Лабораторная работа № 15 Удаление ароматических углеводородов

Опыт 1. Метод сульфирования

В сульфатор через воронку с длинной ножкой наливают смесь Каттвинкеля (смесь концентрированной серной кислоты и фосфорного ангидрида) до отметки «0». Туда же наливают 10 мл испытуемой фракции. Затем закрывают притертой пробкой сульфатор, все содержимое его осторожным наклоном переносят в верхний большой шар и тщательно взбалтывают со смесью в течение 15 минут. Далее, поставив сульфатор в штатив в вертикальном положении, отстаивают в течение 30 минут, после чего отсчитывают изменение объема серной кислоты, что соответствует содержанию ароматики. Серную кислоту сливают, а продукт промывают водой, сушат над хлористым кальцием и только после этого делают анилиновую точку деароматизированной фракции (Т₂). Содержание в исследуемом бензине ароматических углеводородов в объемных процентах находят по формуле:

А (%) = [ (V₁ – V₂)/V₁]·100,

где V₁ – объем бензина, взятый на сульфирование,

V₂ – объем бензина после сульфирования.

Опыт 2. Деароматизация бензиновых фракций методом жидкостной адсорбционной хроматографии

Вымытую и хорошо высушенную бюретку помещают в муфту и собранную колонку устанавливают строго вертикально в укрепленном штативе. В бюретку помещают слой ваты, на который насыпают 15 г силикагеля. Силикагель утрамбовывают равномерным постукиванием по колонке при одновременном вращении. В колонку через воронку с длинной ножкой наливают 15 мл испытуемого продукта, колонку закрывают пробкой с барометрической трубкой.

После того как продукт полностью поглотится силикагелем, в колонку досыпают слой силикагеля (1 – 2 см) и наливают вытесняющую жидкость – вначале этиловый спирт (7 мл), после его поглощения досыпают 1 – 2 см силикагеля, а затем приливают дистиллированную воду 16 мл.

Количество воды берется такое, чтобы слой воды над силикагелем находился до конца опыта.

Как только спирт входит в силикагель, между спиртом и углеводородным слоем обычно наступает резкая граница в виде желтого кольца, спускающегося вниз по мере вытеснения продукта спиртом или водой.

При ненормальном вытеснении кольцо принимает неправильные очертания и в нем появляются разрывы. В этом случае опыт следует повторить.

Вытекающая из колонки жидкость поступает в градуированный цилиндр. Из колонки вначале вытекают парафиновые и нафтеновые углеводороды – обычно со скоростью 1 мл за 3 минуты. Отбирают 1 мл продукта, делают формолитовую реакцию, если формолитовая реакция отрицательная, отбирают еще 1 мл и определяют анилиновую точку.

Опыт 3 Формолитовая реакция

На часовое стекло или в фарфоровую чашечку наливают 4 капли химически чистой, совершенно бесцветной концентрированной серной кислоты, затем прибавляют столько же формалина и 2 – 3 капли испытуемого продукта. При отсутствии ароматических углеводородов смесь остается бесцветной или слегка желтеет. Яркое окрашивание, а часто выпадение осадка указывает на наличие ароматических углеводородов. Если реакция получилась неясной, в конце можно добавить еще 2 – 3 капли серной кислоты.

Опыт 4 Определение анилиновых точек нафтенопарафиновой части фракции, деароматизированной различными методами

Порядок расчета

Расчет группового состава фракции:

а) определение ароматических углеводородов:

А% = К(Т₂ – Т₁) (К – находят по таблице 11);

б) определение нафтеновых углеводородов в деароматизированной части по Т₂.

При определении процентного содержания состава исходного нефтепродукта учитывают содержание углеводородов ароматического ряда. Пересчет производят согласно отношению [4]:

100 – х

(100 - А)- х₁

откуда:

х₁ = (100 - А)х/100

где х₁ – содержание нафтенов в исходной фракции, вес %.

х – содержание нафтенов в деароматизированной фракции (табл.12),

А - содержание в исходной фракции углеводородов ароматического ряда, вес %.

в) Содержание парафинов в последующей фракции в вес %:

У = 100 – (х₁ + А).

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение анилиновой точки.

2. Влияние ароматических углеводородов на величину анилиновой точки.

3. На чем основаны методы выделения ароматических углеводородов из бензина прямой гонки, примененные Вами в настоящей работе?

4. Каков химизм формолитовой реакции?

5. Каким образом определяют коэффициент К при вычислении процентного содержания ароматических углеводородов?