|
смеси, приводит к повышенному дымлению и снижению |
включают до 30% легких компонентов (прямогонной фракции |
|||||||||||||||
2.подвижность при низких температурах; |
|
|
экономичности двигателя. Оптимальный фракционный состав |
температура начала кипения – 62ºС, изопентана, алкилата). |
||||||||||||||||
3.устойчивость против окисления. |
|
|
|
диктуется конструктивными особенностями дизелей и условиями их |
Требуемое |
давление |
насыщенных |
|
паров |
обеспечивается |
||||||||||
Вязкость. Требования, предъявляемые к вязкости смазочных |
эксплуатации. |
Стандартом |
на |
дизельное |
|
топливо |
для |
добавлением бутана. В летних бензинах обычно содержится 2-3% |
||||||||||||
масел, весьма различны; они зависят от характера и скорости |
автотракторных, тепловозных и судовых дизелей установлены |
бутана, в зимних до 5-8%. |
|
|
В |
процессе |
хранения, |
|||||||||||||
движения трущихся поверхностей, удельных нагрузок. Вязкость |
следующие температуры перетопки 50% топлива: летнего—не выше |
Химическая |
стабильность. |
|||||||||||||||||
масляных фракций, полученных из одной и той же нефти, растет с |
280°С, зимнего —не выше 250 °С, арктического — не выше 240 °С. |
транспортирования и применения карбюраторных топлив возможны |
||||||||||||||||||
увеличением температур начала и конца кипения фракций. Вязкость |
Вязкость, температуры застывания и помутнения. Этими |
изменения в их химическом составе, вызываемые, в первую очередь |
||||||||||||||||||
фракций с одинаковыми пределами перегонки, полученных из |
показателями определяются условия подачи топлива к цилиндрам |
реакциями окисления и полимеризации. Химическую стабильность |
||||||||||||||||||
разных нефтей или даже полученных из одной нефти, но очищенных |
двигателей, а вязкостью, кроме того, и условия распыливания. |
автомобильных |
бензинов |
характеризуют |
длительностью |
|||||||||||||||
разными способами, может оказаться неодинаковой. Вязкость |
Маловязкое низкозастывающее дизельное топливо обладает |
индукционного периода, определяемой в стандартных условиях, и |
||||||||||||||||||
зависит от углеводородного состава масляных фракций, который, в |
хорошей текучестью в трубопроводах, фильтрах, насосах и |
содержанием смол. Для оценки химической стабильности |
||||||||||||||||||
свою очередь, определяется химическим составом нефти и способом |
форсунках даже при отрицательных температурах; оно более |
авиационных бензинов используют показатели содержания смол и |
||||||||||||||||||
удаления нежелательных компонентов (очистки). Наименьшую |
однородно и мелко распыливается, благодаря чему улучшаются |
периода стабильности. |
|
Активные |
|
сернистые |
соединения |
|||||||||||||
вязкость имеют алканы. Удаление алканов из масляных фракций |
условия испарения, смесеобразования и сгорания. Однако при |
Содержание |
серы. |
|
|
|||||||||||||||
увеличивает вязкость масел. Вязкость циклоалканов и аренов выше, |
использовании слишком маловязкого топлива возникает опасность |
(сероводород, низшие меркаптаны) вызывают сильную коррозию |
||||||||||||||||||
чем алканов. Вязкость аренов масла выше, чем вязкость |
быстрого износа двигателей. Вязкость дизельных топлив составляет |
топливной системы и транспортных емкостей; бензин должен быть |
||||||||||||||||||
циклоалканов. При удалении из масляных фракций аренов и |
при 20°С 1,8÷6,0 мм2/с. В малооборотных стационарных дизелях, где |
полностью очищен от этих веществ. Полнота очистки |
||||||||||||||||||
циклоалкано-аренов наблюдается снижение вязкости масел. |
|
топливо может подогреваться перед подачей на сгорание, |
контролируется анализом на медной пластинке. |
|
(тиофены, |
|||||||||||||||
Вязкостно-температурные свойства. Необходимо, чтобы |
применяются более вязкие топлива. |
|
|
|
|
Неактивные |
сернистые |
соединения |
|
|||||||||||
вязкость масел с уменьшением температуры повышалась не резко, т. |
Для двигателей, работающих на открытом воздухе, большое |
тетрагидротиофены, сульфиды, дисульфиды, высшие меркаптаны) |
||||||||||||||||||
е. чтобы кривая зависимости вязкости от температуры была по |
значение имеют такие показатели топлива, как |
температура |
коррозии не вызывают; однако при их сгорании образуются окислы |
|||||||||||||||||
возможности более пологой. |
|
|
|
застывания, характеризующая полную потерю подвижности, и |
серы (SO2, SO3), под действием которых происходит быстрый |
|||||||||||||||
Для оценки вязкостно-температурных свойств применяются два |
температура помутнения, при которой в топливе появляются |
коррозионный износ деталей двигателя, снижаются мощностные |
||||||||||||||||||
показателя: |
|
|
|
|
первые кристаллы парафина. При использовании топлив с высокой |
показатели. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1.коэффициент вязкости; |
|
|
|
температурой помутнения существует опасность забивания |
Для снижения содержания серы в карбюраторных топливах |
|||||||||||||||
2.индекс вязкости. |
|
|
|
кристаллами парафина фильтров, через которые пропускают |
применяются различные методы очистки. |
|
|
|
||||||||||||
Коэффициент вязкости представляет собой отношение |
топливо для очистки от механических примесей. Температура |
В38.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
кинематической вязкости масла при 50 и 100°С или при двух любых |
застывания дизельных топлив для автотракторных двигателей не |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
других температурах, соответствующих крайним значениям |
должна превышать: —10°С для летнего, —35 °С для зимнего и — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
интервала температур работы исследуемого масла. Коэффициент |
55°С для арктического сорта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вязкости не полностью отражает ход кривой изменения вязкости |
Фильтруемость. В последние годы на дизельных двигателях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
масел в зависимости от температуры и потому не получил широкого |
широко используются бумажные фильтры тонкой очистки. В связи с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
распространения. |
|
|
|
|
этим повысились требования к чистоте дизельных топлив и введен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Общепринятой является оценка вязкостно-температурных |
коэффициент |
фильтруемости. |
Коэффициент |
|
фильтруемости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
свойств масел по индексу вязкости. |
Индекс вязкости |
(ИВ) |
определяют на специальном приборе, измеряя изменение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
определяется сравнением вязкости испытуемого масла с вязкостью |
пропускной |
способности |
фильтра при |
последовательном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение вязкости непрозрачных нефтепродуктов:
Если жидкость настолько темна, что прохождение мениска через метку засечь невозможно, следует пользоваться вискозиметром ВНЖТ. Заполняют его следующим образом. На отводную трубку надевают резиновую трубку. Зажав пальцем колено и перевернув вискозиметр, опускают колено в сосуд с нефтью и засасывают ее с помощью резиновой груши до метки М4, следя за тем, чтобы в жидкости не образовались пузырьки воздуха.
В тот момент, когда уровень жидкости достигнет метки М4, вискозиметр вынимают из сосуда и быстро переворачивают в нормальное положение. Снимают с внешней стороны конца колена избыток нефти и надевают кусочек резиновой трубки длиной 8… 15см с присоединенным закрытым краном или зажимом. Затем открывают кран для заполнения жидкостью резервуара и вновь его закрывают, когда жидкость заполнит приблизительно ½ резервуара. Вискозиметр устанавливают в термостат, после выдержки в нем в течение 20мин открывают колено и, пользуясь двумя секундомерами, измеряют время истечения жидкости от метки М1 до М2 и от метки М2 до метки М3.
По измеренному времени заполнения резервуара вычисляют вязкость. Измеренное время заполнения резервуара служит для контроля. Повторное определение можно делать только с новой загрузкой после тщательной промывки прибора.
Кинематическую вязкость нефти вычисляют с точностью до четвертой значащей цифры (например: 1,255; 16,47; 193,1; 1735).
В46.2