Плотность нефти и нефтепродуктов

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

14

предусмотренных таблицей, пробу испытуемого продукта выдерживают при температуре окружающей среды до достижения этой температуры.

Таблица 3 – Условия и температуры испытания

Для измерения количества нефти или нефтепродукта по объему (или обратного пересчета) плотность определяют при температуре, при которой известен объём.

Проведение испытаний. Прибор для проведения испытания представлен на рисунке 6.

Проверяют температуру испытуемого образца в соответствии с требованиями безопасности. Доводят цилиндр ареометра и термометр приблизительно до температуры испытуемого образца.

Образец переносят в чистый цилиндр 5, не проливая, чтобы избежать образования воздушных пузырьков и сократить до минимума испарение компонентов с более низкой температурой кипения. Высоколетучие образцы переносят в цилиндр с помощью вытеснения или сифонирования.

Прежде, чем погружают ареометр 1, удаляют образовавшиеся пузырьки

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

15

воздуха, если они собрались на поверхности образца, касаясь их чистой фильтровальной бумагой.

Рисунок 6 – Прибор для определения плотности ареометром: 1- ареометр

(нефтеденсиметр); 2- шкала плотности; 3- верхний край мениска; 4- встроенный термометр; 5 – цилиндр

Помещают цилиндр с образцом в вертикальном положении в место,

защищенное от ветра. Следят за тем, чтобы температуpa образца значительно не менялась во время испытания (термометр может быть встроен в ареометр); в этот период температура окружающей среды не должна изменяться более чем на 2°С (5°F). Если испытание проводят при температуре выше или ниже комнатной температуры, используют баню с постоянной температурой.

Аккуратно погружают ареометр в испытуемый образец. Не допускается намокание стержня выше уровня погружения ареометра в жидкость, так как жидкость на стержне влияет на показания. Образец

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

16

непрерывно перемешивают термометром таким образом, чтобы ртутный столбик был полностью погружен, а стержень ареометра не намокал выше уровня погружения. Как только получена стабильная температура, ее записывают с точностью до 0,25°С (0,5°F) и затем удаляют термометр.

Ареометр погружают приблизительно на два деления в жидкость, а

затем отпускают. При испытании маловязких образцов легким вращательным движением добиваются, чтобы ареометр не приближался к стенкам цилиндра. Выжидают, чтобы ареометр остановился и все пузырьки воздуха поднялись на поверхность. В частности, это необходимо при испытании более вязких образцов.

Когда ареометр в состоянии покоя плавает далеко oт стенок цилиндра (если используют пластмассовый цилиндр, удаляют электростатический заряд), считывают показания шкалы ареометра 2 с

точностью до 0,0001 при измерении относительной плотности или до

0,05 °API для плотности в градусах API. Верным показанием ареометра является точка 3 на шкале ареометра, где поверхность жидкости разделяет эту шкалу. Эту точку определяют, глядя слегка ниже уровня жидкости и медленно поднимая взгляд до тех пор, пока поверхность жидкости будет представлять эллипс неправильной формы, а затем прямую линию,

разделяющую шкалу ареометра (рисунок 7).

При испытании непрозрачных жидкостей смотрят немного ниже плоской поверхности жидкости и определяют точку на шкале ареометра,

до которой поднимается образец. Это показание, определяемое на верхней части мениска, требует поправки, так как ареометры калибруют на снятие показаний по основной поверхности жидкости.

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

18

Сразу после считывания значения на шкале ареометра снова осторожно перемешивают образец термометром так, чтобы его ртутный столбик был полностью погружен в образец. Отмечают температуру образца с точностью до 0,2°С (0,5°F). Если эта температура отличается от предыдущего показания более чем на 0,5°С (1°F), вновь проводят определение ареометром и затем снятие показаний термометра до тех пор,

пока температура не станет стабильной в пределах 0,5°С (1°F).

В очень вязкие нефтепродукты - более 200 мм2/с (более 200 сСт) при

50°С нефтеденсиметр не погружается и предварительное нагревание нефтепродукта выше 40°С не дает необходимого эффекта, то при определении плотности очень вязких нефтепродуктов их обычно разбавляют равным количеством тракторного или осветительного керосина. Плотность разбавителя должна быть определена тем же ареметром. Плотность нефтепродукта рассчитывается по формуле (8).

Обработка результатов. Записывают показание шкалы ареометра с точностью 0,0001 плотности или относительной плотности (удельного веса) или 0,1° C° АРI. Записывают с точностью 0,5°С или 1°F средние температуры, наблюдаемые непосредственно до и после окончательного снятия показания ареометра.

Когда значение получено ареометром со шкалой в одной из единиц,

указанных выше, а результат требуется выразить в других единицах,

пересчет значений одной системы единиц в другую производят с помощью формул (1-3). Результат испытания записывают как плотность в килограммах на литр или г/см3 при 15°С или относительную плотность

(удельный вес) при 60/60°F, или плотность в градусах API.

Измеренную температуру испытания округляют до ближайшего значения температуры, указанной в таблицах А1-А3 Приложения А. По округленному значению температуры и плотности р, определенной по

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

19

шкале ареометра, находят плотность испытуемого продукта при 20°С по таблицам А1-А3 Приложения А, пример расчета приведен в приложении Б. При подготовке таблиц учтены поправки на расширение стеклянного ареометра и расширение нефтепродуктов, поэтому данные таблицы не рекомендуется использовать для определения плотности других веществ.

Также можно рассчитать плотность р420 по формуле (5).

За результат испытания принимают среднее арифметическое из двух определений.

Точность метода: сходимость и воспроизводимость. Расхождение между двумя результатами определения, полученными одним оператором,

на одной аппаратуре, при одинаковых условиях, на идентичном исследуемом материале, при обычном и правильном выполнении метода испытания может превышать указанные в таблице 4 значения только в одном случае из двадцати.

Таблица 4 - Сходимость и воспроизводимость результатов определения плотности ареометром

Контрольные вопросы для самоподготовки

1.Что такое абсолютная плотность и относительная плотность, их размерность

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

20

2.Основные стандартные температуры определения плотности и относительной плотности

3.Методы измерения плотности

4.Особенности измерения плотности высоковязких нефтепродуктов ареометром

Лабораторная работа № 2 (6 часов)

Определение плотности и относительной плотности

пикнометром (ГОСТ 3900-85)

Цель работы: экспериментальное определение относительной плотности нефти и жидких нефтепродуктов пикнометром, обработка результатов и сравнение полученных данных по плотности с требованиями технических условий на нефтепродукт или с паспортом качества на конкретную партию нефти.

Задачи работы:

1.освоить методику определения относительной плотности нефти и жидких нефтепродуктов пикнометром;

2.сравнить полученные и обработанные результаты с требованиями технических условий на нефтепродукт или с

паспортом качества на конкретную партию нефти.

Метод основан на определении относительной плотности -

отношения массы испытуемого продукта к массе воды, взятой в том же объеме и при той же температуре. Так как за единицу массы принимается масса 1 см3 воды при температуре 4°С, то плотность, выраженная в г/см3,

будет численно равна плотности по отношению к воде при температуре

4 °С.

Метод применяется для определения плотности нефти, жидких и твердых нефтепродуктов, а также гудронов, асфальтов, битумов, креозота

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

21

и смеси этих продуктов с нефтепродуктами, кроме сжиженных и сухих газов, получаемых при переработке нефти и легколетучих жидкостей, давление насыщенных паров которых, определенное по ГОСТ 1756,

превышает 50 кПа, или начало кипения которых ниже 40°С.

Плотность продуктов определяют при температуре 20°С. Отбор проб проводят по ГОСТ 2517.

Аппаратура, реактивы и материалы:

Пикнометры типов ПЖ-1, ПЖ-2, ПЖ-3, ПТ по ГОСТ 22524 или другого типа, обеспечивающие ту же точность.

Термометры ртутные стеклянные типа ТЛ-4 № 4 по ТУ 25-2021.003

или термометры стеклянные для испытаний нефтепродуктов типа ТИН 5 по ГОСТ 400.

В случае разногласий применяют термометр с ценой деления

0,05 °С, калиброванный на полное погружение.

Термостат или водяная баня для поддержания температуры 20°С с погрешностью не более 0,1 °С; в качестве водяной бани можно использовать стакан любого исполнения (с мешалкой) вместимостью не менее 1 дм3 по ГОСТ 25336.

Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.

Пипетка с оттянутым капилляром.

Хромовая смесь (60 г. двухромовокислого калия по ГОСТ 2652, 0,1 дм3 дистиллированной воды и 1 дм3 серной кислоты, х.ч., или ч.д.а. по ГОСТ 4204).

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 или спирт этиловый технический по ГОСТ 17299.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Нефрас-С 50/170 по ГОСТ 8505.

СПБГУАП | группа 4736 Контакты https://new.guap.ru/i03/contacts

22

Нефрас по ГОСТ 8505.

Вода дистиллированная, рН = 5,4 - 6,5.

Ткань мягкая безворсовая.

Эфир этиловый технический по ГОСТ 8981.

Подготовка к испытанию

Пикнометр и пробку с капилляром тщательно моют хромовой смесью, затем водой, ополаскивают дистиллированной водой, потом ацетоном или спиртом. Такую промывку ведут перед калибровкой или при неравномерном смачивании пикнометра жидкостью. Перед повторным испытанием пикнометр промывают бензином или другим растворителем,

затем высушивают. Для предотвращения появления статического заряда поверхность пикнометра протирают слегка увлажненным куском ткани.

Статический заряд можно снять, если подуть на пикнометр.

Устанавливают «водное число» пикнометра, то есть массу воды в объеме пикнометра при температуре 20 °С.

Подготовленный пикнометр взвешивают с погрешностью не более

0,0002 г, наполняют при помощи пипетки дистиллированной свежепрокипяченной и охлажденной до 18 - 20°С водой (пикнометр типов ПЖ-1, ПЖ-2, ПТ - немного выше метки, пикнометр типа ПЖ-3 - до полного заполнения), следя за тем, чтобы в пикнометр не попали воздушные пузырьки, и погружают до горловины в термостат или баню с температурой 20 °С.

Пикнометр выдерживают при 20 °С в течение 30 мин. Когда уровень воды в шейке пикнометра меткой перестанет изменяться, избыток воды отбирают пипеткой или фильтровальной бумагой и вытирают шейку пикнометра внутри. Уровень воды в пикнометре устанавливают по верхнему краю мениска.