Лабораторная работа №2. МинИстерство науки и высшего образования российской федерации федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
 Скачать 137 Kb.
|
|
минИстерство НАУКИ И ВЫСШЕГО образования российской федерации федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет» Институт промышленных технологий и инжиниринга Кафедра «Переработка нефти и газа» ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №_2_ по дисциплине «21.03.01 Нефтегазовое дело - Химия нефти и газа»«Определение вязкости нефти и нефтепродуктов»указать название лабораторной работы Выполнил: обучающийся группы _БСбз-18-4____ указать группу ____________________ __В.В.Гарбузов____ подпись инициалы, фамилия Проверил: ______________________ ___С.П.Семухин__ подпись инициалы, фамилия 2021г Ц  ель работы: Изучение методики определения фракционного состава нефти и нефтепродуктов путем атмосферной разгонки в стандартном аппарате разгонки нефти (АРН).Оборудование: · Аппарат разгонки нефти (АРНС-1Э) и оборудование к нему – круглодонная колба, ртутный термометр с градуировкой от 0 до 3600С · Колба с кипелками · Мерные цилиндры для нефтепродуктов на 100 мл и 10мл · Емкость с холодной водой 1. Нажать на бутыль с нефтепродуктом и залить в круглодонную колбу аппарата АРНС-1Э; опустить в колбу 2-3 кусочка пемзы (нажать на шарики в тарелочке). При этом название выбранного нефтепродукта отобразится в правой части экрана (сверху над боковым меню). 2. Установить термометр строго вертикально. Для того, чтобы увидеть термометр в горизонтальном положении, в боковом меню нажмите на кнопку с изображение термометра. 3. Мерный цилиндр на 100 мл поставить под конец трубки холодильника (нажать на цилиндр). 4. Включить нагрев: сначала нажать на ручку аппарата (одно нажатие - поворот на 1 положение), затем нажать на кнопку включения (кнопка включения - крайняя правая) 5. Отрегулировать нагрев так, чтобы от начала обогрева до падения первой капли дистиллята в приемник прошло не менее 5 и не более 10 мин (чем больше мощность нагрева, тем быстрее начнется кипение). 6. Температуру, при которой в мерный цилиндр падает первая капля, отмечают как температуру начала кипения (tнк) и заносят в табл.1 в файле "Отчет". 7. Проводя разгонку, отмечают температуры выкипания 10, 20. 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 (95)% (т.е. через каждые 5-10мл), занося данные в табл.1. По окончании разгонки отмечают температуру конца кипения (tкк). Разгонку нефти проводят до температуры 320-360оС; 8. Разобрать установку (вынуть термометр из колбы и отсоединить колбу ее); слить остатки нефтепродукта (нефти) из колбы в мерный цилиндр объемом 10 мл; охладить продукт до комнатной температуры в водяной бане и записать объем остатка в табл.1. Определить потери при разгонке - разность между объемом нефтепродукта (100мл) и суммой объемов дистиллята (продукт в первом цилиндре) и остатка (и то же в %), занеся результат в табл.1 (для бензина) и в табл.1а (для нефти). Таблица 1.
 Вывод: В ходе лабораторной работы освоили методику определения кинематической вязкости нефти и нефтепродуктов. Получилось следующее значение: - при температуре 20 град. нефть образцом 1 из точки А до точки В вискозиметре проходит за 459с; - при температуре 25 град. нефть образцом 1 из точки А до точки В вискозиметре проходит за 286с; - при температуре 50 град. нефть образцом 1 из точки А до точки В вискозиметре проходит за 62с; Из этого следует что, чем больше температура испытуемого нефтепродукта тем меньше вязкости нефтепродукта. 7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ 1) Определение кинематической вязкости. Единицы измерения. Кинематической вязкостью называют отношение абсолютной или динамической вязкости жидкости к ее плотности при одной и той же температуре. Кинематическая вязкость в системе СИ выражается в мм2/с. 2) Взаимосвязь кинематической, динамической и условной вязкостей. Между динамической и кинематической вязкостями существует зависимость ν =  .Между условной и кинематической вязкостью установлена эмпирическая зависимость, которая выражается следующими приближенными формулами: для υ от 1 до 120 мм2/c υt = 7,31 ВУt – 6.31/BУt для υ > 120 мм2/с υt =7,4ВУt или ВУ = 0,135 υt 3) Способы расчета и определения вязкости. Приборы для определения вязкости.Кинематическую вязкость при температуре определения находят по формуле: νt = С τt Динамическую вязкость по формуле: μt= νt . ρ Приборы для определения вязкости нефтепродуктов: а – вискозиметр ВПЖ - 1; б - вискозиметр ВПЖ - 2; в – вискозиметр Пинкевича; г – вискозиметр ВНЖ; д – вискозиметр ВПЖМ. 4) Классификация нефтяных масел и их свойства Классификация: · · Л — легкое, маловязкое · С — среднее, маловязкое · Т — тяжелое, высоковязкое · У — улучшенное 2. по назначению: · Д — дизельное · И — индустриальное · М — моторное · Т — турбинное, трансформаторное, трансмиссионное · П — приборноеСвойства смазок. Поведение смазки гораздо сложнее, чем смазочного масла, поэтому для всесторонней оценки эксплуатационных качеств нужно рассматривать достаточно большое количество свойств: Прочность, Вязкост, Теплостойкость и морозостойкость, Механическая стабильность, Физико-химическая стабильность, Водостойкость, Адгезия, Противозадирные свойства, Противоизносные , Противокоррозионные. 5) Вязкостно-температурные характеристики нефтяных масел. Зависимость от фракционного и химического составов масел. Как и другие характеристики, вязкость нефти и нефтяных фракций зависит от их химического состава и определяется силами межмолекулярного взаимодействия. Чем выше температура кипения нефтяной фракции, тем больше ее вязкость. Наивысшей вязкостью обладают остатки от перегонки нефти и смолисто-асфальтеновые вещества. Среди классов углеводородов наименьшую вязкость имеют парафиновые, наибольшую - нафтеновые, а ароматические углеводороды занимают промежуточное положение. Возрастание числа циклов в молекулах цикланов и аренов, а также удлинение их боковых цепей приводят к повышению вязкости. Вязкость сильно зависит от температуры, поэтому всегда указывается температура. В технических требованиях на нефтепродукты обычно нормируется вязкость при 50 и 100, реже 20°С. Как и другие характеристики, вязкость нефти и нефтяных фракций зависит от их химического состава и определяется силами межмолекулярного взаимодействия. Чем выше температура кипения нефтяной фракции, тем больше ее вязкость. Наивысшей вязкостью обладают остатки от перегонки нефти и смолисто-асфальтеновые вещества. Среди классов углеводородов наименьшую вязкость имеют парафиновые, наибольшую – нафтеновые, а ароматические углеводороды занимают промежуточное положение. Возрастание числа циклов в молекулах цикланов и аренов, а также удлинение их боковых цепей приводят к повышению вязкости.Вязкость сильно зависит от температуры, поэтому всегда указывается температура. В технических требованиях на нефтепродукты обычно нормируется вязкость при 50 и 100, реже 20°С. Зависимость вязкости от температуры имеет важное значение особенно для смазочных масел с точки зрения обеспечения надежной смазки трущихся деталей в широком интервале температур эксплуатации машин и механизмов. Для оценки вязкостно-температурных свойств нефтяных масел предложены различные показатели, такие, как индекс вязкости (ИВ), отношение вязкостей v5o/v1O0 и др. Индекс вязкости - условный показатель, представляющий собой сравнительную характеристику испытуемого масла и эталонных масел. Значение ИВ рассчитывается по специальным таблицам на основании значений v50 и v)Oo масел. Чем меньше меняется вязкость масла с изменением температуры, тем выше его ИВ. Установлено, что ИВ зависит от химического состава масла и структуры углеводородов. Наибольшим значением ИВ обладают парафиновые углеводороды, наименьшим - полициклические ароматические с короткими боковыми цепями. 6) Индекс вязкости. Способы определения и расчета. Влияние углеводородного состава нефтепродуктов на изменение индекса вязкости. Для нефтяных смазочных масел очень важно при эксплуатации, чтобы вязкость как можно меньше зависела от температуры, поскольку это обеспечивает хорошие смазывающие свойства масла в широком интервале температур, т. е. в соответствии с формулой Вальтера это означает, что для смазочных масел, чем ниже коэффициент В, тем выше качество масла. Это свойство масел называется индексом вязкости, который является функцией химического состава масла. Для различных углеводородов по-разному меняется вязкость от температуры. Наиболее крутая зависимость (большая величина В) для ароматических углеводородов, а наименьшая — для алканов. Нафтеновые углеводороды в этом отношении близки к алканам.Существуют различные методы определения индекса вязкости (ИВ). В России ИВ определяют по двум значениям кинематической вязкости при 50 и 100°С (или при 40 и 100°С — по специальной таблице Госкомитета стандартов). При паспортизации масел ИВ рассчитывают по ГОСТ 25371-97, который предусматривает определение этой величины по вязкости при 40 и 100°С. По этому методу согласно ГОСТ (для масел с ИВ меньше 100) индекс вязкости определяется формулой:  Для всех масел с ν100 < 70 мм2/с вязкости (ν, ν1 и ν3) определяют по таблице ГОСТ 25371-97 на основе ν40 и ν100 данного масла. Если масло более вязкое (ν100 > 70 мм2/с), то величины, входящие в формулу, определяют по специальным формулам, приведенным в стандарте. Значительно проще определять индекс вязкости по номограммам. Еще более удобная номограмма для нахождения индекса вязкости разработана Г. В. Виноградовым. Определение ИВ сводится к соединению прямыми линиями известных величин вязкости при двух температурах. Точка пересечения этих линий соответствует искомому индексу вязкости. Индекс вязкости — общепринятая величина, входящая в стандарты на масла во всех странах мира. Недостатком показателя индекса вязкости является то, что он характеризует поведение масла лишь в интервале температур от 37,8 до 98,8°С7) Какие углеводороды оказывают влияние на вязкостные свойства нефтепродуктов. Их характеристики, свойства, распределение по нефтяным фракциям. Влияние строения моноцнклических соединений фракции нефти на вязкость фракции
н-адканы, а наиболее крутую — арены. Вязкость разветвленных алканов незначительно меньше вязкости их изомеров нормального строения и мало изменяется при снижении температуры. Наличие в молекулах углеводородов колец увеличивает вязкость и ее изменение с понижением температуры. Некоторые примеры зависимости вязкости от структуры молекул приведены в табл. 4.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||