ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «КӨмірсутекті шикізаттарды өҢдеу технологиясы і» 5В072100 – «Органикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығы ушін ОҚУ-Әдістемелік материалдар



жүктеу 1.88 Mb.
бет9/10
Дата09.06.2016
өлшемі1.88 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Зерханалық жұмыс №3. Қатты отындардың физико-химиялық анализі.

Жұмыс мақсаты: Қатты отынның техникалық анализінің мақсаты берілген отын түрінің сапасын анықтау. Техникалық анализ негізінде отынның техникалық қолданылуының маңыздылығын бағалауға қажетті негізгі қасиеттері анықталады.

Бұл зерханалық жұмыста қазба көмірлердің техникалық анализі негізінде ылғалдылығын, күлін және ұшқыш заттардың шығуын анықтау жүргізіледі.

Зертқаналық қондырғы құрамына кіреді:


  1. гирь жиынтығы бар зертқаналық таразылар.

  2. кептіргіш шкаф

  3. күйдіруге арналған пеш.

  4. эксикатор

  5. з
    ерханалық ыдыстар (тор, ступка, фарфор тигельдер) және құралдар (шипцылар, шпатель және т.б.)

Сурет 1. Кептіргіш шкаф: 1- қыздырғыш камера; 2-сыртқы қабаты: 3 – тұрғы: 4- есік; 5-басқару панель; 6- тартпа труба; 7- электр көзіне қосылу кабельі: 8- қыздыру индикаторы: 9- температураны анықтау датчигі: 10- өшіргіш; 11-термобаллон; 12- поддон; 13- вентилятор; 14— сопло.

Кептіргіш шкаф қоршаған ортаның 288 К бастап 308 К -ге дейін температурада, ауаның қатыстық ылғалдылығы 46-80%, атмосфералық қысым 86,5-106 кПа жұмыс істеуге арналған.

К
үйдіруге арналған пеш (сурет -2) 1200°С дейінгі температурада технологиялық процесті жүргізуге арналаған. Сурет-2

Күйдіруге арналған пеш: 1- жұмыс көлемі; 2- электрлік қыздырғыш; 3- термоэлемент; 4- термоизоляция; 5- сыртқы қап; 6- ауысудың автоматты жүйесі бар стол; 7- басқару панель; 8- термореттегіш; 9- таймер; 10-сандық индикаторлық кесте.



I. Ылғалдылық мөлшерін анықтау

Әдістің мәні көмірді тұрақты массаға дейін 102-105 оС температурада тұрақты массаға дейін кептіруге негізделген. Кетіру электрлі зертханалық кептіргіш шкафта жүргізіледі (1-сурет)

Жұмысты жүргізу

  1. Аналитикалық таразыда 0,0002 г дәлдікпен бос бюксті қақпағымен қоса өлшейміз, масса вес ma, г ;

  2. Шпателмен немесе аранайы қасықпен бюкска көмір өлшемесін 1-2 г салады. Бюксті ішіндегі көмір өлшемесімен бірге өлшейміз, масса mb, г;

  3. Көмір қлщемесі бар бюксті алдын ала 102-105°С қыздырылған кептіргіш пеште осы температурада 30 мин кетіреді;

  4. Бюксті шкафтан алып, оны эксикаторда салқындатамыз және аналитикалық таразыда массасын өлшейміз, масса mс, г;

  5. Масса 0,001 тұрақталғанға дейін кептіруде жалғастыра береді;

  6. Массаның жалпы кеміген мөлшерін көмір өлшемесіндегі пайыздық мөлшері ретінде есептеп, жұмыстық отындағы ылғал мөлшерін анықталады.

WР = (mb-mc) . 100/mb-ma, % (1)


Ескерту.Кептіру барысында өлшемесі бар бюкс қақпағы жартылай ашық, ал ауада және эксикаторда салқындату барысында-жартылай ашық, сонымен қатар өлшеу мезетінде -жабық болуы керек.

Сұрақтар:

  1. мақсаты мен тапсырмасы

  2. Отынның жұмыстық және аналитикалық күйінің түсінігі

  3. Ылғалдылық түрлері

  4. Неліктен ТГИ тығыздығын білу қажет

  5. ТГИ қалай түзіледі?

  6. ТГИ тығыздығын анықтау тәсілдері

  7. МЕСТ 27314-91бойынша ылғалдылықты анықтау

        1. әдістің мәні

        2. аппраттар

        3. ішкі ылғалдылықты анықтау

        4. ауалы -құрғақ отынның ылғалдылығын анықтау

        5. аналитикалық сынаманың ылғалдылығын анықтау

        6. нәтижелерді өңдеу және есептеу

  1. Зачем необходимо знать влажность ТГИ (научное и практическое значение)

  2. Образование ТГИ (торфообразование, диагенез, метаморфизм)

  3. Способы определения влажности ТГИ

II. Күлінің мөлшерін анықтау

Көмірді күлдендіру әдісінің мәні күлді құрыштауға арналған пеште 800°С(±25 °C) температурада фарфор противеньде тұрақты массаға дейін құрыштауға негізделген.

Жұмысты жүргізу

  1. Аналитикалық таразыда бос фарфор табаны өлшейді, mа, г;

  2. Шпателмен көмір өлшемесінің 1 г саламыз және өлшемесі бар фарфор табаны өлшейміз, масса, mb, г;

  3. 850 °С температураға дейін алдын ала пешті қыздырамыз, жүктеу үстелін төмен деңгейге қойып, үстіне көмір өлшемесі бар фарфор табаны қоямыз және осы күйінде 10 мин ұстаймыз. Содан кейін сүтелді орташа деңгейге көтереміз және 10 мин ұстаймыз. Содан кейін өлшемесі бар фарфор табаны пештің толықтай құрыштау аймағына орналастырамыз;

  4. Пешті қатты жабқан күйде қатты отын сынамасын 800°С температурада 40 мин ұстаймыз;

  5. Жүктеу үстелін орташа деңгейге дейін түсіріп, күлі бар фарфор табаны аламыз, алдымен ауада 6 мин, сосын эксикаторда суытып, аналитикалық таразыда массасын өлшейміз, масса mc, г;

  6. Күлі бар фарфор табаны15 мин 800 °С температурада масса айырмасы 0,001г болғанға дейін құрыштай береміз;

  7. Есептеу барысында соңғы құрыштау нәтижелерін аламыз, массса mc, г;

  8. Көмір өлшемесіне проценттік қатысты күлдің массасын күл мөлшері АP деп есептеп мына формула бойынша анықтаймыз:

АР = mc-ma . 100/mb-ma, %

Сұрақтар:

1. Минералды қоспалар және күл түсінігі

2. Минералды қоспалардың күлге өту процесінде тоқталатын химиялық процестер

3. Күл түрлері және көмірді байыту

4. ТГИ көлінің мөлшерін білу не үшін керек

5. МЕСТ-11022-95 бойынша күлденуді анықтау

1. Әдістің мәні

2. аппаратура



        1. сынақты жүргізу

        2. нәтижелерді өңдеу және есептеу

6. Неге қатты отынның күлденуін анықтайды?
III. Ұшқыш заттар шығымын анықтау

Әдістің мәні қақпағы бар фарфор тигельде орналасқан көмір өлшемесін 850 °С температурада пеште7 мин бойы қыздыруға негізделген.



Жұмысты жүргізу

1. Бос фарфор тигельді аналитикалық таразыда өлшейміз, ma, г;

2. Тигель ішіне көмір өлшемесін салып өлшеуді қайтадан жүргіземіз, вес mb, г;

3. Пешті тұрақты 850°С температура алғанға дейін қыздырамыз, жүктеу үстелін төменгі деңгейге түсерміз, көмір өлшемесі бар тигельді орналастырамыз, және үстелді жоғарғы деңгейге қойып, ауыз берік қып жабамыз;

4. 850 °С температурада қатты отының өлшемесін 7 мин ұстаймыз;

5. Жүктеу үстелін орташа деңгейге дейін түсіріп, күлі бар противеньді аламыз, алдымен ауада 5 мин, сосын эксикаторда суытып, аналитикалық таразыда массасын өлшейміз, масса mc, г;

6. Көмір өлшемесінің массасындағы проценттік шығымды ұшқыш заттардың шығымы деп санаймыз және мына формула бойынша есептейміз;

VР = (mb-mc) - WP. 100/mb-ma, %



Ескерту. Сынақ барысында меш температурасын үнемі бақылап тұру қажет: егер температура соңғы 4 мин та 850°С ден 20°С температураға айыпмашылық көрсетсе, үлгіні қайтадан сынақтан өткіземіз.
IV. Өлшеу нәтижелері

Өлшеу нәтижелерін кестеге еңгіземіз:


Тәжірибе





Аталуы

Бос форманың массасы

Қыздыруға дейіңгі өлшемесі бар форманың массасы

Қыздырғаннан кейіңгі өлшемесі бар форманың массасы

ma , г

mb , г

mc , г

I


Ылғалды анықтау,
W P

23,71

24,71

24,66

II


Күлді анықтау,
А P

10,73

11,73

11,05

III


Ұшқыш заттар шығуын анықтау
V P

29,50

30,52

30,39



Сұрақтар:


  1. ТГИдің ұшқыш заттары ұғымы

  2. ТГИ термиялық тұрақтылығы

  3. Қатты жанғыш қазбалардың ауа қатысынсыз қыздыруда қандай заттарға айналады?

  4. Ұшқыш заттар шығуының ғылыми және практикалық мәні

  5. МЕСТ 6382-2001 бойынша ұшқыш заттар шығымын анықтау

5.1 әдістің мәні

5.2 аппаратура

5.3 сынақты жүргізу

5.4 нәтижелерді өңдеу және есептеу



V. Отынның жылу бөлу қасиеті

Отынның жылу бөлу(теплотворная) жоғарғы және төменгі деген екі түрі бар. Жоғарғы жылубөлу қасиеті QвP құрамындағы ылғалды буландыруға кеткен жылуды есептемегендегі 1 кг отынды толық жаққанда бөлінетін жылу көлемімен анықталады. Төменгі жылу бөлу қабілеті QнP құрамындағы ылғалды буландыруға кеткен жылуымен қоса есептегендегі 1 кг отынның толық жануы кезіндегі жылудың мөлшеріне сәйкес келеді.



Зерттелетін отынның жылу бөлу қасиетінің теориялық есебі зертханалық анализде алынған нәтижелер негізінде Д. И. Менделеев формуласы бойынша анықталады:

QвP =81СР + 300НP + 26(SP - ОP), ккал/кг;


QнP = QвP - 6(9HP - WP), ккал/кг;

мұнда, СP, НP, SP, ОP, WP- - отынның келесі жұмыстық құрамындағы көмірсутектің, сутек, күкірт, оттегі және ылғалдың проценттік үлесі:


CP+HP+OP+NP+SP+AP+WP=100 %. (8)

Жылу бөлу қасиетін анықтауда бірінші құрамындағы аз мөлшерлі заттар азот, күкірт, оттегі (NP  0, SP  0, OP  0),

СPPP+WP=100 %.


мұнда НP - ұшқыш заттар шығымының VP тәжірибелік мәнімен сипатталатын отынның жұмыстық мссасындағы оттегінің үлесі.

  1. Отынға жүргізілген анализ нәтижелері:




Зат

тардың үлесі



Жану жылуы

Отынныі маркасы






WР


АР


АС


VР


VС


VГ


QвP


QнP




%

%

%

%

%

%

ккал/кг

Донецкий Т - Р







5

32

33,7

12,7

13,4

20,2

7884,3

7228,5






Ұсынылған әдебиеттер тізімі


1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. - Уфа: «Гилем», 2002. 672 с.


2.Белянин Б.В., Эрих В.Н., Корсаков В.Г. Технический анализ нефтепродуктов и газа.//Л.: Химия, 1986. – 184 с.

3. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологический и экономический аспекты. – М.: «Техника», 2001. – 384 с.

4. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. – М.: Химия, 2001. – 568 с.

5. Чуракаев А.М. Газоперерабатывающие заводы и установки. – М.: Недра, 1994. – 334 с.

6. Рудин М.Г., Сомов В.Е., Фомин А.С. Карманный справочник нефтепереработчика. / Под редакцией М.Г. Рудина. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2004. – 339 с.

7. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. - М.: Химия, 1973. - 272 с.

8. Справочник нефтепереработчика: Справочник / Под ред. Ластовкина Г. А., Радченко Е.Д., Рудина М.Г. – Л.: Химия, 1986. – 648 с.
Зерханалық жұмыс №4. Мұнай өнімдерінің тығыздығын анықтау.

Жұмыстың мақсаты: Мұнай өнімдерінің тығыздығын тәжірибе жүзінде мұнайға арналған ареометр (нефтеденсиметр) көмегімен анықтау.

Теориялық бөлім

Тығыздық() - бірлік көлемдегі зат массасы, г/см3, кг/м3. Мұнай өнімдерінің тығыздығы - 200С-да алынған мұнай өнімдерінің тығыздығының 40С-тағы судың тығыздығына қатынасымен анықталады. Себебі 1 см3 су 40С-та 1,0г тең, сонда .

Мұнай өнімдерінің тығыздығымұнай денсиметрмен, пикнометрмен немесе гидростатикалық таразымен анықталады. Нефтеденсиметрмен және таразымен 50 °С температурадағы тұтқырлығы 200·10-6 м2/сек (200 сст) ( <200cсm}, аспайтын мұнай өнімдерінің, сонымен қатар керосинмен сұйылту кезінде тұнба түзбейтін, тұтқырлығы жоғарырақ мұнай өнімдерінің тығыздығы анықталады.

Тығыздық көбінесе тез анықталатын құрыл мұнай денсиметр.

Тығыздықты мұнай денсиметрмен анықтау

Сұйық отынның тығыздығын нефтеденсиметрмен анықтау үшін биіктігімен диаметрі сәйкес келетін шыны немесе металдық цилиндр 2 зерттелетін мұнай өнімін 4 құяды, және оны қоршаған орта температурасында, ол осы температураны қабылдауы үшін ұстап тұрады. Мұнай өніміне абайлап мұнай денсиметр 1 жібереді. Оның тербелуі тоқтаған соң, менисктің жоғарғы аймағы бойынша мұнай денсиметрдің шкаланың (тығыздық мәндері бар) қай бөлігінде тоқтағанын белгілейді. Мұнай өнімдерінің тығыздығы неғұрлым аз болса денсиметр соғұрлым төмен түседі. Бір уақытта әрбір бөлік құны 1°С құрайтын денсиметрдің түбіне бекітілген термометрмен 3 мұнай өнімінің температурасын анықтайды. Тығыздықты анықтау дәлдігі 0,001 құрайды.

Сурет -1. Мұнай өнімінің тығыздығын мұнай денсиметрмен анықтау:


Рис. 1. Определение плотности продукта нефтеденсиметром:

1- мұнай денсиметр; 2- шыны ыдыс; 3- термометрмен; 4- зерттелетін сұйықтық. Тұтқыр мұнай өнімінің тығыздығын анықтау үшін оны тығыздығы белгілі керосинмен сұйылту керек. Алынған қоспаның тығыздығын анықтаған қоспа соң, тұтқырлығы аз мұнай өнімі ретінде зерттелетін мұнай өнімінің тығыздығын мына формула бойынша есептейді:

 = 2 см - кер .

Тығыздық отынның химиялық және фракциялық құрамына тәуелді. Ең ауыры болып сақинасы тұйықталған құрлысқа ие ароматты көмірсутектер саналады. Мұнай өнімдерінің тығыздығы цистерналар мен үлкен көлемдегі ыдыстардағы отынның массалық санын есептеуге мүмкіндік береді, сонымен бірге отынның тұтануға бейімділігін анықтауға да мүмкіндік береді(тығыздығы неғұрлым жоғары болса соғұрлым қиынырақ тұтанады).Кейбір мұнай өнімдерінің тығыздығы 1 кестеде көрсетілген.

Мұнай өнімдерінің тығыздығы

Кесте 1


Мұнай өнімінің атауы

20 °С температурадағы мұнай өнімінің тығыздығы


г/см3


Авиациондық бензин


0,73 - 0,75


Автомобиль бензині


0,71 - 0,76


Реактивті қозғалтқыштар үшін отын


0,76 - 0,84


Дизель отыны


0,83 - 0,93


Мотор майы


0,88 - 0,94


Мазут

0,92 - 1,015

Мұнай

0,74 - 0,97



Егер мұнай өнімінің температурасын анықтау 20°С температурада жүргізілмесе, онда тығыздықты мына формула бойынша анықтайды:
420 = t4+y(t-20)

мұнда,420 – 20°С температурадағы зерттелетін мұнай өнімінің тығыздығы, t4 - тәжірибе жүргізілген температурадағы t°C тығыздық, у - температуралық түзету коэффициенті, мәні 2 кестеде көрсетілген.

Тығыздықты анықтау МЕСТ 3900-85 бойынша жүргізіледі. Әдістің мәні зерттелетін өнімге ареометрді салып тәжірибе температурасына сәйкес ареометрр шкаласының мәнін жазып алуға негізделген. Тәжірибе соңында t=20 °C сәйкес нәтижелерді қайта есептеу жүргізіледі.

Тәәжірибеге қажет аппарат ретінде мұнайға арналған МЕСТ 18481-81бойынша ареометр, МЕСТ 18481-81 бойынша ареометрге арналған шыны немесе метал цилиндр, ТУ 25-2021.003-88 бойынша ТЛ-4 №4 типті шыны сынап термометр, температура қателігін 0,2°С асырмайтын термостат немесе су моншасы.

Температуралық түзету кестесі
Кесте 2


Плотность нефтепродукта, г/см3

Поправка, г/(см3 . °С)



Плотность нефтепродукта, г/см3

Поправка, г/(см3 . °С)



0,6900 - 0,6999

0,000910

0,8500 - 0,8599

0,000699

0,7000 - 0,7099

0,000897

0,8600 - 0,8699

0,000686

0,7100 - 0,7199

0,000884

0,8700 - 0,8799

0,000673

0,7200 - 0,7299

0,000870

0,8800 - 0,8899

0,000660

0,7300 - 0,7399

0,000857

0,8900 - 0,8999

0,000647

0,7400 - 0,7499

0,000844

0,9000 - 0,9099

0,000633

0,7500 - 0,7599

0,000831

0,9100 - 0,9199

0,000620

0,7600 - 0,7699

0,000818

0,9200 - 0,9299

0,000607

0,7700 - 0,7799

0,000805

0,9300 - 0,9399

0,000594

0,7800 - 0,7899

0,000792

0,9400 - 0,9499

0,000581

0,7900 - 0,7999

0,000778

0,9500 - 0,9599

0,000667

0,8000 - 0,8099

0,000765

0,9600 - 0,9699

0,000554

0,8100 - 0,8199

0,000752

0,9700 - 0,9799

0,000541

0,8200 - 0,8299

0,000738

0,9800 - 0,9899

0,000528

0,8300 - 0,8399

0,000725

0,9900 - 1,0000

0,000515

0,8400 - 0,8499

0,000712








Зерттелетін өнімнің қасиетіне байланысты сынаманы 3 кестеде көрсетілген зерттеу температурасына жеткізеді, басқа жағдайда сынаманы қоршаған орта температурасында ұстап тұрады.

Зерттеу температурасына сейкес келетін тығыздықты 20 °С температурадағы тығыздыққа ауыстыру кестесі

Кесте 3



Зерттеу температурасы,°С

Арометр шкаласы бойынша тығыздық, г/см3








0,600

0,610

0,620

0,630

0,640

0,650

0,660

0,670

0,680

0,690




20 °С температурадағы тығыздық, г/см3



27,0

0,607

0,617

0,627

0,637

0,647

0,6564

0,6663

0,6762

0,6861

0,6960

27,5

0,608

0,617

0,627

0,637

0,647

0,6569

0,6668

0,6767

0,6866

0,6965

28,0

0,608

0,618

0,628

0,638

0,647

0,6573

0,6672

0,6771

0,6870

0,6969

28,5

0,609

0,618

0,628

0,638

0,648

0,6578

0,6677

0,6771

0,6874

0,6973

27,5°С температурада мұнай денсиметр мұнай өнімінің тығыздығы 0,6448 г/см3 тең. Бұл мәнді 20°С температурадағы тығыздыққа қайта есептеу үшін:



  1. өлшенген тығыздықты 2-ші орынды санға дейін дөңгелектеу мысалы: 0,6448  0,64 г/см3;

  2. 3 кесте бойынша көлденең графадан «Арометр шкаласы бойынша тығыздық, г/см3» тығыздықтың дөңгелектенген мәнін табамыз, мысалы, 0,640;

  3. «Зерттеу температурасы,°С» графасынан -27,5°С тепературадағы зерттеу нәтижесінің мәнің табу;

  4. 3 кесте бойынша 20°С температурадағы өнім тығыздығын табу 20°С - 0,647 г/см3.Өлшенген тығыздықты дөңгелектеу барысында тығыздық (0,6448-0,64) = 0,00480,005 г/см3 азайды, сондықтан 20 °С температурадағы 3 кесте бойынша табылған тығыздық мәніне қосамыз (0,647 + 0,005) = 0,652 г/см3;

Осылайша 20°С температурадағы тығыздық 0,652 г/см3 тең.

Жұмысты орындау


  1. Мұнай денсиметр қолдану ережесімен және құралдармен танысу.

  2. Зерттелетін мұнай өнімдерінің тығыздығын қоршаған орта температурасында анықтау және олардың тығыздығын қалыпты жағдайға айналдыру.

  3. Әр түрлі температурада зерттеуге арналған мұнай өнімдерінің тығыздықтарын анықтау және оларды қалыпты жағдайға айналдыру.


t,0C


t4


204










ДО

Май

ДО

Май

ДО

Май


25,5

0,832

0,883

0,836

0,887

0,8373


0,8869


25

0,835

0,884

0,8386

0,8873

25

0,834

0,884

0,8376

0,8863

25

0,834

0,883

0,837

0,887
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет