Определение молекулярной массы нефти и нефтепродуктов.

Молекулярная масса является одной из основных физико-химических характеристик нефтей и нефтепродуктов, величина которой показывает, во сколько раз молекулы данного вещества больше ½ части массы атома изотопа углерода ¹²С .

Между молекулярной массой и температурой кипения нефтяных фракций существует определенная зависимость; чем больше молекулярная масса нефтяной фракции, тем выше ее температура кипения. Учитывая эту зависимость, Б.М. Воинов [1,2] предложил следующую общую формулу для определения молекулярной массы M нефтяной фракции:

(16)

где t – средне-молекулярная температура кипения фракции, ^oC; a, b и c – коэффициенты.

В частности, для парафиновых углеводородов формула В.М. Воинова имеет вид

или (17)

Данная формула применима и для узких бензиновых фракций.

Пример 1. Средняя температура кипения фракции 120 °С. Ее молекулярная масса равна

Формулу Б.М. Воинова уточнил А.С. Эйгенсон, введя характеризующий фактор K.

С введением характеризующего фактора формула (19) принимает вид

(18)

Формулой (18) можно пользоваться для определения молекулярной массы фракций, выкипающих до 350 °С (точность ±2 ÷ 3%).

Молекулярную массу тяжелых фракций можно определить по программе Приложения 6 в зависимости от вязкости при 50 и 100 °С.

Пример 2. Определить молекулярную массу нефтепродукта с пределами выкипания 82 – 110 °С, плотностью Содержание узких фракций в этом продукте следующее (в мол.долях): (Hb – 90 °C) – 0,21; (90 – 95 °C) – 0,10; (95 – 100 °C) – 0,35; (100 – 105 °C) – 0,11.

Решение. Определяем среднюю температуру кипения каждой узкой фракции в °С

Подставляя полученные данные в формулу (3), получаем

Определяем значение по формуле (9)

Определяем характеристический фактор K по формуле (6)

Молекулярную массу фракции определяем по формуле (18)

Молекулярная масса является свойством аддитивным.

Среднюю молекулярную массу смеси можно определить, зная мольную долю и молекулярную массу каждого компонента смеси:

(21)

где – содержание компонентов в смеси, мол.доли; – молекулярная масса компонента смеси.

Молекулярную массу смеси нескольких нефтяных фракций можно определить по формуле

(22)

или

(23)

где m₁, m₂, … m_n – масса компонентов смеси, кг; М_1, М₂, …, М_n – молекулярная масса компонентов смеси; - % масс.компонента.

Молекулярную массу нефтепродукта можно определить также по формуле Крэга

(24)

Пример 3. Определить среднюю молекулярную массу смеси бензола с изооктаном, если мольная доля бензола составляет 0,51, изооктана 0,49.

Решение. Молекулярная масса бензола 78, изооктана 114. Подставляя эти значения в формулу (21), получаем

Пример 4. Смесь состоит из 1500 кг бензола и 2500 кг н-октана. Определить среднюю молекулярную массу смеси.

Решение. Используя формулу (22)

6.4 Задачи для самостоятельного решения

6. Определить молекулярную массу нефтяных фракций, средняя температура кипения которых 110, 130 и 150 °С.

7. Смесь состоит из двух компонентов. Масса каждого компонента 1500 кг; молекулярная масса M₁=100, М₂=156. Определить среднюю молекулярную массу смеси.

8. Смесь состоит из 60 кг н-пентана, 40 кг н-гексана и 20 кг н-гептана. Определить среднюю молекулярную массу смеси.

9. Определить среднюю молекулярную массу широкой фракции, состоящей из 20% бензина с М=110, 40% лигроина с М=150, 20% керосина с М=20 и 20% газойля с М=250.

10. Определить среднюю молекулярную массу нефтепродукта, имеющего среднюю температуру кипения 100 °С и характеристический фактор К=11,80.

7. Рекомендуемые образовательные технологии, включая интерактивные формы обучения

Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях.

Таблица 1.

Семестр	Вид занятия (Л, ПЗ, ЛЗ)	Используемые интерактивные образовательныетехнологии	Количество часов/ЗЕ
	Л	Совместное решение проблем	17/0,47
ПЗ	Работа в группах	17/0,47
ЛЗ	Работа в группах	10/0,28
ИТОГО: час/ЗЕ	44/1,22

Интерактивные методы обучения, кейс-технологии, метод-проектов, портфолио, дискуссия, тренинг, игра. Проводятся лекции и практические занятия с использованием компьютеров и лабораторных установок. Большая часть материала изучается самостоятельно. Семинары в диалоговом режиме, к работе которых привлекаются ведущие исследователи и специалисты-практики, и являющиеся основой корректировки индивидуальных учебных планов бакалавров, разбор конкретных ситуаций, групповые дискуссии, результаты работы студенческих исследовательских групп, встречи с представителями российскими и зарубежных компаний, мастер-классы экспертов и специалистов.

Проводятся лекции и лабораторные занятия с использованием установок, лабораторных стендов, моделирующих процессов освоения природных битумов и сверхтяжелых нефтей, программ компьютерного моделирования. Большая часть материала изучается самостоятельно.

Коллоквиум, письменная работа, тестирование, презентация, опрос, семинары в диалоговом режиме,

Электронный образовательный ресурс, монографии, научные статьи, учебные пособия, методические указания.

· Изучение теоретического лекционного материала;

· Проработка и усвоение теоретического материала (основная и дополнительная литература);

· Работа с рекомендуемыми методическими материалами (методическими указаниями, учебными пособиями, раздаточными материалами);

· Выполнение заданий по пройденной теме

8. Программа самостоятельной работы студента

Учебная программа предусматривает самостоятельную внеаудиторную работу студентов. Она включает подготовку к семинарским занятиям по темам учебной программы с использованием как основной, так и дополнительной рекомендованной литературы, работ ведущих специалистов нефтегазовой отрасли, публикаций нефтяной периодической печати, решения тестовых задач.

Занятия СРС должны выполняться до лекций. На лекциях же знания, полученные самостоятельно, должны углубляться и расширяться. Результатами самостоятельной могут быть: рефераты по заданным темам, решенные практические ситуации, самостоятельные схемы. Самостоятельная работа студентов учитывается при выведении итоговой работы.

8.1 Структура самостоятельной работы

Код формируемой компетенции	Тема	Вид	Форма отчетн ости	Объем учебной работы (часов)	Учебно- методические материалы
ПК-19, ПК-20	Происхождение нефти и газа	Подготовка кконтр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Углеводороды нефти и газа.Алканы. Циклоалканы	Подготовка к пр №1, контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Арены нефти. Непредельные соединения	Подготовка к пр.раб. №2 контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Гетероатомные соединения	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Нефтяные дисперсные системы	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Общие свойства и классификация нефтей	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Свойства нефти и нефтепродуктов	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Исследование состава нефти и нефтепродуктов	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Методы разделения компонентов нефти и газа	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Термические превращения углеводородов	Подготовка к лаб. №1, контр. раб., зачету	дом. к.р		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
ПК-19, ПК-20	Нефтепродукты	Подготовка к контр. раб., зачету	дом. к.р.		Пособие для выполнения контр. работы, конспекты, учебники
Итого:

8.2 Порядок выполнения самостоятельной работы

Самостоятельная работа задается преподавателем с указание раздела и изученной темы. Формулируются вопросы, подлежащие изучению. Приводятся рекомендации по выполнению задания, включая рекомендации по работе с учебником, конспектами лекций.

В процессе подготовки к занятиям рекомендуется взаимное обсуждение материала, во время которого закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь.

При необходимости следует обращаться за консультацией к преподавателю, предварительно составить вопросы, которые требуют разъяснения.

В начале занятия обучающийся под руководством преподавателя более глубоко осмысливают теоретические положения по теме занятия, раскрывают и объясняют основные положения публичного выступления. В процессе творческого обсуждения и дискуссии вырабатываются умения и навыки использовать приобретенные знания для различного рода ораторской деятельности.

Записи имеют первостепенное значение для самостоятельной работы обучающихся. Они помогают понять построение изучаемого материала, выделить основные положения, проследить их логику и тем самым проникнуть в творческую лабораторию автора.

Ведение записей способствует превращению чтения в активный процесс, мобилизует, наряду со зрительной, и моторную память. Следует помнить: у обучающегося, систематически ведущего записи, создается свой индивидуальный фонд подсобных материалов для быстрого повторения, прочитанного, для мобилизации накопленных знаний. Особенно важны и полезны записи тогда, когда в них находят отражение мысли, возникшие при самостоятельной работе.

Подготовка рефератов направлена на развитие и закрепление у обучающихся навыков самостоятельного, глубокого, творческого и всестороннего анализа научной, методической и другой литературы по актуальным проблемам дисциплины; на выработку навыков и умений грамотно и убедительно излагать материал, четко формулировать теоретические обобщения, выводы и практические рекомендации.

Рефераты должны отвечать высоким квалификационным требованиям в отношении научности содержания и оформления.

Темы рефератов, как правило, посвящены рассмотрению одной проблемы. Объем реферата может быть от 12 до 15 страниц машинописного текста, отп5ечатонного через 1,5 интервала (список литературы и приложения в объем не входят).

Текстовая часть работы состоит из введения, основной части и заключения.

Во введении обучающийся кратко обосновывает актуальность избранной темы реферата, раскрывает конкретные цели и задачи, которые он собирается решать в ходе своего небольшого исследования.

В основной части подробно раскрывается содержание вопроса темы.

В заключении кратко должны быть сформулированы полученные результаты исследования и даны выводы. Кроме того, заключение может включать предложения автора, в том числе и по дальнейшему изучению заинтересовавшей его проблемы.

В список литературы (источников и литературы) обучающийся включает только те документы, которые он использовал при написании реферата.

В приложении (приложения) к реферату могут выноситься таблицы, графики, схемы и другие вспомогательные материалы, на которые имеются ссылки в тексте реферата.

8.3 График самостоятельной работы

Семестр

недели   форма отчетности

Письмен ная

-

-

-

-

-

-

-

В К *

-

-

-

-

-

-

-

-

Р К *

-

*ВК- входной контроль, *РК- рубежный контроль

*КОЗ - контроль остаточных знаний проводится после окончания изучения дисциплины через1-2 семестра, согласно утвержденного графика

Учебная карта

самостоятельной работ студента___________________________________

__3__курса ____________гр. _________заочной формы обучения

Учебная дисциплина химия нефти и газа

Преподаватель___________________________________________________

Модуль	Вид самостоятельной работы	Плановые сроки выполнения	Форма отчетности	Фактические сроки выполнения	Сумма баллов
	Подготовка к кр	4 неделя – 7 семестр	Кр
	Подготовка к контролю остаточных знаний (тест)	5 неделя – 7 семестр	тест
Итого:

Подпись преподавателя:

Подпись студента: дата

Сумма баллов по СРС, включаемая в итоговую оценку по дисциплине:

Подпись преподавателя: дата