Тема 1.3. Методы исследования химического состава нефти и нефтепродуктов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Студент должен

знать:

- способы разделения компонентов нефти в лабораторных условиях: перегонка, ректификация, адсорбция, хроматография, экстракция, кристаллизация и др.;

- методы изучения группового химического состава светлых дистиллятов;

- методы исследования масляных фракций.

уметь:

- подобрать способ разделения смеси в зависимости от цели и четкости и температуры кипения фракций.

иметь практические навыки:

- определение коэффициента преломления на рефрактометре.

Основные методы разделения компонентов нефти в лабораторных условиях: перегонка, ректификация, адсорбция, хроматография, экстракция, кристаллизация и др.

Методы изучения группового химического состава светлых дистиллятов. Определение содержания аренов, циклоалканов, алканов.

Методы исследования масляных фракций: адсорбционно-экстракционный метод анализа с целью определения содержания асфальтенов, масел, нейтральных смол.

Методические указания

При изучении этой темы необходимо усвоить способы разделения нефти на компоненты. Самым распространенным методом является перегонка. Необходимо разобрать перегонку при атмосферном давлении, в вакууме, с водяным паром, молекулярную перегонку, азеотропную и экстрактивную перегонки. Разберите методы разделения нефти на фракции экстрактивной кристаллизацией, адсорбцией, образованием комплекса с мочевиной.

Высокие требования, предъявляемые к топливам, вызывают необходимость группового анализа этих нефтепродуктов.

Разберите методы определения непредельных углеводородов в бензине (метод йодных чисел), аренов (метод анилиновых точек).

Для анализа масел применяется структурно-групповой метод.

Обратите внимание, что данный метод определяет приближенное содержание ареновых и циклоалкановых колец и алкановых цепей.

Ознакомьтесь с методами определения серы.

Вопросы для самоконтроля

1. Виды перегонки.

2. Для чего применяется перегонка в вакууме?

3. Как проводится молекулярная перегонка?

4. В чем сущность азеотропной перегонки?

5. Что такое йодное число?

6. Что такое анилиновая точка?

7. В чем сущность группового химического анализа бензина?

8. Как определяют нормальные алканы?

9. Какие есть способы определения сернистых соединений?

10. В чем сущность метода n-d-M?

 

Литература: [2] с. 57-77, [4] с. 52-68, [9] с. 11-49.

Тема 1.4. Классификация нефтей

Студент должен

знать:

- принципы технологической классификации нефтей по ОСТ 38.01197-80;

- техническую классификацию нефтей по ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия».

- характеристику нефтей важнейших месторождений России и Башкирии.

уметь:

- характеризовать по шифру нефть в соответствии с классификацией по ОСТ 38. 01197-80;

- характеризовать по шифру нефть в соответствии с классификацией по ГОСТ Р 51858-2002.

Технологическая и техническая классификация нефтей Российской Федерации (ОСТ 38. 01197-80 и ГОСТ Р 51858-2002). Характеристика нефтей важнейших месторождений России и Башкирии по содержанию серы, потенциальному содержанию светлых и базовых масел, индексу вязкости базовых масел и содержанию парафинов.

Практическое занятие № 2

Методические указания. Нефти разных месторождений отличаются по физическим и химическим свойствам. Классификация позволяет всё многообразие нефтей разделить на несколько групп по характерным признакам. Свойства нефти определяют наиболее рациональное направление её переработки, решающим образом влияют на качество получаемых нефтепродуктов. Рекомендуется запомнить порядок цифр, характеризующих отдельные показатели качества по классификационным признакам.

Вопросы для самоконтроля.

1. Каково содержание серы в нефтях 1, 2, 3 классов по технологической классификации?

2. Каково содержание светлых в нефтях 1, 2, 3 типов по технологической классификации?

3. Каково содержание парафинов в нефтях 1, 2, 3 видов?

4. На какие группы делятся нефти по содержанию базовых масел?

5. Определить качество нефти по шифру 1.3.2.1,3.?

6. Каково содержание серы 1, 2, 3, 4 классов по технической классификации?

7. На сколько типов подразделяются нефти по плотности в соответствии с ГОСТ Р 51858-2002?

8. На сколько групп подразделяются нефти по качеству промысловой подготовки в соответствии с ГОСТ Р 51858-2002?

9. На сколько типов подразделяются нефти по содержанию сероводорода и легких меркаптанов в соответствии с ГОСТ Р 51858-2002?

 

Литература: [1], с. 103-113; [2], с. 185-199.

Тема 1.5. Товарные нефтепродукты. Свойства, применение и требования стандартов к их качеству

Студент должен

знать:

- свойства и области применения основных групп товарных нефтепродуктов;

- физико-химическую сущность детонации, пути её устранения;

- назначение антидетонаторов;

- требования к топливам турбореактивных двигателей;

- зависимость энергетических характеристик реактивных топлив от их химического состава;

- особенности работы дизелей;

- определение цетанового числа и требования к составу и качеству дизельных топлив, воспламенительные свойства;

- основные требования к качеству масел;

- виды присадок и механизм их действия.

уметь:

- обосновывать влияние конструкции двигателя, качества топлива, химический состав на расход топлива и интенсивность детонации;

- выбирать присадки для улучшения качества масел.

Товарная классификация нефтепродуктов. Жидкие топлива. Бензины авиационные, автомобильные, их ассортимент. ГОСТы на авиационные и автомобильные бензины. Эксплуатационные свойства карбюраторных топлив. Работа четырёхтактного двигателя и сгорание топлива. Детонация в поршневых карбюраторных двигателях. Оценка детонационной стойкости. Октановое число, сортность. Антидетонаторы. Детонационная стойкость отдельных групп углеводородов. Требования к фракционному составу и упругости паров. Химическая стабильность. Антикоррозионные свойства.

Топлива для воздушно-реактивных двигателей (ВРД) и их ассортимент. ГОСТы на топливо для ВРД. Эксплуатационные свойства топлив для ВРД. Особенности сгорания топлива. Влияние химического состава на эффективность и полноту сгорания. Высота некоптящего пламени и люминометрическое число. Энергетическая характеристика топлива. Требования к фракционному составу, плотности, теплоте сгорания, низкотемпературным свойствам и другим показателям качества. Присадки к реактивным топливам.

Дизельные топлива и их ассортимент. ГОСТы на дизельные топлива. Эксплуатационные свойства дизельных топлив. Особенности работы дизельного двигателя. «Жёсткая» работа дизеля. Требования к воспламенительным свойствам дизельных топлив и их оценка. Цетановое число. Дизельный индекс. Требования к составу и качеству дизельного топлива, обеспечивающего бесперебойную подачу топлива, полноту сгорания и отсутствие коррозии. Присадки к дизельным топливам.

Котельные топлива, их ассортимент. ГОСТы на котельные топлива. Основные показатели качества котельных топлив.

Печное топливо. Марки печного топлива. Нормируемые показатели качества. Сжиженные газы коммунально-бытового назначения. Марки. Нормируемые показатели качества.

Нефтяные масла. Классификация нефтяных масел. Смазочные масла. Классификация моторных масел по ГОСТ 17479-72. Мировая классификация масел, разработанная обществом американских инженеров (5АЕ). Специальные масла.

Эксплуатационные свойства нефтяных масел: вязкость, вязкостно-температурные свойства, маслянистость, температура застывания, химическая стабильность, защитные свойства. Улучшение качества масел с помощью присадок.

Пластичные смазки, их ассортимент. Парафины и церезины. Ароматические углеводороды. Битумы. Нефтяной кокс. Присадки к топливам и маслам. Прочие нефтепродукты.

Методические указания

Тема предусматривает изучение основ эксплуатационных свойств важнейших товарных нефтепродуктов. Даёт развёрнутое представление об условиях эксплуатации нефтепродуктов с обоснованием требований к отдельным показателям их качества. На обеспечение определённых эксплуатационных свойств нефтепродуктов направлены все технологические процессы. Для лучшего изучения темы необходимо вначале разобраться с условиями и особенностями работы карбюраторного, дизельного, турбореактивного двигателя.

Вопросы для самоконтроля

1. Объясните принцип работы карбюраторного двигателя.

2. Как определяют октановое число бензинов?

3. Дать определение октановому числу.

4. Что такое чувствительность топлива?

5. Методы определения октанового числа.

6. Марки авто и авиабензинов.

7. Какие показатели характеризуют химическую стабильность и коррозионную активность бензинов?

8. Каковы характерные особенности и причины детонационного сгорания топлива в карбюраторных двигателях?

9. Каково значение отдельных показателей фракционного состава бензинов?

10. Охарактеризовать детонационную стойкость отдельных типов углеводородов. Экологически чистые антидетонационные добавки.

11. Что такое цетановое число?

12. Каковы особенности «жёсткой» работы дизельного двигателя?

13. Каковы причины увеличения продолжительности периода задержки самовоспламенения в работе дизельного двигателя?

14. Чем отличается работа дизельного двигателя от работы карбюраторного двигателя?

15. Каково влияние аренов на эксплуатационные свойства бензина, керосина, дизтоплива?

16. Марки дизельных топлив.

17. Каковы основные требования к составу топлив для воздушно-реактивных двигателей?

18. Каким должно быть пламя при сгорании топлив для воздушно-реактивных двигателей?

19. Марки реактивных топлив.

20. Как зависит показатель цетанового числа дизельного топлива от его химического состава?

21. Как проявляется улучшение вязкостно-температурных свойств масел в условиях их эксплуатации?

22. Как улучшить качество бензинов и дизельных топлив.

23. Дайте краткую характеристику основных показателей качества смазочных масел.

24. Как влияет вязкость, индекс вязкости и коэффициент вязкости на работу масел?

25. Какие присадки добавляют в масла?

 

Литература: [1] с. 114-173; [2] с. 200-256.

 

Контрольная работа №1

 

Раздел 2. Перегонка нефти

Тема 2.1. Подготовка нефти к переработке

Студент должен

знать:

- значение стабильности состава нефти для экономических показателей её переработки;

- назначение стабилизации и дегазации нефти и методы их осуществления, преимущества многоступенчатой дегазации;

- причины необходимости обезвоживания и обессоливания нефтей;

- типы эмульсий, причины образования, стойкости и способы разрушения эмульсий;

- целесообразность и преимущества разных способов разрушения эмульсии;

- нормы по обводненности и содержанию солей в нефтях до и после подготовки;

- типы и принципы работы дегидраторов.

уметь:

- составлять схемы стабилизации нефти и электрообессоливающей установки (ЭЛОУ);

- обосновывать выбор параметров процессов подготовки нефти к переработке;

- составлять материальный баланс процесса обессоливания и обезвоживания нефти.

иметь практические навыки:

- работа со справочной литературой;

- определение содержания солей и воды в нефти.

Значение обессоливания и стабилизации нефти на промыслах и влияние на дальнейшую переработку нефти на нефтеперерабатывающих заводах. Нормы по содержанию воды и солей в нефтях, поступающих на нефтеперерабатывающие заводы. Необходимость обезвоживания и обессоливания нефтей до перегонки.

Нефтяные эмульсии, их типы. Причины образования и стойкость нефтяных эмульсий. Способы разрушения нефтяных эмульсий. Теоретические основы процессов разрушения нефтяных эмульсий. Деэмульгаторы.

Обезвоживание и обессоливание нефтей на установках ЭЛОУ. Технологическая схема ЭЛОУ. Технологический режим установки. Основная аппаратура установок ЭЛОУ. Варианты ввода нефти в электродегидраторы.

Требования техники безопасности при обслуживании установок ЭЛОУ и меры по охране окружающей среды.

Практическое занятие № 3

Методические указания

Прежде чем направить сырую нефть на переработку, ее подвергают подготовке с целью удаления из нее растворенного газа, воды, солей и механических примесей. Изучив эту тему, вы ознакомитесь с теми трудностями, которые возникают при хранении, транспортировке и переработке нефтей, содержащих газ, воду и соли в своем составе.

Подготовка нефти к переработке начинается уже на промыслах и заканчивается на заводе на установках ЭЛОУ.

Для успешного проведения процесса переработки нефти решающее значение имеет подготовка, которая заключается в физической стабилизации, обессоливании и обезвоживании. В противном случае неизбежна коррозия оборудования первичной перегонки, неполадки в работе оборудования, потери лёгких углеводородов — сырьевой базы нефтехимических производств. Переработка недостаточно обезвоженной нефти опасна серьёзными нарушениями технологического режима установок первичной перегонки. Совершенствование процесса подготовки нефти связано с использованием высокоэффективных деэмульгаторов, технологического оборудования для лучшего смешения нефти с водой, дроблением капель промывной воды до размера глобула-эмульсии. Комбинирование установок электрообессоливания и АВТ позволяет сократить энергозатраты.

Вопросы для самоконтроля

1. С какой целью осуществляют промысловую подготовку нефти?

2. В каких пределах нормируется содержание воды и хлористых солей в нефтях, доставляемых с промыслов на НПЗ?

3. Содержание попутных газов, солей и воды в нефти при её добыче.

4. Какова необходимость максимального обезвоживания воды на промыслах?

5. Что такое нефтяная эмульсия? Укажите типы эмульсий.

6. Какие природные эмульгаторы способствуют образованию стойких нефтяных эмульсий?

7. Назовите способы разрушения нефтяных эмульсий?

8. Какова необходимость стабилизации нефтей на промыслах?

9. Каковы типы электродегидраторов?

10. Какой тип электродегидраторов самый совершенный и почему?

11. Как устроен горизонтальный электродегидратор?

12. В чем заключается воздействие электрического тока на эмульсию?

 

Литература: [1] с. 174-193; [2] с. 257-286.

Дата: 2019-02-02, просмотров: 362.