Определение фракционного состава топлив

Приборы и оборудование:

1) аппарат для разгонки нефтепродуктов.

Материалы:

1) бензины;

2) дизельные топлива.

Испаряемость топлив для двигателей оценивают, определяя их фракционный состав. Фракционным составом топлива называют содержание в них тех или иных фракций, выраженное в объемных или массовых процентах.

Для оценки эксплуатационных свойств по фракционному составу нормируют следующие значения

для бензинов: температуру начала перегонки, температуру перегонки 10%, температуру перегонки 50%, температуру перегонки 90%, температуру конца перегонки;

для дизельных топлив: температуру перегонки 50%, температуру перегонки 96%.

На рисунке 2 показан аппарат для разгонки нефтепродуктов. Сущность метода определения фракционного состава заключается в перегонке 100см³ испытуемого топлива на этом аппарате при условиях, предусмотренных стандартом. В данной работе рассмотрен вариант определения фракционного состава бензина.

Пробу бензина осторожно при минимальном перемешивании наливают в колбу. Колбу предварительно охлаждают до 13...18°С. Для этого ее закрывают пробкой и устанавливают в баню со льдом, где выдерживают при температуре не выше 15°С.

Рис. 2. Аппарат для разгонки нефтепродуктов:

1 - колба; 2 - термометр; 3 - трубка холодильника; 4 и 6 - патрубки для ввода и вывода воды; 5 - баня холодильника; 7 - мерный цилиндр; 8 -асбестовая прокладка; 9 - кожух.

Баню 5 заполняют так, чтобы трубка 3 холодильника была покрыта жидкостью. Температура пробы бензина доводят до 13...18°С. Мерным цилиндром 7 отмеряют 100см³ испытуемого бензина и сливают его в колбу 1, следя за тем, чтобы бензин не попал в пароотводную трубку колбы. В горловину колбы вставляют пробку с термометром. Ось термометра должна совпадать с горловиной колбы, нижний конец капилляра - с самой высокой точкой нижней внутренней стенки пароотводной трубки. Колбу с пробой бензина помещают на подставку, трубку 3 холодильника соединяют при помощи пробки с пароотводной трубкой колбы. Пароотводная трубка колбы должна входить в трубку холодильника на 25... 5 Омм и не касаться ее стенок.

Колбу располагают строго вертикально на асбестовой прокладке 8 нижней половины кожуха 9. Затем закрывают колбу верхней частью кожуха. Мерный цилиндр 7, не высушивая, устанавливают под нижний конец трубки холодильника. Трубка должна входить в цилиндр не менее чем на 25мм, но не ниже отметки 100см³. При перегонке бензина мерный цилиндр помещают в стеклянный сосуд с водой (баню). На цилиндр устанавливают подковообразный груз для того, чтобы он не всплывал. Уровень воды в бане для цилиндра поддерживают до отметки 100см³. Отверстие мерного цилиндра закрывают фильтровальной бумагой или ватой. В бане холодильника поддерживают температуру 0... 1°С.

Колбу нагревают до кипения газовой горелкой или регулируемым электрическим нагревателем. Пары кипящего бензина поступают в холодильник и там конденсируются. Колбу необходимо подогреть, чтобы время от начала обогрева до падения первой капли дистиллята в цилиндр было 5...10 мин. Температура падения первой капли считается температурой начала кипения бензина. Отмечают эту температуру и устанавливают цилиндр 7 так, чтобы конденсат стекал по стенке. Далее интенсивность нагревания поддерживают такой, чтобы скорость перегонки до получения 95см³ отгона была 4...5смэ/мин, что примерно соответствует 20...25 каплям бензина в 10с. При этом отмечают температуры через каждые 10см³ собранного в цилиндр бензина. Время от образования 95см³ отгона до конца кипения должного составляют 3.. .5 мин.

Конец кипения бензина отмечают в тот момент, когда ртутный столбик термометра остановится на некоторой отметке, а затем начнет опускаться. Последний объем бензина в цилиндре фиксируют по истечении 5 мин после прекращения нагревания, когда весь бензин стек из холодильника. Остаток из колбы сливают в цилиндр вместимостью 10 мл, после охлаждения до 20°С записывают его объем. Разность между 100 мл и суммой объемов дистиллята и остатка дает потери при перегонке.

Обработка результатов. Если при проведении испытаний барометрическое давление выше или ниже 101,3*10³ Па (760 мм рт. ст.), то вводят поправку барометрическое давление к каждому показанию термометра. Поправку С (°С) находят по формуле

С=00,00009(101,3*10³ - p)(273 + to)

или

С=0,00012(760-pi)(273 + to)

где р и pi - барометрическое давление во время испытания. Па мм рт.ст.;

to - показания термометра,°С.

Скорректированную, таким образом, температуру округляют до 0,5°С. Можно пользоваться поправками на барометрическое давление, приведенными в табл.3.

Поправку С прибавляют к показаниям термометра при давлении ниже 101,3*10³ Па (760 мм рт.ст.) и вычитают при более высоком давлении. Результаты перегонки бензина представляют в виде графика, называемого кривой разгонки. В графике указывают по вертикали – значения объемов испарившегося топлива, а по горизонтали – значения температур перегонки.

Таблица 3

Поправка на барометрическое давление

Температурный интервал	для каждого 1 кПа	Для каждых 10 мм рт.ст.
10...30	0,26	0,35
30...50	0,29	0,38
50...70	0,30	0,40
70...90	0,32	0,42
90...110	0,34	0,45
110...130	0,35	0,47
130...150	0,38	0,50
150...170	0,39	0,52
170...190	0,41	0,54
190...210	0,43	0,57

Поправку С прибавляют к показаниям термометра при давлении ниже 101,3*10³ Па (760 мм рт.ст.) и вычитают при более высоком давлении. Результаты перегонки бензина представляют в виде графика, называемого кривой разгонки. В графике указывают по вертикали – значения объемов испарившегося топлива, а по горизонтали – значения температур перегонки.