2.4. Математическая обработка экспериментальных данных

2.4.1. Определение массового выхода продуктов

Масса светлых нефтепродуктов и тяжелого остатка определялись следующим образом:

- замерялась масса вакуумного газойля, который шел на эксперимент;

- после того как реакция прошла, весь продукт собирался в приёмник;

- далее продукты крекинга подвергались разгонке на разгонном аппарате ULAB–1–42A: отгоняли фракцию от температуры начала кипения до 180ºС, а затем до 350ºС;

- замеряли общий объём каждой фракции;

- находили плотность каждой фракции для чего: взвешивали пустой пикнометр на аналитических весах, затем взвешивали пикнометр с фракцией и находили ее плотность по формуле:

(2.1)

Где: m_п+фр – масса пикнометра с фракцией (г);

m_п – масса пикнометра (г), = 6,0572 г;

V_п – объем пикнометра (мл) = 5 мл

г/мл

г/мл

г/мл

После того как плотность фракции была определена, ведется расчет ее массы по формуле:

(2.2)

Где: ρ_фр – плотность фракции (г/мл);

m_п – масса пикнометра (г);

V_общ – общий объем фракции (мл);

г

г

г

Масса газовой фракции определялась следующим образом:

- на хроматографе определяли объемные проценты каждого компонента газовой фракции;

- затем рассчитывали объем каждого вещества в газовой фазе по формуле:

(2.3)

Где: x_{вещества} – процентное содержание вещества в газовой фазе (%об);

V_{общ.г.фр}– общий объем газовой фракции (л) = 3,7;

Процентное содержание газообразных продуктов крекинга представлено в таблице 2.2

Таблица 2.2 – Процентное содержание газообразных продуктов крекинга (Катализатор (тип Y), температура 550 ^оС, частота колебаний 5,0 Гц, объем реактор 38 см³)

Н2	СН4	С2Н6	С2Н4	ППФ	ББФ
% об
7,0	35,5	12,3	13,7	20,1	11,4

л

л

л

л

л

л

- после того, как объем каждого вещества газовой фазы был определен, находилась масса каждого вещества по формуле:

(2.4)

Где: V_{вещества} – объем вещества (л);

V_М – молярный объем = 22,4 л/моль;

М_{вещества} – молярная масса вещества (г/моль).

г

г

г

г

г

г

- после нахождения массы каждого вещества в газовой фазе определяли общую массу газовой фракции по формуле:

(2.5)

Где: m₁, m₂, m₃, m_n – масса каждого вещества в газовой фазе.

г

Масса кокса определялась следующим образом:

- каталитическая система готовится, как описано в разделе 2.1

- после эксперимента каталитическая система выгружалась с реактора;

- производилось ее взвешивание на аналитических весах с точностью до 0,0001г;

- затем определяется масса кокса по формуле:

(2.6)

Где: m₂ – масса каталитической системы после эксперимента (г) = 22,3875;

m₁ – масса каталитической системы до эксперимента (г) = 20,8001;

г

Массовый выход каждой фракции (бензиновая фракция, дизельная фракция, газовая фракция, кокс, тяжелый остаток) определялся по формуле:

(2.7)

Где: m_{фракции} – масса фракции которая получилась в результате эксперимента (г);

m_сырья – масса вакуумного газойля, который пошел на эксперимент (г) = 88,32 г.

Селективность по светлым нефтепродуктам определялась по формуле:

(2.8)

Где: m_{б.фр+д.фр} – масса светлых нефтепродуктов (г);

m_{превращ.сырья} – масса превращенного сырья (г).

Масса превращенного сырья – это масса всех продуктов реакции за исключением массы тяжелого остатка.

m_{превращ.сырья} = 5,93+12,06+4,75+1,59 = 24,33 г