Определение содержания хлористых солей
Требования к содержанию хлористых солей устанавливает ГОСТ 31378-2009 «Нефть. Общие технические условия». Верхняя граница диапазона содержания хлористых солей, нормируемых в нефти, составляет 900 мг/л, нижняя граница не указывается, но обычно составляет первые мг/л.
Наличие солей и механических примесей вызывает эрозию и засорение труб печей и теплообменников, понижает коэффициент теплопередачи и повышает зольность мазутов и гудронов. Кроме того, наличие в нефти растворенных солей вызывает коррозию аппаратуры и оборудования из-за образования соляной кислоты, которая выделяется при гидролизе некоторых хлористых солей, особенно хлорида магния:
MgCl2 + H2O → MgOHCl + НС1.
Сущность метода заключается в извлечении хлористых солей из нефти водой и индикатором или потенциометрическим титрованием их в водной вытяжке.
Аппаратура, реактивы, материалы:
При проведении анализа применяют:
- воронку делительную стеклянную (500см3) с винтовой или лопастной металлической мешалкой (рис.);
- электродвигатель, обеспечивающий частоту вращения мешалки не менее 10 с-1;
- цилиндры вместимостью 10, 25, 50, 00,. 250 мл;
- колбы;
- пипетки;
- бюретки;
- колбы;
- стаканчики для титрования стеклянные;
- натрий хлористый (0,01 моль/дм3);
- дифенилкарбозид по ГОСТ 5859-78, 1%-ный спиртовой раствор;
- кислоту азотную 0,2 н;
- воду горячую дистиллированную;
- бумагу фильтровальную:
- ацетон;
- раствор нитрата ртути 0,001 н;
- толуол.
| 1 – делительная воронка стеклянная, 2 – мешалка 3 – электродвигатель |
Проведение анализа
Определение хлоридов осуществляется титрованием водной вытяжки раствором азотнокислой ртути.
Пробу анализируемой нефти хорошо перемешать в течение 10 минут встряхиванием в склянке, заполненной не более чем на 2/3 объема. Сразу после встряхивания отобрать 25 см3 нефти и перенести в делительную воронку с мешалкой. Со стенок цилиндра остаток нефти смыть 20 см3 толуола и перенести в делительную воронку. Содержимое воронки перемешать 1-2 минуты мешалкой. К пробе анализируемой нефти прилить 100 см3 горячей дистиллированной воды и экстрагировать хлориды, перемешивая содержимое воронки 10 минут.
После экстракции отфильтровать водный слой через фильтр, помещенный в конусообразную воронку, в коническую колбу. Фильтр промыть 10-15 см3 горячей дистиллированной воды. Всего на промывку использовать 50 см3 воды.
Для полноты извлечения хлоридов приготовить несколько водных вытяжек, при этом каждую экстракцию проводить не менее 5 минут.
Наливают в коническую колбу 150 см3 охлажденной водной вытяжки, 2 см3 раствора 2 н азотной кислоты, 10 капель дифенилкарбозида и отфильтровать 0,01 н раствором нитрата ртути до слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты.
Цвет анализируемого раствора сравнить с цветом дистиллированной воды.
При проведении контрольного опыта в коническую колбу налить 150 см3 дистиллированной воды, 2 см3 раствора 2 н азотной кислоты, 10 капель дифенилкарбозида и титровать 0,01 н раствором нитрата ртути до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты.
Обработка результатов
Содержание хлоридов X1, см3, в расчете на NaCl, вычисляют по формуле:
где V1 – объем раствора нитрата ртути, израсходованного на титрование водной вытяжки, см3;
V2 – объем раствора нитрата ртути, израсходованного на титрование в контрольном опыте, см3;
V3 – объем нефти, взятой для анализа, см3;
Т – титр раствора нитрата ртути;
1000 – коэффициент для пересчета содержания хлоридов в 1 см3 нефти;
А – коэффициент, выражающий отношение объема, до которого была разбавлена водная вытяжка анализируемой нефти, к объему раствора, взятому из мерной колбы для титрования (при титровании всей водной вытяжки А = 1).
Массовую долю хлористых солей в нефти в процентах хлористого натрия (Х2) вычисляют по формуле:
где X1 – массовая концентрация хлористых солей в нефти в миллиграммах хлористого натрия на 1 дм3 нефти;
В и С – коэффициенты пересчета кубических дециметров в кубические сантиметры (1000) и граммов в миллиграммы (1000);
ρ – плотность анализируемой нефти;
Полученные результаты вычислений титрования каждой водной вытяжки суммируют.
За результат испытания принимают среднеарифметическое результатов двух определений.
Сходимость
Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значений, приведенных в таблице 4.
Таблица 4 – Сходимость результатов
| Массовая конц. хлористых солей, мг/дм3 | Сходимость, мг/дм3 |
| До 10 | 1,5 |
| 10-50 | 3,0 |
| 50-200 | 6,0 |
| 200-1000 | 25,0 |
| 4 % от ср. значения |
Контрольные вопросы
1. Причины появления хлористых солей в нефти.
2. Почему лимитируется их содержание в нефти?
3. Объясните, каким образом происходит коррозия оборудования при переработке в присутствии хлористых солей в нефти/нефтепродукте. Как протекает коррозия, при одновременном присутствии и серы?
4. В чем сущность метода определения содержания хлористых солей в нефти?
ЛАБОРАТОРАЯ РАБОТА № 6