лабораторные работы Нефть

СПБГУАП | Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Тема 1.2 Физикохимические свойства нефти

Наименование работы: Отбор пробы на анализ. Подготовка к анализу.

Цель работы: Овладеть методикой удаления механических примесей методом фильтрования

Задачи работы.

-Провести подготовку нефтепродукта к анализу.

-Удалить механические примеси из нефтепродукта методом фильтрования.

Механические примеси содержатся в сырой нефти в виде песка, глинистых минералов и различных солей, которые находятся во взвешенном состоянии. При исследованиях нефтей большое содержание механических примесей может в значительной степени повлиять на правильность определения таких показателей, как плотность, молекулярная масса, коксуемость, содержание серы, азота, смолисто-асфальтеновых веществ и микроэлементов. В процессе переработки нефти в нефтепродукты могут попасть продукты коррозии аппаратов и трубопроводов, мельчайшие частицы отбеливающей глины, минеральные соли. Загрязнение нефти и нефтепродуктов может происходить также при хранении и транспортировке.

Механические примеси в топливе могут привести к засорению топливопроводов, фильтров, увеличению износа топливной аппаратуры, нарушению питания двигателя. Эти же примеси в маслах и смазках могут вызвать закупорку маслопроводов, поломку смазочной аппаратуры, образование задиров на трущихся поверхностях.

Из механических примесей наиболее опасными являются песок и другие твердые частицы, истирающие металлические поверхности.

Методы определения общего содержания механических примесей основаны на способности всех органических компонентов нефти растворяться в органических растворителях. Нерастворившийся остаток, задерживаемый фильтром при фильтровании раствора нефти или нефтепродукта, и характеризует содержание в них механических примесей.

Перед началом проведения аналитических работ следует очистить нефть и нефтепродукты от механических примесей обычными методами фильтрования

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Самарской области «Чапаевский химико-технологический техникум»

СПБГУАП | Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Тема 1.2 Физикохимические свойства нефти

Наименование работы: Определение плотности нефтепродуктов ареометром

(нефтединсиметром) , пикнометром ГОСТ 3900-85

Цель работы: Приобретение навыков определения плотности нефтепродуктов.

Задачи :

Подготовить ответы на вопросы:

1.Что характеризует плотность?

2.Для каких нефтепродуктов плотность является нормируемым показателем?

3.Как обозначают относительную плотность нефтепродукта?

4.Какими методами определяют плотность нефтепродукта?

5.В чем преимущество ареометрического метода перед другими методами?

6.Последовательность метода определения плотности нефтепродукта?

7.Указать формулу и единицу измерения плотности ?

8.Определить плотность нефтепродукта ареометром., пикнометром

Приборы и реактивы:

-ареометр; пикнометр

-цилиндр стеклянный;

-нефтепродукт

-аналитические весы.

Ареометром определяют плотность нефти, светлых и темных нефтепродуктов и масел, имеющих вязкость при 50°С не более 200 мм2/с, а также более вязких нефтепродуктов, не выделяющих осадка при разбавлении. Определение плотности летучих нефтепродуктов ареометром не рекомендуется.

Ареометры подбирают таким образом, чтобы при погружении в анализируемые нефтепродукты они не тонули и не всплывали бы выше той части, где нанесена градуировочная шкала плотности. Определение плотности ареометром основано на законе Архимеда.

Перед определением плотности анализируемую пробу нефтепродукта выдерживают при температуре окружающей среды с тем, чтобы проба приняла эту температуру.

Плотность нефтепродукта с вязкостью при 50°С не более 200 мм2/с определяют ареометром следующим образом. В чистый сухой цилиндр диаметром не менее 5 см налить нефтепродукт. Затем чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опустить в нефтепродукт, держа его за верхний конец. После того как ареометр установится и прекратится его колебание, проводить отсчет значений плотности по верхнему краю

СПБГУАП | Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

мениска. При этом глаз исследователя должен находиться на уровне мениска. Одновременно определить температуру нефтепродукта.

Отсчет по шкале ареометра дает плотность нефтепродукта при температуре анализа. Для приведения найденной плотности к плотности при нормальной температуре пользуются

формулой:

где - ρ4t плотность испытуемого нефтепродукта при температуре испытания;

γ - средняя температурная поправка плотности, которая берется по таблице в графе соответствующей плотности;

t - температура испытания.

Для определения плотности высоковязких нефтепродуктов, имеющих вязкость при 50°С более 200 мм2/с, их необходимо предварительно разбавить керосином. Вязкие нефтепродукты разбавляют точно равным объемом керосина с известной плотностью. Если плотность не известна, то ее можно измерить ареометром.

Определение плотности пикнометром

Плотностью называется масса единицы объема вещества (нефти, нефтепродукта). Единицей плотности в системе СИ является кг/м3.

В исследовательской практике определяется относительная плотность. Относительной плотностью называется отношение плотности нефти или нефтепродукта при 20°С к плотности дистиллированной воды (эталонного вещества) при 4°С, т. е. отношение массы нефти или нефтепродукта при 20°С к массе такого же объема

дистиллированной воды при 4°С. Относительную плотность обозначают . Умножив значение относительной плотности на 1000, можно получить плотность в кг/м3. Плотность нефти и нефтепродукта зависит от температуры.

Приборы, реактивы, материалы

Пикнометр, хромовая смесь, вода дистиллированная, этиловый спирт, пипетка, бумага фильтровальная.

Стандартной температурой, при которой определяется плотность нефти и нефтепродукта, является 200С. Для определения плотности применяют стеклянные пикнометры с меткой и капиллярной трубкой различной емкости (рис. 4). Каждый конкретный пикнометр характеризуется так называемым «водным числом», т. е. массой воды в объеме данного пикнометра при 200С.

СПБГУАП | Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 4. Пикнометры

1 – пикнометр Бирона,

2 – пикнометр с меткой,

3 – пикнометр с капилляром.

Перед определением водного числа пикнометр промывают последовательно хромовой смесью, дистиллированной водой, этиловым спиртом и сушат. Чистый и сухой пикнометр взвешивают с точностью до 0.0002 г. С помощью пипетки наполняют пикнометр дистиллированной свежекипяченой и охлажденной до комнатной температуры водой (пикнометры с меткой заполняют по верхнему краю мениска). Пикнометр с установленным уровнем воды при 20±0,1°С тщательно вытирают снаружи и взвешивают с точностью до 0.0002 г.

Водное число m пикнометра вычисляют по формуле:

m = m2 –m1

где m1, m 2 — масса пикнометра с водой и пустого, соответственно, г.

Плотность нефти (нефтепродукта) с вязкостью при 500С не более 75 мм2/с определяют следующим образом. Сухой и чистый пикнометр наполняют с помощью пипетки анализируемой нефтью (нефтепродуктом) при 18-200С (уровень нефтепродуктов в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска), стараясь не замазать стенки пикнометра. Пикнометр с установленным уровнем тщательно вытирают и взвешивают с точностью до 0.0002 г.

«Видимую» плотность ρ' анализируемой нефти (нефтепродукта) вычисляют по формуле:

ρ’ = (m3 – m1)/ m2

где m3 — масса пикнометра с нефтью (нефтепродуктом), г; m1 —масса пустого пикнометра, г; m2 — водное число пикнометра, г.

«Видимую» плотность пересчитывают в плотность ρ420 по формуле:

ρ420 = (0. 99823 – 0.0012) ρ’ + 0.0012 = 0.99703 ρ’ + 0.0012 ρ420 = ρt4 + γ (t-20)

Вычисленные по этой формуле поправки к «видимой» плотности приведены в табл. 1. Для получения плотности ρ420 анализируемой нефти (нефтепродукта) поправку вычитают из значения «видимой» плотности. Расхождение между параллельными определениями плотности не должно превышать 0.0004.

СПБГУАП | Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

Следует иметь в виду, что результаты определения плотности искажаются при наличии в исходной пробе нефти (нефтепродукта) воды и механических примесей

Таблица - Средние температурные поправки плотности на 1 градус для нефти и нефтепродуктов

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Самарской области «Чапаевский химико-технологический техникум»

СПБГУАП | Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

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 55оС (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 50оС;

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

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что такое динамическая вязкость?

2.Что такое кинематическая вязкость?

3.Что такое условная вязкость?

4.Какое влияние оказывает температура на вязкость?

5.От чего зависит прокачиваемость масел?

6.от чего зависят вязкостно-температурные свойства нефтепродуктов?

Отчет должен включать следующие разделы:

-краткое изложение теоретической части;

-сущность методики, схему и описание установки (прибора);

-экспериментальные данные;

-выводы и рекомендации по полученным данным.