Химия природных энергоносителей и углеродных материалов
жүктеу/скачать 2.82 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.5. Молекулярная масса
| Пример. Определить относительную плотность жидкой нефтяной фракции при 100 °С, если её
Решение. Для этого воспользуемся графиком Прил. 2, который позволяет по известной плотности найти любую другую. На оси абсцисс отложим значение плотности 0,811. Из полученной точки А восстановим перпендикуляр до пересечения с горизонталью, соответствующей температуре 20 °С, при которой определена заданная плотность (точка В). Из точки В параллельно ближайшей наклонной кривой проводим линию до пересечения с горизонталью, соответствующей искомой температуре (точка С). Опустив из точки С перпендикуляр на ось абсцисс (точка Д), находим требуемую плотность . Плотность является аддитивным свойством, поэтому при смешении различных нефтепродуктов плотность смеси, в зависимости от способа выражения её состава, определяют по следующим уравнениям: – по известным массам компонентов; (1.18) – по известным массовым долям; (1.19) – по известным объемным долям. (1.20) Если состав выражен в молярных долях, их следует вначале пересчитать в массовые и затем найти плотность смеси. За рубежом плотность нефти также измеряется в градусах API (American Petroleum Institute - Американский институт нефти). Плотность A в градусах API и относительная плотность при температуре 15,56 °C связаны уравнением:
Если плотность в градусах API больше 10, то нефть легче и плавает на поверхности воды, а если меньше 10, то тонет. Экспериментально плотность нефти определяют стандартными методами: ареометром (нефтеденсиметром), гидростатическими весами Вестфаля-Мора и пикнометром. Наиболее точным является пикнометрический метод. Для экспрессного определения плотности используется ареометр. Задачи 1. Определить относительную плотность нефтепродукта при 250 °С, если его ; К=11,5. 2. Нефть находится в резервуаре при температуре 12 ºС. Определить её относительную плотность в данных условиях, если . 3. Определить относительную плотность смеси, состоящей из 250 кг бензина плотностью и 375 кг керосина плотностью . 4. При перекачке нефти по нефтепроводу её температура изменяется от 8 до 15 ºС. Найти относительную плотность в начальной и конечной точках транспортировки, если её . 5. Определить плотность смеси следующего состава (в об. %): 25 бензина ( ), 15 лигроина ( ) и 60 керосина ( ). 6. Нефть закачали в резервуар при температуре 15 ºС; плотность (определена денсиметром) составила 0,845. Через сутки температура нефти поднялась до 25 ºС. Определить её плотность при этой температуре. 7. Дизельная фракция 180–230 ºС на выходе из холодильника атмосферно-вакуумной трубчатки имеет температуру 30 ºС. Найти её относительную плотность при этой температуре, если . 8. Смесь состоит из 60 кг н-пентана, 50 кг н-гексана и 25 кг н-гептана. Определить среднюю плотность смеси, если для н-пентана , н-гексана , н-гептана . 9. Самотлорская нефть имеет плотность 852,5 кг/м3 при 20 ºС. Определить её относительную плотность . 10. Плотность керосинового дистиллята (фракция 120–230 ºС) при температуре 27 ºС равна 805 кг/м3. Найти . 11. Бензиновая фракция ( ) нагревается в теплообменнике от 30 до 52 ºС. Определить изменение относительной плотности этой фракции. 12. Средняя молекулярная температура кипения легкой нефтяной фракции равна 97 ºС, характеристический фактор – 12,3. Определить её относительную плотность 13. Температура 50 %-го отгона нефтепродукта равна 145 ºС. Найти его , если К=11,3. 14. Мазут выходит из колонн К-2 атмосферной трубчатки (АТ) с температурой 330 ºС. Определить его плотность при этой температуре, если известны и К=10,1. 15. Для проведения испытаний приготовили пробу бензина, состоящую из 5 кг прямогонной бензиновой фракции ( ) и 15 кг бензина каталитического крекинга ( ). Определить относительную плотность ( ) полученной смеси. 16. Ароматический концентрат представляет собой смесь, состоящую из 120 кг бензола, 75 кг толуола и 25 кг этилбензола. Найти массовый и мольный состав смеси. 17. Природный газ Северного месторождения состоит из следующих компонентов (% об.): СН4 – 96,8; С2Н6 – 0,9; С3Н8 – 0,4; С4Н10 – 0,3; N2 – 1,0; СО2 – 0,6. Найти массовый состав смеси. 18. Дана смесь двух узких бензиновых фракций самотлорской нефти:
Найти среднюю молекулярную температуру кипения смеси. 19. Имеется смесь двух нефтяных фракций:
Найти объемный состав и среднюю молекулярную температуру кипения смеси. 1.5. Молекулярная масса Значения молекулярной массы используют в технологических и тепловых расчетах, при определении структурно-группового состава нефтяных фракций. Необходимо различать безразмерную величину – относительную молекулярную массу и размерную величину – молярную массу (в системе СИ, кг/кмоль). Численные значения относительной молекулярной массы и молярной массы совпадают. Среднюю молекулярную массу соединений, входящих в состав нефти и нефтепродукта, определяют либо экспериментально, либо расчётом по эмпирическим зависимостям. Молекулярная масса увеличивается с повышением температуры кипения нефтяной фракции. Эта зависимость лежит в основе формулы Б. М. Воинова: , (1.21) где М – молекулярная масса; а, b, с – константы, различные для каждого класса углеводородов; – средняя молекулярная температура кипения нефтепродукта, ºС. Для парафиновых фракций эта формула имеет вид . (1.22) С учетом химического состава нефтяной фракции ,(1.23) где К – характеристический фактор. Молекулярную массу узких 10-градусных фракций сернистых и высокосернистых нефтей вычисляют по формуле
жүктеу/скачать 2.82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|