Определение механических примесей в нефти и нефтепродуктах
ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ: закрепить у студентов знания о механических примесях в нефти и нефтепродуктах и получить практические навыки по их определению.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Механические примеси содержатся в сырой нефти в виде песка, глинистых минералов и различных солей, которые находятся во взвешенном состоянии. При исследованиях нефти большое содержание механических примесей может в значительной степени повлиять на правильность определения таких показателей, как плотность, молекулярная масса, коксуемость, содержание серы, азота, смолисто-асфальтеновых веществ и микроэлементов. Поэтому нефть перед поступлением на анализ необходимо освободить от них отстаиванием или фильтрованием.
В процессе переработки нефти в нефтепродукты могут попасть продукты коррозии аппаратов и трубопроводов, катализаторная пыль, мельчайшие частицы отбеливающей глины, минеральные соли. Загрязнение нефти и нефтепродуктов может происходить также при хранении и транспортировке.
Механические примеси в топливе могут привести к засорению трубопроводов, фильтров, увеличению износа топливной аппаратуры, нарушению питания двигателя. Эти яге примеси в маслах и смазках могут вызвать закупорку маслопроводов, поломку смазочной аппаратуры, образование задиров на трущихся поверхностях.
Из механических примесей наиболее опасными являются песок и другие твердые частицы, истирающие металлические поверхности.
Методы определения общего содержания механических примесей основаны на способности всех органических компонентов нефти растворяться в органических растворителях. Нерастворившийся остаток, задерживаемый фильтром при фильтровании раствора нефти или нефтепродукта, и характеризует содержание в них механических примесей.
АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ
1. Бензин марки Б-70.
2. Этиловый спирт-ректификат.
Смесь этилового спирта и этилового эфира в соотношении 4:1 (по объему).
3. Стаканчик с крышкой.
4. Стакан высокий с носиком.
5. Воронка стеклянная.
6. Палочка стеклянная с оплавленным концом.
7. Промывалка с резиновой грушей.
8. Бумажные фильтры беззольные.
УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Лабораторные работы проводятся с соблюдением требований по технике безопасности, изложенными в лабораторной работе №1 «Определение плотности нефти и нефтепродуктов ареометром».
МЕТОДИКА. И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Бумажный фильтр предварительно высушивают в стаканчике до постоянной массы при 105 – 110 °С. Перед взятием навески пробу нефти хорошо перемешивают встряхиванием в течение 5 мин. Если нефть высоковязкая, то предварительно ее нагревают на водяной бане до 40 - 80°С. Масса навески и соотношение растворитель/нефть зависят от вязкости нефти следующим образом:
Вязкость нефти при 100 °С, мм2/с до 20 120
Масса навески, г 100 25
Массовое отношение 2 ~4 4-6
Растворитель/нефть
Навеску берут с погрешностью до 0,05 г и разбавляют подогретым на водяной бане растворителем. Горячий раствор навески фильтруют через высушенный до постоянной массы фильтр, который помещают в стеклянную воронку, укрепленную в штативе. Воронку наполняют не более чем на 3/4 высоты фильтра. Раствор наливают на фильтр по стеклянной палочке с оплавленным концом. Стакан ополаскивают горячим растворителем и сливают на фильтр.
После окончания фильтрования фильтр промывают горячим раствором при помощи промывалки до тех пор, пока на нем не останется следов нефти, а фильтрат не будет совершенно прозрачным и бесцветным. Затем фильтр переносят в стаканчик, в котором сушился чистый фильтр, и сушат в течение 1 часа в термостате при 105 — 110 °С. После этого стаканчик закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе в течение 30 минут и взвешивают с погрешностью до 0,0002 г. Операцию повторяют до получения расхождения между двумя последовательными взвешиваниями не более 0,0004 г.
Массовую долю механических примесей, %, рассчитывают по формуле:
, (7)
где m1 - масса стаканчика с фильтром после фильтрования, г;
m2 - масса стаканчика с чистым фильтром, г;
m3 - масса навески нефти, г.
Содержание механических примесей вычисляют как среднее арифметическое из результатов двух параллельных определений.
Если механических примесей содержится не более 0,005%, то это рассматривается как их отсутствие.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА И ЕГО ФОРМА
В своем рабочем журнале каждый студент записывает порядок выполнения того или иного задания, в необходимых случаях по результатам выполнения задания составляет таблицу по форме, рекомендуемой к конкретному заданию. Результаты лабораторной работы анализируются студентом самостоятельно, делаются выводы, которые также отражаются в рабочем журнале. По окончании лабораторной работы рабочий журнал представляется для проверки преподавателю.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАЩИТА РАБОТЫ
Контрольные вопросы
1. К чему могут привести механические примеси в топливе?
2. В виде чего содержатся механические примеси в нефти?
3. Могут ли влиять механические примеси на определение показателей нефти?
4. Какие методы определения механических примесей вы знаете?
5. Какие растворители могут быть применены при определении механических примесей фильтрованием?
ЗАЩИТА РАБОТЫ
Защита работы заключается:
- в выполнении задания и оформлении отчета по лабораторной работе;
- в ответах на контрольные и дополнительные вопросы по лабораторной работе.
ЛИТЕРАТУРА
Список основной литературы
1. Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. - М: Химия, 2001. - 568 с.
2. Ахметов С. А. Физико-химическая технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1996. - 279 с.
3. Переверзев А. Н. Технология нефти и газа: Учебное пособие. Ставрополь: СевКавГТУ, 2001.- 143 с.
4. ГОСТ 2477-65 (СТ СЭВ 2382-80) Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды.
5. ГОСТ 10577-78 Нефтепродукты светлые. Методы определения содержания механических примесей.
6. ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94) Нефтепродукты прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.
7. ГОСТ 2177-99 (ИСО 3405-88) Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава.
8. ГОСТ 3900-85 (СТ СЭВ 6754-89) Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности.
9. ГОСТ 20287-91 Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания.
Список дополнительной литературы
1. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник/Под редакцией В. М. Школьникова. - М.: Химия, 1989
2. Справочник нефтепереработчика / Пол редакцией Г. А. Ластовкина, Е. Д. Радченко, М. Г. Рудина. — Л: Химия, 1986.
3. Радченко Е. Д. Справочник нефтепереработчика. — М.: Химия, 1986,
4. Рудин М. Драбкин А. Е Краткий справочник нефтепереработчика. М: Химия, 1980.
5. Химия нефти / И. Н. Дияров, И. Ю. Батуева, А. 11. Садыков, Н. Л. Солодова. - М.: Химия, 1990.
6. Химия нефти и газа / Под ред. В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина. - Л.: Химия, 1989.
7. Хорошко С. И., Хорошко А. Н, Сборник задач по химии и технологии нефти и газа. - Минск.: Высшая шкала, 1989. - 122 с.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам по дисциплине
«Химия нефти и газа» для студентов специальностей
130503 (090600) «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»,
130501 (090700) «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»,
130504 (090800) «Бурение нефтяных и газовых скважин»
Составитель: В. Ф. Скрынникова
Редактор: А. Р. Хасанова
Корректор: Н. А. Мошегова