Прямая разгонка нефти и определение физических характеристик нефтяных фракций. Определение анилиновой точки фракции методом равных объе

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Тольяттинский Государственный Университет

Институт Химии  и Инженерной Экологии

Кафедра «Химия и химическая технология»

 

 

 

 

 

 

Отчет о лабораторной работе по

химической  технологии органических веществ

«Прямая разгонка нефти и определение физических характеристик нефтяных фракций. Определение анилиновой точки фракции методом равных объемов. Определение анилиновой точки деароматизированной фракции.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент  группы ХТБб-1001

  Якушева К.В.

Проверила: Цветкова И.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                      Тольятти 2013

1. Прямая разгонка нефти и определение физических характеристик нефтяных фракций.

Цель работы: Изучить процесс прямой перегонки  нефти.

Задачи работы: Провести экспериментально прямую перегонку нефти, научиться строить кривую разгонки, определять плотность, удельную рефракцию и интерцепт рефракции отдельных фракций.

Реактивы: нефть 120мл, спирт этиловый 20мл.

Ход работы:

1. Собрали установки для прямой разгонки нефти
2. В колбу Вюрца поместили 120мл нефти и несколько кусочков керамических кипелок.
3. Включили электроплитку и перегнали нефть, отбирая в мерные цилиндры 5 фракций объемом 10 мл, при этом фиксировали температуру начала и окончания кипения каждой фракции.
4. Определили плотность полученных фракций при данной температуре.
5. Измерили показатель преломления каждой фракции при данной температуре.
6. Перевели измеренные показатели  к стандартным значениям.

 

Таблица 1. Экспериментальные характеристики нефтяных фракций при t=18⁰C

№	tначкип-tконкип, 0С	Масса пикнометра		ρt г/см3	ρ20 г/см3	ntd	n20d
		m1	m2
1	75-112	4,4326	7,0806	0,7113	0,7095	1,4131	1,4122
2	112-136	4,4326	7,2704	0,7623	0,7606	1,4285	1,4276
3	136-162	4,4326	7,3394	0,7808	0,7792	1,4356	1,4347
4	162-232	4,4326	7,4178	0,8019	0,8004	1,4457	1,4448
5	232-248	4,4326	7,5353	0,8334	0,8319	1,4605	1,4596

ρ_нефти=0,866 кг/м³

m_{пикнометра}=4,4326 г

m_воды=3,7227 г

7. Используя данные таблицы построили кривую разгонки нефти (Рисунок 2. Кривая разгонки в координатах T-V), зависимость температуры от плотности при 20 ⁰С (Рисунок3.), зависимость температуры от показателя преломления при 20 ⁰С (Рисунок4.)
8. Используя данные таблицы 1, рассчитали значения удельной рефракции R₂ и интерцепта рефракции RI для каждой фракции.

 

 

Таблица 2. Расчетные  значения удельной рефракции и интерцепта рефракции нефтяных фракций.

№ фракции	1	2	3	4	5
R2	0,3509	0,3380	0,3347	0,3324	0,3290
RI	1,0574	1,0473	1,0451	1,0446	1,0436

 

Вывод: Из таблицы  значений интерцептов рефракций углеводородов ожидаемый групповой состав фракций:

1 фракция диолефины, 

2 фракция циклоолефины,

3,4,5 фракции циклоолефины или парафины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение анилиновой точки фракции методом равных объемов. Определение анилиновой точки деароматизированной фракции.

Цель работы: Определение  анилиновой точки фракций методом  равных объемов. Определение анилиновой точки деароматизированной фракции. Вычисление массовой доли аренов, нафтенов и парафинов в бензиновой фракции.

Реактивы: анилин, серная кислота 98%-ная, щелочь 10%-ная, бензиновые фракции (взяты 1 и 2 фракции из первой работы).

Ход работы:

1. Собрали установку для определения анилиновой точки (Рисунок1)

Рисунок 1 установка для определения анилиновой точки

2. В пробирку налили 2 мл анилина и 2 мл 1 фракции и поместили в собранный прибор. Нагрели при постоянном помешивании до однородности раствора, фиксируя температуру.
3. При достижении однородности отключили нагрев и охлаждали, фиксируя температуру, при которой наблюдается равномерное помутнение раствора.
4. Оставшееся количество фракции деароматизировали с помощью серной кислоты, взятом вдвое большем объему фракции, с образованием сульфосоединений. Деароматизированную фракцию промыли щелочью до нейтральной реакции.
5. Для Деароматизированной бензиновой фракции определили анилиновую точку по п.2,3.
6. Провели аналогичные действия для определения анилиновой точки 2 фракции.

Таблица 3. Массовая доля аренов, нафтенов, парафинов и  значения интерцепта бензиновых фракций.

№ фракции	t1 oC	t2 oC	А0 %	А %	Н %	П %	RI
I	48,5	55,5	62,50	7,56	51,77	40,67	1,0445
II	45,5	59,5	26,70	17,08	46,44	38,48	1,0464

     I фракция (75-112 ^оС)

Объем до сульфирования V₁= 4,8 мл

            после сульфирования V₂= 1,8 мл

Коэффициент для концентрации углеводородов ароматического ряда, %

 

Из таблицы 39( анилиновые коэффициенты для определения  углеводородов ароматического ряда во фракциях от 60-150 ^оС)

k=1,08

    ,где t₁- средняя температура до удаления аренов, t₂- средняя температура после удаления аренов.

Из таблицы 41( определение содержания парафинов  и нафтенов анилиновым методом)

 содержание циклоалканов  в деароматизированной фракции

 

Содержание  парафинов 

П=100-А-Н=40,67%

Значение интерцепта фракции 

RI=1,0627*А+1,0406*П+1,0461*Н=1,0445

 

 

II фракция (112-136 ^оС)

Объем до сульфирования V₁= 6,0 мл

            после сульфирования V₂= 4,4 мл

Коэффициент для  концентрации углеводородов ароматического ряда, %

 

Из таблицы 39( анилиновые коэффициенты для определения  углеводородов ароматического ряда во фракциях от 60-150 ^оС)

k=1,22

    ,где t₁- средняя температура до удаления аренов, t₂- средняя температура после удаления аренов.

Из таблицы 41( определение содержания парафинов и нафтенов анилиновым методом)

 содержание циклоалканов  в деароматизированной фракции

 

Содержание парафинов 

П=100-А-Н=36,48%

Значение интерцепта фракции 

RI=1,0627*А+1,0406*П+1,0461*Н=1,0464

Вывод: Значения интерцепта, рассчитанные в первой работе и после  определения анилиновой точки, совпадают. 1 фракция содержит 7,56% ароматических  соединений, 51,77% циклоалканов и 40,67% парафинов. 2 фракция содержит 17,08% ароматических  соединений, 46,44% циклоалканов и 36,48% парафинов.