III.Нефть. Методы анализа.

§1.Определение массовой доли воды по гост 2477 (Отчет по лабораторной работе) определение содержания воды в нефти Основные правила по технике безопасности для данной работы

Токсичность нефти проявляется при вдыхании их паров. Токсическое свойство усиливается при содержании в них сернистых соединений. Наибольшее внимание в этой группе токсикантов заслуживают отдельные представители серосодержащих соединений - сероводород и меркаптаны, определяющим действием которых помимо токсичности является резко выраженный специфический труднопереносимый запах. Нефть, содержащую сероводород с массовой долей более 20 млн^-1, считают сероводородсодержащей и относят ко 2-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны не более 10 мг/м³, сероводорода в смеси с углеводородами С₁ - С₅ - не более 3 мг/м³, класс опасности 2.

Иногда отравление может произойти в результате попадания жидкого продукта на кожу или слизистые оболочки. Нефть и ее фракции (бензиновая, лигроиновая, керосиновая), а также углеводородные газы и ароматические вещества (бензол, толуол, ксилол) являются одновременно наркотическими ядами и ядами крови.

Цель работы

Определить количественное содержание воды в данном образце нефти и группу нефти по содержанию воды согласно ГОСТ Р 51858-2002.

Основные теоретические положения

На каждом месторождении нефти из пласта вместе с нею извлекается пластовая вода и по мере эксплуатации месторождения содержание воды постепенно возрастает.

Пластовая вода является вредной примесью, которую необходимо удалять из нефти, она образует с нефтью эмульсии различной степени стойкости, и со временем стойкость эмульсии повышается, поэтому целесообразно проводить обезвоживание нефти на месторождениях, не допуская старения эмульсии.

Второй важной причиной обезвоживания нефти в районах его добычи является высокая стоимость транспорта балласта-пластовой воды. Транспорт обводненной нефти удорожается не только в результате перекачки дополнительных объемов содержащейся в нефти пластовой воды, но и вследствие того, что вязкость эмульсии типа вода в нефти выше, чем чистой нефти. При увеличении содержания воды в нефти на 15 транспортные расходы возрастают в среднем на 3-5% при каждой перекачке.

Экспериментальная часть работы

Количественный метод определения содержания воды (Способ Дина и Старка)

Сущность метода состоит в нагревании пробы нефти с нерастворимым в воде растворителем и измерении объема сконденсированной воды.

Рис. 1.Стандартный прибор Дина и Старка для определения содержания воды в нефти

4. Круглодонная колба,

5. Приёмник-ловушка,

6. Холодильник.

Пробу испытуемой нефти хорошо перемешивают в течение 5 минут в склянке, заполненной не более чем на ¾ емкости.

Отмеряют мерным цилиндром 50 мл нефти и переливают в сухую и чистую круглодонную колбу (1). Этим же цилиндром отмеряют 50 мл растворителя и так же переливают в круглодонную колбу.

Для равномерного кипения в круглодонную колбу помещают несколько “кипелок” (кусочки пемзы, керамики).

Собирают установку (рис.1).

Когда установка собрана, пускают воду в кожух холодильника и начинают осторожно нагревать колбу в колбонагревателе. Нагрев ведут так, чтобы в приемник – ловушку из холодильника стекали не более 2 - 5 капель конденсата^* в секунду. Если в испытуемом нефтепродукте есть вода, то она, испаряясь из колбы и конденсируясь в холодильнике, вместе с растворителем попадает в ловушку, где вследствие разности плотности будет отстаиваться в нижнем слое.

Перегонку прекра­щают, когда количество воды в ловушке перестанет увеличиваться и верхний слой растворителя станет прозрачным. Время перегонки не должно быть менее 30 мин. и не более 60 мин.

После охлаждения содержимого колбы определяют объем воды в приемнике- ловушке.

Расчетная часть работы:

Содержание воды в массовых процентах (Х_масс) вычис­ляют по формуле:

V - объем воды в приемнике – ловушке (мл);

V₁ – объем нефти взятой для исследования (мл);

ρ – относительная плотность нефти при температуре отбора пробы нефти.

Содержание воды в объемных процентах (Х_об) вычисляется по формуле:

Анализ результатов лабораторной работы

Определите группу исследуемой нефти по содержанию в ней воды согласно ГОСТ Р 51858-2002.

Контрольные вопросы

1. Необходимость обезвоживания нефти.

2. Назовите причины возникновения водонефтяных эмульсий.

3. Что является причинами стабильности водонефтяных эмульсий.

4. Перечислите природные эмульгаторы, сопутствующие нефти.

5. Способы обезвоживания нефти.

6. Единицы измерения содержания воды в нефти (согласно ГОСТ Р 51858-2002)