Федеральное агентство по образованию
Определение анилиновой точки методом равных объемов
жүктеу/скачать 0.51 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.4 Обработка результатов
- СТРУКТУРНО - ГРУППОВОЙ АНАЛИЗ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ 2.1 Назначение и область применения структурно – группового анализа нефтяных фракций
| 1.3 Определение анилиновой точки методом равных объемов
Метод равных объемов применяют для деароматизированной фракции (после удаления аренов адсорбцией на силикагеле). В чистую сухую пробирку помещают по 1 см анилина и анализируемой фракции, затем в пробирку вставляют на корковой пробке термометр так, чтобы середина ртутного шарика находилась на линии раздела анилина и исследуемой фракции. Пробирку для испытания вставляют на корковой пробке в пробирку муфту, которую зажимают лапкой штатива, и помещают в глицериновую баню. Баню нагревают на электроплитке с асбестовой прокладкой. Смесь в пробирке перемешивают нихромовой мешалкой, пропущенной через пробку термометра, до тех пор, пока раствор не станет однородным и прозрачным. В этот момент пробирку с муфтой поднимают вверх по штативу над баней и смесь перестают перемешивать. Смеси дают постепенно охлаждаться, пока не появится слабая муть выделяющегося анилина. С этого момента смесь начинают энергично перемешивать до образования равномерной мути, скрывающей ртутный шарик термометра. Полученную температуру помутнения называют анилиновой точкой. Температуры полного смешения и помутнения не должны расходиться более чем на 0,1 °С. Определение анилиновой точки повторяют с новым образцом исследуемой фракции. Расхождение анилиновых точек в параллельных опытах не должно превышать 0,2 °С. 1.4 Обработка результатов Массовую долю аренов А, %, рассчитывают по формуле: где — депрессия анилиновой точки, зависящая от содержания аренов; К — анилиновый коэффициент, соответствующий содержанию аренов, вызывающему понижение анилиновой точки деароматизированной фракции на 1°С. Значения коэффициента К зависят от природы аренов, присутствующих в узкой фракции, и их количества. Они определены экспериментально в ГрозНИИ для разных фракций в зависимости от концентраций в них аренов и приведены в табл.1. Массовую долю циклоалканов Н1, вес, %, в деароматизированной фракции находят по формуле: где Н1 — содержание циклоалканов в деароматизированной фракции, %. Таблица 1 Анилиновый коэффициент К для различных концентраций аренов во фракциях, выкипающих выше 150 °С
Так как после удаления аренов во фракциях остаются углеводороды лишь двух классов — алканы и циклоалканы, анилиновая точка Т1 соответствует определенному соотношению этих углеводородов в алкано-циклоалкановой части фракций. Значения коэффициента К1 и максимальной анилиновой точки чистых парафиновых углеводородов Т1 приведены в табл. 2. Таблица 2 Анилиновые коэффициенты циклоалкановых углеводородов К1 и средняя максимальная анилиновая точка чистых парафиновых углеводородов Т1
Пересчет содержания циклоалкановых углеводородов, % на исходную фракцию производят по формуле: где А – содержание ароматических углеводородов во фракции, %; Н1 - содержания циклоалкановых углеводородов в деароматизированной фракции, %; Массовую долю алканов П, %, определяют по формуле: где А — массовая доля аренов, %; Н — массовая доля циклоалканов, %. Пример. Определить групповой углеводородный состав бензиновой фракции 122—150 ºС при следующих исходных данных: анилиновая точка фракции 122 — 150 ºС Т = 52,4 °С, анилиновая точка деароматизированной фракции 122 – 150 °С Т1=65,6°C, анилиновый коэффициент К для фракции 122 — 150 °С равен 1,26. Массовую долю аренов, %, рассчитываем по формуле: Массовую долю циклоалканов в деароматизированной фракции, соответствующую Т = 65,6 ºС, находим по таблице H1 = 33. Массовая доля циклоалканов, %, в исходной фракции: Массовую долю алканов в исходной фракции, %, находим по разности: Все данные заносятся табл.3. Таблица 3 Результаты расчета группового состава
СТРУКТУРНО - ГРУППОВОЙ АНАЛИЗ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ 2.1 Назначение и область применения структурно – группового анализа нефтяных фракций Во фракциях с температурой кипения выше 150 °С циклические углеводороды (арены и циклоалкканы) уже нельзя отнести только к одной какай либо одной группе, так как большая часть их обладает смешанным (гибридным) характером. Чисто циклоалкановые или ареновые молекулы встречаются крайне редко; обычно циклические углеводороды содержат боковые алкановые цепи, а часто одновременно циклоалкановые и ареновые кольца. Сложность и многообразие гибридных структур быстро увеличивается с ростом молекулярной массы нефтяных фракций. Разнообразие гибридных форм обусловливается, с одной стороны, числом, характером и положением алкильных заместителей, а с другой – формой отдельных колец, соотношением различных форм этих колец, их положением в молекуле и наличием конденсированных структур. Гибридные структуры УВ, как правило, составляют большую часть высокомолекулярных фракций нефти, что затрудняет их изучение. Структурно-групповой анализ был обоснован и предложен в 1932 г. Ватерманом, Флюгтером и Ван-Вестеном. Они разработали так называемый прямой метод структурно-группового анализа, который явился основой для всех последующих модификаций этого метода. Сущность прямого метода заключалась в том, что соотношение структурных элементов «средней молекулы» исследуемой фракции находили по результатам определения молекулярной массы и элементного состава этой фракции до и после гидрирования ареновых колец. Сложность метода состоит в том, что необходимо проводить исчерпывающее гидрирование ареновых колец, не сопровождающееся крекингом и другими побочными превращениями, и очень точно определять элементный состав до и после гидрирования. Обе эти операции сложны и трудоемки. Впоследствии многими исследователями были разработаны менее трудоемкие варианты структурно-группового анализа (кольцевой анализ, метод плотности и др.). В 1947 г. Тадема предложил наиболее простой и быстрый вариант структурно-группового анализа – метод n – d – М, который до настоящего времени находит широкое использование при исследовании средних и тяжелых фракций нефти. Идея состоит в том, что смесь углеводородов, составляющих исследуемую фракцию, представляют в виде одной «средней (среднестатистической) молекулы», свойства которой определяются соотношением ареновых и циклоалкановых фрагментов и алкановых цепей. Таким образом, на основании структурно-группового анализа можно судить лишь об относительном содержании отдельных структурных элементов, но не о количестве каждой группы углеводородов в исследуемой фракции. Результаты структурно-группового анализа можно выразить разными способами: определить число колец (общее, ареновых и циклоалкановых) в «средней молекуле», отвечающей средней молекулярной массе исследуемого образца; найти массовое содержание структурных групп: всех колец, ареновых и циклоалкановых колец, алкильных заместителей в процентах; вычислить распределение атомов углерода (в %) по различным структурным элементам «средней молекулы». Содержание колец и распределение углерода по отдельным структурным фрагментам «средней молекулы» вычисляют, используя формулы или номограммы на основании экспериментально определенных значений физических величин: показателя преломления, плотности и молекулярной массы исследуемого образца. Установлено существование линейной зависимости между указанными физическими величинами и составом фракций: жүктеу/скачать 0.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||