ВВЕДЕНИЕ

Целью работы является: научиться давать оценку нефти как источ­ни­ку получения товарных нефтепродуктов, а также ознакомиться с наиболее важны­ми стандартными методами анализа нефти и нефтепродуктов.

В работе кратко рассмотрены теоретические основы процесса перегонки нефти на фракции, устройство и порядок проведения перегонки нефти на аппарате АРН-2 и лабораторной установке по перегонке нефти, а также сущность и методи­ка проведения наиболее важных методов анализа нефти и нефтепродуктов осно­ванные, на соответствующих государственных стандартах.

1 Атмосферно-вакуумная перегонка нефти

1.1 Теоретические основы процесса

Перегонка нефти или продуктов ее переработки сопровождает практически каждый процесс на нефтеперерабатывающих заводах. В частности, прямая пере­гонка нефти на установках AT и АВТ является наиболее распространенным и мно­готоннажным процессом нефтепереработки, осуществляемым для разделения неф­ти на узкие фракции с целью получения на их основе основные товарные нефте­продукты. Немаловажное значение перегонка имеет и для лабораторных исследо­ваний: при товарной классификации нефти, определении оптимальных направлений ее использования, при оценке качества сырья и товарных нефтепродуктов и т. д. В основе этого процесса лежит физическое явление, основанное на различных темпе­ратурах кипения (соответственно и на различной летучести) отдельных компонен­тов смеси.

В лабораторной практике наибольшее распространение получила перегонка с однократным (равновесным) испарением (ОИ); перегонка с постепенным испарени­ем без ректификации; перегонка с постепенным испарением и ректификацией; пе­регонка под вакуумом; перегонка с испаряющим агентом (водяным паром, азотом).

Перегонка с однократным испарением

Перегонкой с однократным, или равновесным, испарением называется такой способ перегонки, при котором перегоняемая смесь нагревается до определенной конечной температуры, по достижении которой образовавшиеся паровая и жидкая фазы, находящиеся в равновесии и имеющие одинаковую температуру, разделяют­ся в один прием (однократно). Кривая, построенная в координатах "температура однократного испарения - % отгона", называется кривой ОИ. На практике чаще применяют аппараты с ОИ с непрерывной подачей сырья.

Несомненным достоинством такого метода перегонки является то, что он по­зволяет при одинаковой конечной температуре нагрева достичь максимальную до­лю отгона. Недостатком метода является низкое качество получаемых фаз.

Перегонка с постепенным испарением без ректификации

Принцип постепенного испарения без ректификации заключается в том, что пары по мере образования сразу отводятся из колбы или куба и не возвращаются обратно в виде флегмы (конденсата). В лабораторных условиях перегонка, близкая к постепенному испарению, осуществляется в стандартном приборе для разгонки светлых продуктов (см. п. 3.9 разгонка по Энглеру) и в колбах Вюрца и Кляйзена. Колбы Кляйзена применяют для перегонки в вакууме, когда не требуется особенно четкого разделения отгона и остатка, например при получении широкой фракции, идущей на крекинг или вторичную перегонку. Отсутствие насадки в горлышке кол­бы Кляйзена позволяет иметь в ней меньше остаточного давления и осуществлять более глубокий отбор, чем в колбе с ректификационной колонкой.

Перегонка с постепенным испарением и ректификации

Перегонка с ректификацией применяется для четкого разделения компонен­тов перегоняемой смеси, получения кривых истинных температур кипения (ИТК) и т.д. В зависимости от четкости разделения и затрат на него в данном случае под­бирается число теоретических тарелок и количество орошения. Перегонка нефти практически на всех современных установках AT и АВТ осуществляется данным методом. Широкое распространение получили и лабораторные установки такого типа, в частности, стандартизированные аппараты АРН-2.

Перегонка под вакуумом и в присутствии инерта

Перегонка под вакуумом применяется тогда, когда необходимо понизить температуру кипения разделяемых компонентов, например, с целью предотвраще­ния их разложения при ректификации. Примером заводских процессов перегонки под вакуумом является перегонка мазута с получением вакуумного газойля или масляных дистиллятов. Данный метод также широко применяется и в лаборатор­ных условия. В частности, в вышеописанных методах перегонки в колбах Кляй­зена и Богданова или установках АРН. При ограниченной температуре нагрева отбор продукта зависит от глубины вакуума в системе. Среди вакуумсоздающих уст­ройств наибольшее распространение получили барометрические конденса­торы, вакуум-насосы, пароэжекторные насосы и в последние годы инжекторные насосы. В лабораторных условиях наиболее широко применяют лабораторные ва­куумные насосы. Для приведения температур кипения, измеряемых в вакууме, к атмосфер­ному давлению можно пользоваться графиком, приведенным на рис.1.

Рис.1 Номограмма для пересчета температур кипения на атмосферное давление

Испаряющий агент (инерт), как и вакуум, применяют в тех случаях, когда пе­регрев перегоняемой жидкости может вызвать ее разложение, например, при полу­чении вакуумного газойля или масляных фракций из мазута, отгоне очищен­ных ароматических фракций от полимеров и т.д. В качестве испаряющего агента обыч­но используют водяной пар, азот или другие инерты.