Контрольная работа по "Химии нефти и газа"

 

Решение:

Для решения можно использовать график Кокса (Приложение 6). График построен для воды и индивидуальных алканов нормального строения, но им широко пользуются и применительно к узким нефтяным фракциям. На графике Кокса находят точку с координатами, соответствующим известным давлению (Па) и температуре (К). Из найденной точки проводят равноудаленную от двух соседних лучей прямую до пересечения с вертикалью, соответствующей давлению, при котором необходимо найти температуру кипения. Из полученной точки проводят горизонталь, параллельную оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой получают точку, соответствующую искомой температуре.

Ответ: t₂=377°K=104°С

 

 

 

 

 

Задача 8. Узкая нефтяная фракция при остаточном давлении p, мм рт. ст. имеет среднюю температуру кипения t, °С. Какова средняя температура кипения данной фракции при атмосферном давлении?

Значение параметров	Номера вариантов
	10
t, °С	215
p, мм. рт. ст.	1,0

 

Решение

Для пересчета температур кипения нефтепродуктов с глубокого вакуума на атмосферное давление используется номограмма UOP (Приложение 3). На правой шкале отмечают остаточное давление, на левой – температуру кипения при данном давлении. Соединив точки, на средней шкале получают точку, соответствующую температуре кипения при атмосферном давлении

Ответ: средняя температура кипения данной фракции при атмосферном давлении 420 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 9. Фракция А при температуре 10°С имеет вязкость мм²/с, а при температуре 90°С ее вязкость мм²/с. Фракция В при температуре 10°С имеет вязкость мм²/с, а при температуре 90°С ее вязкость мм²/с. Найти вязкости этих фракций при температурах 0°С, 40°С и 110°С.

Значение параметров	Номера вариантов
	10
, мм2/с	180
, мм2/с	17,5
, мм2/с	65
, мм2/с	8

Решение

Для решения можно использовать номограмму Семенидо (Приложение 4). По номограмме можно найти вязкость нефтепродукта при любой заданной температуре, если известна его вязкость при двух других температурах. В этом случае значение известных вязкостей соединяют прямой и продолжают ее до пересечения с линией температуры. Точка пересечения с ней отвечает искомой вязкости. Номограмма пригодна для определения вязкости всех видов жидких нефтепродуктов.

Из номограмм следует что:

 

 

 

 

 

 

 

Задача 10. Для нефтяных фракций А и В из задачи 9 определить по номограмме Молина-Гурвича:

• вязкость смеси этих фракций при температуре 20°С, если они смешиваются в количестве 20% об. фракций А и 80% об. фракций В; при той же температуре найти состав смеси этих фракций при котором вязкость смеси будет ν_{см(20%А+80%В)}, мм²/с;
• вязкость смеси этих фракций при температуре 50°С, если они смешиваются в количестве 40% об. фракций А и 60% об. фракций В; при той же температуре найти состав смеси этих фракций при котором вязкость смеси будет ν_{см(40%А+60%В)}, мм²/с;
• вязкость смеси этих фракций при температуре 100°С, если они смешиваются в количестве 70% об. фракций А и 30% об. фракций В; при той же температуре найти состав смеси этих фракций при котором вязкость смеси будет ν_{см(70%А+30%В)}, мм²/с.

Значение параметров	Номера вариантов
	10
νсм(20%А+80%В) при 20°С, мм2/с	73,0
νсм(40%А+60%В) при 50°С, мм2/с	31,0
νсм(70%А+30%В) при 100°С, мм2/с	11,5

 

Решение

Номограмма  Молина-Гурвича (Приложение 8) составлена на основании экспериментально найденных вязкостей смеси масел А и В, из которых А обладает вязкостью °ВУ₂₀ = 1,5, а В – вязкостью °ВУ₂₀ = 60. Оба масла смешивались в разных соотношениях от 0 до 100 % (об.), и вязкость смесей устанавливалась экспериментально. На номограмме нанесены значения вязкости в усл. ед. и в мм²/с.

На координатных осях номограммы, соответствующих 100% компонента А и 100% компонента В, откладывают их значения вязкости (вначале необходимо найти значения вязкости компонентов А и В при данной температуре по номограмме Семенидо) и соединяют полученные точки прямой линией. Прямая характеризует вязкость смеси в зависимости от соотношения компонентов. Для нахождения вязкости смеси из точки на оси абсцисс, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с прямой. Ордината точки пересечения даст значение кинематической вязкости данной смеси.

Для нахождения соотношения в смеси  компонентов на оси ординат определяют точку с известной кинематической вязкостью и через прямую проецируют ее на ось абсцисс. Получают соотношение  компонентов.

Из номограммы Семенидо:

 

 

Из номограммы Молина-Гуревича следует:

при 20 ,

если 

то  определить соотношение фракций  в смеси не представляется возможным  т.к вязкость фракций меньше

при 50

если  то .

при 100

если 

то  определить соотношение фракций  в смеси не представляется возможным т.к вязкость фракций больше .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

Приложение  1

Поправка  на давление к плотности жидких нефтяных фракций

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Зависимость плотность-температура  для жидких нефтяных фракций при  постоянном давлении (область низких плотностей)

 

 

 

 

 

Приложение  3

Номограмма UOP для пересчета температур кипения нефтепродукта при глубоком вакууме на температуры кипения при атмосферном давлении

 

 

 

 

 

Приложение 4

Номограмма  Семенидо для определения вязкости нефтепродуктов

в зависимости от температуры

 

 

 

 

 

Приложение 5

Номограмма  Молина-Гурвича для определения  вязкости смесей нефтепродуктов

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 6

График Кокса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 7

Средняя температурная поправка относительной  плотности

	α		α
0,7000-0,7099	0,000897	0,8500-0,8599	0,000699
0,7100-0,7199	0,000884	0,8600-0,8699	0,000686
0,7200-0,7299	0,000870	0,8700-0,8799	0,000673
0,7300-0,7399	0,000857	0,8800-0,8899	0,000660
0,7400-0,7499	0,000844	0,8900-0,8999	0,000647
0,7500-0,7599	0,000831	0,9000-0,9099	0,000633
0,7600-0,7699	0,000818	0,9100-0,9199	0,000620
0,7700-0,7799	0,000805	0,9200-0,9299	0,000607
0,7800-0,7899	0,000792	0,9300-0,9399	0,000594
0,7900-0,7099	0,000778	0,9400-0,9499	0,000581
0,8000-0,8099	0,000765	0,9500-0,9599	0,000567
0,8100-0,8199	0,000752	0,9600-0,9699	0,000554
0,8200-0,8299	0,000725	0,9700-0,9799	0,000541
0,8300-0,8399	0,000725	0,9800-0,9899	0,000522
0,8400-0,8499	0,000712	0,9900-1,0000	0,000515

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Рябов В.Д. Химия нефти и  газа. – М.: изд-во «Техника», ТУМА  ГРУПП, 2004. – 288 с.

2. Проскурякова  В.А., Драбкина А.Е. Химия нефти  и газа. – Л.: Химия, 1989. – 424 с.

3. Нефти СССР. Справочник. В 4 т. Т.3. Нефти Кавказа и западных районов европейской части СССР. – М.: Химия, 1971. – 277 с.