ОТВЕТЫ по ХИМИИ НЕФТИ и ГАЗА

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

воздуха. Для масел, которые многократно прокачиваются через узлы

Химическая стабильность по отношению к кислороду

трения (циркулируют),—турбинных, компрессорных, моторных и

других — одним из важнейших показателей является стойкость

против окисления кислородом воздуха. Окисление компонентов

масла представляет собой сложный процесс, развитие которого

зависит от химического и прежде всего углеводородного состава

масел, а также от условий эксплуатации. Первичными продуктами

окисления углеводородов являются гидроперекиси, которые затем

разлагаются и превращаются в другие кислородсодержащие

соединения.

Накопление кислородсодержащих соединений в масле вредно

сказывается на эксплуатационных свойствах. По химической

стабильности наилучшими свойствами обладают малоцикличные

цикло-алканы, арены и гибридные углеводороды с длинными

боковыми цепями.

Стойкость масел к воздействию кислорода характеризуют

следующие показатели:

1.общая склонность масел к окислению;

2.коррозионная активность масел;

3.склонность к лакообразованию;

4.склонность к образованию осадка в двигателях внутреннего

сгорания.

Для определения этих показателей предложен комплекс методов

лабораторных и моторных испытаний.

Улучшение качества масел введением присадок. Очистка

минеральных масел не позволяет получить продукты высокого

качества. Обеспечить необходимые эксплуатационные свойства

удается с помощью добавления к базовому маслу — очищенной

нефтяной фракции — различных присадок.

По действию на смазочные масла присадки делятся на:

1.вязкостные;

2.депрессорные;

3.антиокислительные;

4.антикоррозионные;

5.детергентно-диспергирующие;

6.противоизносные и прогивозадирные;

7.антипенные.

Введение вязкостных присадок повышает вязкость масел,

позволяет получить масла с более пологой температурной кривой

вязкости.

Депрессорные присадки эффективно понижают температуру

застывания масел. Механизм их действия зависит от природы

Фракционная перегонка нефти – процесс разделения ее на

Сущность метода заключается в перегонке 100см3 испытуемого

фракции по температурам кипения.

образца и проведении постоянных наблюдений за показателями

Перегонка (дистилляция) – это физический метод разделения,

термометра и объемами конденсата.

основанный на испарении жидкости и конденсации паров,

Образцы, в которых явно присутствует вода, для

обогащенных летучим компонентом.

фракционирования не пригодны. Их необходимо предварительно

Термин «дистилляция» означает «разделение по каплям» или

обезвоживать.

«стекание по каплям».

Подготовка аппаратуры:

Перегонку можно проводить:

Заполняют охлаждающую баню холодильника, например

1.периодически;

колотым льдом, водой, льдом с солью и водой или раствором

2.непрерывно.

перегонке содержимое перегонного

этиленгликоля, так чтобы вся трубка холодильника находилась в

При

периодической

охлаждающей жидкости.

аппарата частично или полностью отгоняется. В этом процессе

При использовании колотого льда добавляют достаточное

происходит непрерывное изменение состава паровой и жидкой фаз,

количество воды для того, чтобы покрыть всю трубку холодильника.

а также температуры отбора паров.

Для сохранения необходимой температуры в бане холодильника

При

непрерывной перегонке продукт непрерывно вводят в

при необходимости добавляют циркуляцию, перемешивание или

перегонный аппарат. При этом обычно разделение паровой и

продувку воздухом.

жидкой фаз происходит однократно, поэтому такой процесс

Аналогичные меры следует предусмотреть для поддержания

называется

однократной

перегонкой

или

однократным

температуры охлаждающей бани мерного цилиндра.

испарением. В этом процессе образующая паровая фаза остается в

Остатки жидкости удаляют из трубки холодильника, протирая ее

равновесии в смеси с жидкой до установления конечной (заданной)

куском мягкой ткани без ворса, прикрепленной к жгуту или медной

температуры. Фазы разделяются после установления этой

проволоке.

температуры.

Отбирают 100см3 пробы мерным цилиндром и переносят по

Перегонкой можно разделить до определенной степени смесь

возможности полностью в колбу для перегонки, соблюдая все меры

компонентов, температуры кипения которых отличаются более чем

предосторожности, так чтобы ни одна капля жидкости не попала в

на 50ºС.

пароотводную трубку.

Определение фракционного состава нефти в аппарате АРНС

Вставляют термометр через отверстие плотно пригнанной

(ГОСТ 2177-99):

3 испытуемого

пробки в горловину колбы так, чтобы ртутный шарик термометра

Сущность метода заключается в перегонке 100см

располагался по центру горловины колбы и нижний конец

образца и проведении постоянных наблюдений за показателями

капилляра находился на одном уровне с самой высокой точкой

термометра и объемами конденсата.

нижней внутренней стенки пароотводной трубки.

Образцы, в которых явно присутствует вода, для

Колбу с пробой устанавливают на подставку и с помощью

фракционирования не пригодны. Их необходимо предварительно

пробки, через которую проходит пароотводная трубка, плотно

обезвоживать.

соединяют с трубкой холодильника; закрепляют колбу в

Подготовка аппаратуры:

вертикальном положении так, чтобы пароотводная трубка входила в

Заполняют охлаждающую баню холодильника, например

трубку холодильника на расстояние 25…50 мм.

колотым льдом, водой, льдом с солью и водой или раствором

Мерный цилиндр, которым отмеряли пробу для испытания,

этиленгликоля, так чтобы вся трубка холодильника находилась в

помещают без высушивания в баню для цилиндра под нижний конец

охлаждающей жидкости.

трубки холодильника с таким расчетом, чтобы конец трубки

При использовании колотого льда добавляют достаточное

холодильника на ходился в центре цилиндра и входил в него на

количество воды для того, чтобы покрыть всю трубку холодильника.

расстояние не более 25 мм, но не ниже отметки 100 см3. Плотно

Для сохранения необходимой температуры в бане холодильника

закрывают цилиндр куском фильтровальной бумaги или другого

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

падения первой капли конденсата с конца трубки холодильника в

Таблица. Перегонка по методу А

Oтмечают температуру, показываемую термометром в момент

Тем-ра н.к., ºС

5 10 20 30 40 50 60

мерный цилиндр, записывают как температуру начала перегонки

Температура, ºС, при выходе отгона, %

(начала кипения).

70 80 90 95

Затем мерный цилиндр устанавливают так, чтобы конденсат

Тем-ра к.к. или выпаривания, ºС

стекал по стенке цилиндра. Далее перегонку ведут с равномерной

Получено отгона,%

скоростью 2...5см3/мин, что соответствует примерно 20...25 каплям

Остаток в колбе, %

за 10с (количество капель за 10 с, соответствующее скорости

Потери при перегонке,%

перегонки 2...5 см3/мин, уточняется для каждой трубки

В48.2

холодильника отдельно). Для проверки скорости перегонки по

количеству капель цилиндр отставляют на короткий промежуток

времени от конца трубки холодильника.

Начальную перегонку темных нефтепродуктов ведут так, чтобы

скорость отгона первых 8...10см3

была 2...3 cм3/мин. Далее

перегонку ведут со скоростью 4...5 см3/мин.

При перегонке нефти скорость отгона в начале должна быть 2...5

см3/мин, а затем 2...2,5 см3/мин (1 капля в 1с).

В процессе перегонки производят записи, которые включают

показания термометра при указанном проценте отгона или процент

отгона при заданном показании термометра.

После достижения конечной температуры, установленной в

нормативной документации на испытуемый нефтепродукт, нагрев

колбы прекращают, дают стечь конденсату в течение 5 мин и

записывают объем жидкости в цилиндре.

Если в нормативной документации на испытуемый

нефтепродукт нормируется температура конца кипения, колбу

нагревают до тех пор, пока ртутный столбик термометра не

остановится на некоторой высоте, а после этого начинает

опускаться. Максимальную температуру, показываемую при этом

термометром, записывают как температуру конца кипения. При

появлении белых паров анализ считается недействительным для та-

ких продуктов за температуру конца кипения принимают

температуру, при которой произошла остановка ртутного столбика

термометра и еще не появились белые пары. После этого нагрев

колбы прекращают, дают стечь конденсату в течение 5 мин и

записывают объем жидкости в цилиндре.

Перегонку нефти ведут до 300ºС, при этом отмечают

температуру начала кипения и объемы конденсатов при 100, 120,

140, 150, 160ºС и далее через каждые 20ºС до 300ºС.

Все отчеты ведут с погрешностью не более 0,5 см3 и

1ºС.

После прекращения нагрева колбу охлаждают в течение 5 мин,

снимают термометр, отсоединяют колбу от трубки холодильника и

ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Алканы СnН2n+2

1. Роль нефти и газа в экономике государства

Алкильная группа СnН2n+1 – радикал (R)

СН4 – метан СН4 (СН3 метил)

2.

Начальный

период развития

нефтеперерабатывающей

промышленности

С2Н6

– этан СН3-СН3 (С2Н5 этил)

3.

Этапы развития технологии переработки нефти в первой

С3Н8

– пропан

СН3-СН2-СН3 (С3Н7 пропил)

половине XX века

промышленность

во второй

С4Н10

– бутан

СН3-(СН2)2-СН3

(С4Н9 бутил)

4.

Нефтеперерабатывающая

С5Н12

– пентан

СН3-(СН2)3-СН3

(С5Н11

пентил)

половине XX века

С6Н14

– гексан

СН3-(СН2)4-СН3

(С6Н13

гексил)

5.

Фракционный состав нефти

С7Н16

– гептан

СН3-(СН2)5-СН3

(С7Н15

гептил)

6.

Химические классификации нефтей

С8Н18

– октан

СН3-(СН2)6-СН3

(С8Н17

октил)

7.

Технологическая классификация нефтей

С9Н20

– нонан

СН3-(СН2)7-СН3

(С9Н19

нонил)

8.

Алканы нефти

С10Н22 – декан

СН3-(СН2)8-СН3

(С10Н21

децил)

9.

Газообразные алканы: природные, попутные и газы

газоконденсатных месторождений

СН3-СН2-СН3

(пропан) – кратная связь

10.

Алканы легких фракций нефти

СН3-СН=СН2

(пропен или пропилен) – двойная связь (алкен)

11.

Алканы средних фракций нефти

СН3-С=СН (пропин) – тройная связь (алкин)

12.

Изопреноидные углеводороды нефти

13.

Твердые алканы нефти. Парафины и церезины

1-моно; 2-ди; 3-три; 4-тетра; 5-пента; 6-гекса;

14.

Циклоалканы и гибридные углеводороды нефти

7-гепта; 8-окта; 9-нона; 10-дека.

15.

Кислородосодержащие соединения нефти

16.

Серосодержащие соединения

Изомеры – одинаковые формулы,

17.

Азотосодержащие соединения

различное строение (скелет) или

18.

Смолисто-асфальтеновые вещества

различное расположение атомов в пространстве.

19.

Плотность нефти и методы определения плотности

нефтепродуктов

Гомологи – соединения отличающие от предыдущего на группу СН2

20.

Основные показатели вязкости нефти и нефтепродуктов

(СН4→ С2Н6→ С3Н8→ С4Н10 и т.д.).

21.

Температуры кристаллизации, помутнения и застывания

нефтепродуктов

22.

Температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения

нефтепродуктов

свойства

нефтепродуктов:

показатель

23.

Оптические

преломления, удельная и молекулярная рефракции

24.

Определение содержание углерода, водорода и серы в

нефтепродуктах

25.

Определение содержания азота в нефтепродуктах

26.

Определение содержания кислорода в нефтепродуктах

27.

Определение группового состава бензинов методом

анилиновых точек

28.

Определение структурно-группового состава керосиновых и

масляных фракций методом n-ρ-М.

29.

Определение

компонентного состава нефтепродуктов

методом газо-жидкостной хромотографии

жидкость-жидкостная

30.

Жидкостная-адсорбционная

и

хроматография

31.

Бумажная хромотография смолистых веществ и асфальтенов

32.

Гель-хроматография тяжелых нефтяных остатков

33.

Препаративная хроматография

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

26.

Определение содержания кислорода в

11.

Алканы средних фракций нефти

нефтепродуктах

В керосиновых фракциях содержатся углеводороды С10 и С15

Процентное содержание кислорода определяют по разности

(изомеры могут иметь другую температуру выкипания).

между цифрой 100 и суммарным содержанием всех остальных

К настоящему времени число выделенных или надежно

компонентов взятых в %. Это не точный метод, т.к. сказываются

определенных углеводородов нефти составляет свыше 600. Лучше

погрешности предшествующих методов.

всего изучены нормальные н-алканы. В нефти установлено

Один из методов прямого определения является гравиметрический

присутствие всех н-алканов начиная с бутана (tкип = 0,5ºС) до С33H68

(взвешивание). Метод нефтепродуктов в атмосфере инертного газа в

(tкип = 475ºС).

присутствии платинированного графита и оксида меди. О массе

Содержание н-алканов нефти снижается с повышением

кислорода судят по массе выделившегося CO2.

молекулярной массы. Содержание высших гомологов составляет

всего 0,1%.