МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ХЕРСОНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
К
афедра
ЭКОЛОГИИ и БЖД
Рег №5/881-08.12.09
«ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»
Методические указания к проведению
лабораторной работы №6
«ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ»
Херсон 2010
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Общая химическая технология»
Составил ст. преподаватель Кузнецов С.И., количество страниц 13.
Рецензент:
Утверждено на заседании кафедры Экологии и БЖД протокол №1 от 03.09.08 р.
Зав. кафедры Михайлик В.Д.
1. Цель работы
1. Ознакомиться с теоретическими основами разгонки нефти на фракции.
2. Ознакомиться с устройством и принципом работы лабораторной установки по разгонке нефти.
3. Осуществить на практике разгонку нефти на лабораторной установке, рассчитать выход продуктов.
2. Теоретическая часть
Нефть - маслянистая вязкая горючая жидкость от светло-желтого до темно-коричневого цвета со специфическим запахом. Нефть легче воды - плотность 0,83-0,97г/смэ, температура застывания от +10 до -20°С и ниже.
Нефть и получаемые из нее нефтепродукты служат важнейшим жидким топливом и ценнейшим химическим сырьем химической промышленности. На комплексной переработке нефти базируется бурно развивающаяся промышленность нефтехимического синтеза, поставляющая различные виды топлива, смазочные масла, сырье для производства полимерных материалов (пластмасс, волокон, каучуков и лаков), моющих средств и многих других ценных продуктов.
Русские химики правильно оценили значение нефти как материала, из которого путем глубокой физической и химической переработки могут быть получены важнейшие продукты. Д.И.Менделеев указывал на нецелесообразность использования нефти как топлива и на возможность получения различных продуктов из нефти.
Состав и свойства нефти. Нефть - сложная органическая смесь, содержащая главным образом углеводороды: парафиновые (метановые), нафтеновые и ароматические.
Кроме углеводородов, в состав нефти в небольшом количестве входят также соединения, содержащие кислород, серу, азот. Наибольший практический интерес представляют кислородные соединения нефти - нафтеновые кислоты, образующие со щелочами водорастворимые соли - мыла. К кислородным и сернистым соединениям относятся также смолистые и асфальтовые вещества, содержание которых в так называемых смолистых сортах нефти составляет 10-20%.
Минеральный состав нефти характеризуется содержанием в ней воды (часто в виде стойких эмульсий) и зольных веществ (золы).
Химический состав нефти определяет ее физические свойства: плотность, температуру кипения, теплоту сгорания и др. Эти параметры имеют важное значение при переработке нефти и использования получаемых из нее нефтепродуктов.
Продукты переработки нефти. В результате переработки нефти получают следующие продукты: моторные топлива, смазочные масла, растворители, консистентные смазки, парафин, вазелин и многие другие. Труднокипящие остатки нефтепереработки используют в качестве котельного топлива. Важнейшие нефтепродукты - топлива и смазочные масла. В зависимости от целевого назначения различают моторные бензины, тракторное, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей. Моторные бензины используют для поршневых двигателей внутреннего сгорания, которыми оборудованы наиболее массовые виды транспорта (самолеты, автомобили, мотоциклы). Топливные свойства бензина зависят главным образом от фракционного состава, давления насыщенных паров, химической стабильности и стойкости к детонации. Фракционный состав показывает содержание фракций с определенным температурным интервалом (начало и конец выкипания фракции), получаемых при разгонке бензина от 25 до 200°С.
Стойкость к детонации - наиболее важная качественная характеристика бензина как моторного топлива. Детонационная стойкость бензина характеризуется октановым числом: чем выше октановое число, том больше стойкость бензина к детонации. Октановое число определяют сравнением степени сжатия испытуемого бензина и стандартной смеси, состоящей из изооктана (условное октановое число 100) и н-гептана (октановое число 0), Если испытуемый бензин детонирует как смесь, содержащая 80% изооктана и 20% н-гептана, то его октановое число равно 80.
Для повышения октанового числа моторного топлива применяют несколько способов:
изменение углеводородного состава топлива в процессе переработки (различные виды крекинга);
добавление к бензинам высокооктановых присадок: изооктана, кумола и др., а также антидетонаторов (тетраэтилсвинец и др.).
Керосин, применяемый в качестве тракторного и реактивного топлива, имеет октановое число не менее 40. Дизельное топливо - газойль, керосин, смесь керосина с соляровым маслом - отличается узким фракционным составом (выкипание в температурном интервале 200-250°С), его применяют в качестве топлива для тракторных, тепловозных, корабельных и других дизельных двигателей.
Второй группой веществ, получаемых в результате перегонки нефти, являются смазочные масла, называемые также минеральными маслами. Они находят широкое применение в промышленности в качестве смазки самых разнообразных механизмов. Различают масла: веретенное, машинное, автотракторное (автолы), авиационное, цилиндровое, трансмиссионные, компрессорные, турбинные, масла специального назначения.