МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа природных ресурсов

Направление 21.03.01 Нефтегазовое дело

Отделение нефтегазового дела

Специализация – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

ОТЧЕТ

по практической работе № 4

Определение ММ нефти и нефтяных фракций

Вариант - 5

по дисциплине: Химия нефти и газа

Студент,

группы О-2Б11 В.Д. Бочкарев

(подпись, дата)

Преподаватель

к.т.н., доцент ОНД ИШПР С.Н. Джалилова

_______________

оценка

Томск – 2023

Цель работы: определить молекулярную массу нефтяной смеси различными способами. Изучить способы определения молекулярной массы смесей углеводородов.

Теоретическая часть.

Молекулярная масса – важнейшая характеристика нефти и нефтепродуктов. Этот показатель дает «среднее» значение молекулярной массы веществ, входящих в состав нефти или какой-либо фракции нефти, как аддитивно складывающаяся молекулярная масса отдельных компонентов, и позволяет сделать некоторые выводы о составе нефтепродуктов. Знание молекулярной массы необходимо при определении структурно-группового состава нефтяных фракций, молекулярной рефракции и других параметров. Молекулярная масса нефтей изменяется в широких пределах, но в основном от 220 до 300.

Молекулярная масса нефтяной фракции увеличивается с повышением ее температуры кипения.

Молекулярные массы узких (пятидесятиградусных) фракций различных нефтей с одинаковыми пределами выкипания имеют достаточно близкие значения и в справочной литературе приводятся их значения для большинства нефтей. Однако молекулярная масса нефти даже одного месторождения может значительно различаться в зависимости от глубины отбора пробы.

К экспериментальным методам определения молекулярной массы относятся криоскопический метод с использованием прибора Бекмана. Сущность метода состоит в определении понижения температуры замерзания (депрессии) раствора анализируемого вещества по сравнению с чистым растворителем и вычислении молекулярной массы этого вещества расчетным методом.

В тех случаях, когда применение молекулярной массы не требует особо точных ее измерений или ограниченное количество материала не позволяет определить ее экспериментально, можно пользоваться формулами, выведенными на основании зависимости между молекулярной массой вещества и некоторыми его физическими свойствами.

Р. Хершом, М. Фенске и др. была установлена зависимость между молекулярной массой, температурой кипения и показателем преломления

Из расчетных методов также наибольшее признание получила следующая эмпирическая формула Б.П. Воинова, упрощенная:

Кроме этого мольная масса – величина аддитивная и для смеси различных фракций может быть вычислена как отношение суммы масс компонентов смеси к сумме числа молей тех же компонентов в смеси:

Или , когда известны мольные доли.

Расчетная часть

Задача 1. Смесь состоит из известного количества трех углеводородов – октан 46 кг, ундекан 57 кг, тридекан 35 кг. Определить среднюю молекулярную массу смеси.

Решение.

Молекулярная масса, как величина аддитивная, находится по формуле

Ответ: М_см=143,88 г/моль

Задача 2. Определить молекулярную массу нефтяной фракции, если известна ее средняя температура кипения 180 ⁰С.

Решение.

Молекулярная масса находится по формуле

Ответ: М_см=146,4 г/моль

Аналитическая часть

Расчётные методы определения молекулярной массы смеси используются только тогда, когда применение молекулярной массы не требует особо точных ее измерений или ограниченное количество материала не позволяет определить ее экспериментально, можно пользоваться формулами, выведенными на основании зависимости между молекулярной массой вещества и некоторыми его физическими свойствами. Применение этих методов удобно, когда исходные данные содержат все необходимые значения.

Вывод

Изучены методы определения молекулярной массы смеси – экспериментального и расчетного. Отмечено, что применение расчётного метода допустимо, когда невозможно провести экспериментальное определение или когда точность определения не столь важна. Произведены расчеты молекулярной массы по формулам при условии известности массы компонентов (молекулярная масса получилась 143,88 г/моль) и теплоты кипения (молекулярная масса получилась 146,4 г/моль).