7.2. Методика определения условной вязкости нефтепродукта:

– внутренний резервуар вискозиметра и сточную трубку промыть легким бензином и высушить воздухом, закрыть выходное отверстие металлическим стержнем;

– включить вискозиметр, на блоке управления установить в бане температуру 55^оС (теплоноситель – раствор глицерина с водой);

– испытуемый нефтепродукт нали­ть во внутренний резервуар вискозиметра в таком количестве, чтобы уровень его был несколько выше остриев штифтов;

– закрыть вискозиметр крышкой, а под сточную трубку подставить чистую сухую измерительную колбу, вставить термометр, включить мешалку;

– выдержать нефтепродукт, пока он не нагреется до 50^оС;

– после достижения требуемой температуры выключить мешалку, быстро приподнять металлический стержень из прибора и одновременно включить секундомер;

– когда неф­тепродукт в измерительной колбе дойдет точно до метки, соответствую­щей 200мл (пена в расчет не принимается), секундомер остановить и отсчитать время истечения 200мл нефтепродукта с точностью до 0,2с. Допускаемые расхождения между двумя параллельными опреде­лениями не должны превышать при времени истечения до 250с - 1с, до 500с - 3с, до 1000с - 5с.

– вычислить условную вязкость ВУt испытуемого нефтепродукта при температуре t (в условных градусах) по формуле:

где τ_t - время истечения из вискозиметра 200мл испытуемого нефтепродукта при тем­пературе испытания t, с; - водное число вискозиметра, с.

Результаты работы представить в виде таблицы:

Нефтепродукт	Температура опыта, оС	Время истечения τ, с	Среднее время истечения τср , с	Условная вязкость (ВУ), усл. град.	Значение по ГОСТ
1
…

8. Вопросы теоретического коллоквиума:

1. Определение условной вязкости. Единицы измерения.

2. Взаимосвязь условной, кинематической и динамической вязкостей.

3. Способы расчета и определения вязкости. Приборы для определения вязкости.

4. Классификация нефтяных масел. Свойства.

5. Вязкостно-температурные характеристики нефтяных масел. Зависимость от фракционного и химического составов масел.

6. Индекс вязкости. Способы определения и расчета. Влияние углеводородного состава нефтепродуктов на изменение индекса вязкости.

7. Какие углеводороды оказывают влияние на вязкостные свойства нефтепродуктов. Их характеристики, свойства, распределение по нефтяным фракциям.

Лабораторная работа № 6 «Содержание серы и сернистых соединений в нефтях и нефтепродуктах»

1. Цель работы: визуально определить наличие серы и сернистых соединений в нефти и нефтепродуктах.

2. Теоретические основы:

Для нефтепродуктов серосодержащие соединения являются очень вредной примесью. Они токсичны, придают нефтепродуктам неприятный запах, вредно отражаются на антидетонационных свойствах бензинов, способствуют смолообразованию в крекинг-продуктах и, главное, вызы­вают коррозию металлов. Наиболее опасны и в этом отношении самые активные серосодержащие соединения - сероводород, низшие меркап­таны, а также свободная сера, которые сильно разрушают металлы, особенно цветные. Поэтому присутствие этих веществ крайне нежела­тельно и для большинства нефтепродуктов недопустимо. Но и остальные нейтральные серосодержащие соединения - сульфиды, дисульфиды, тиофаны, тиофены — могут в определенных условиях вызывать коррозию. Дело в том, что при сгорании топлива все серосодержащие соединения превращаются в SO₂ и SO₃. При низких температурах, когда получаю­щиеся при сгорании или находящиеся и воздухе водяные пары конден­сируются, эти оксиды переходят в соответствующие кислоты, которые вызывают сильную коррозию. Чем больше серосодержащих соедине­ний в топливе, тем сильнее опасность этой кислотной коррозии. Не­обходимо также иметь в виду, что при повышенных температурах нейтральные серосодержащие соединения могут разлагаться с выделением сероводорода и меркаптанов.

В технические требования на нефтепродукты введены следующие показатели.

Содержание серы нормируется для всех видов топлива, их компо­нентов, осветительных керосинов, бензинов-растворителей и некоторых нефтяных масел. Наиболее жесткие нормы по содержанию серы уста­новлены для карбюраторных и реактивных топлив и бензинов-растворителей (0,02 - 0,1%). Среднее положение по этому показателю занимают тракторные керосины и дизельные топлива (0,2 - 1%). Наибольшее со­держание серы допускается в котельном топливе (0,5 - 3,5%); поэтому сжигание сернистых мазутов проводят по специальным инструкциям во избежание отравления персонала дымовыми газами. Следует отметить, что для некоторых специальных масел (трансмиссионные, для гипоид­ных передач, для коробок передач и рулевого управления) и для смазочно-охлаждающей жидкости сульфофрезол нормируется не высший, а низший предел содержания серы (не менее 0,9 - 1,7%), так как при­сутствие серы в этих нефтепродуктах улучшает их специфические свой­ства (липкость, маслянистость).

Содержание сероводорода - качественная проба. Отсутствие серо­водорода нормируется для реактивных, дизельных и котельных топлив. Содержание меркаптановой серы для разных сортов реактивных топлив должно быть не более 0,001 - 0,005%, а для дизельных топлив - не бо­лее 0,01%.

Испытание на медную пластинку - качественная проба на свобод­ную серу и активные серосодержащие соединения. Это испытание на коррозию медной пластинки должны выдерживать карбюраторные, реактивные и дизельные топлива.

Испытание воздействия нефтепродукта на медную пластинку при повышенной температуре является весьма чувствительной качественной пробой на присутствие активных серосодержащих соединений (S и H₂S). Даже при очень малом содержании элементарной серы в бензине (0,00001%) медная пластинка, погруженная и этот бензин на 3 ч при 100°С, покрывается бледно-серыми пятнами. При большом содержании серы (тысячные доли процента) за 3 ч при нагреве до 50^оС пластинка покрывается черным налетом. Минимальное присутствие H₂S приводит в этих условиях к окрашиванию пластинки в серый цвет с красными разводами. Менее чувствительна пластинка к воздействию меркаптанов при 50°С.

3. Правила по технике безопасности:

Определение наличия серы и сернистых соединений в нефти и нефтепродуктах необходимо проводить с соблюдением мер безопасности. Не разливать нефтепродукты на рабочие поверхности. Не проводить выполнение работы вблизи открытых источников огня. Использовать защитные перчатки для рук. По окончании работы все отработанные нефтепродукты слить в специальные ёмкости.

4. Задание на выполнение лабораторной работы:

- определить наличие серы и сернистых соединений в нефтепродуктах с помощью медных пластинок;

- сопоставить полученные данные с ГОСТ, сделать вывод. (Марки испытуемых нефтепродуктов по заданию преподавателя).

5. Перечень используемого оборудования:

- термостат;

- щипцы;

- медные пластинки;

- стеклянные пробирки.

6. Содержание и форма отчета:

Отчет о выполненной работе должен включать следующие разделы:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Используемые нефтепродукты.

4. Схема установки и её описание.

5. Описание эксперимента и условия его проведения.

6. Экспериментальные данные и результаты их обработки.

7. Выводы по работе.

8. Перечень используемой литературы.

7. Порядок выполнения работы:

Для испытания по ГОСТ применяют отшлифованные пла­стинки из электролитной меди размером 40102 мм.

– пластинки промыть спиртом или эфиром и высушить на фильтровальной бу­маге;

– нефильтрованный испытуемый нефтепродукт налить в пробирку высотой 140 – 150мм и диаметром 15 - 20мм примерно до половины ее высоты и туда же щипцами опустить подготовленную медную пластин­ку;

– пробирку закрыть пробкой и поместить в водяную баню, нагретую до 50^оС. Уровень воды в бане должен быть выше уровня топлива и пробирках;

– через 3ч пластинки вынуть и промы­ть в стаканчике подогретым ацетоном или спиртобензольной смесью.

Для каждого образца нефтепродукта проводят два параллельных испытания. Если после опыта медная пластинка хотя бы в одной из параллельных проб покрылась черными, темно-коричневыми или серо-стальными налетами и пятнами, то нефтепродукт считается не выдержавшим испытания и бракуется.

– результаты работы представить в виде вывода.