18ХТ(ба)ОП Шаяхметова. Отчет по практическим работам по курсу Химическая технология переработки нефти
 Скачать 84.01 Kb.
|
 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет прикладной биотехнологии и инженерии Кафедра пищевой биотехнологии ОТЧЕТ по практическим работам по курсу «Химическая технология переработки нефти»ОГУ 18.03.01.4021 643 О Руководитель канд.техн. наук, доцент _______ А.В. Быков «__»_________ 2021 г. Студент группы 18ХТ(ба)ОП _______Г.Ш. Шаяхметова «__»_________ 2021 г. Оренбург 2021 Содержание по курсу «Химическая технология переработки нефти» 1 1 Практическая работа № 1 Задание для самостоятельной работы 3 ПРИЛОЖЕНИЯ 12 1 Практическая работа № 1 Задание для самостоятельной работы 3 1 Практическая работа № 1 Задание для самостоятельной работыЗадача 1. Смесь нефтяных остатков (гудрон, крекинг-остаток, крекинг- остаток утяжеленный, экстракт селективной очистки масел), являющая сырьем процесса замедленного коксования, имеет следующие характеристики: массу G кг/ч; среднюю молекулярную массу М кг/кмоль, плотность при 20 °С ρ кг/м3. Найти: массовый, мольный и объемный состав смеси с точностью до 1-ой десятой процента. Ответ представить в виде таблицы.
Таблица – Варианты к задаче 1
Решение В практических расчетах состав многокомпонентной смеси выражается в долях или процентах. Соотношение между долями и процентами. 1:100. Массовая доля компонента представляет собой отношение его массы mi к массе смеси m:  Очевидно, что mi xi m 1 Найдем сумму масс всех компонентов по формуле:      Молярная доля xi’ компонента выражается отношением числа молей Ni этого компонента к общему числу молей N смеси: Найдем число моль для каждого компонента по формуле:       N= 21.68+13.69+17.15+12.59= 65,11 кмоль   %   Аналогично массовой доле xi ' 1 Пересчет массового состава в молярный и обратный пересчет осуществляются по формулам:  где Mi - молярная масса компонента, кг/кмоль. Объемная доля xVi компонента есть отношение его объема Vi к объему всей смеси V:           Для пересчета объемного состава в массовый и обратно необходимо знать плотность каждого компонента:   где ρi - молярная масса компонента, кг/м3 . Для жидкой смеси прямой пересчет объемных долей в молярные довольно сложен, поэтому лучше его проводить с помощью массовых долей. Для газовой смеси состав, выраженный объемными и молярными долями, одинаков. Задача 2. Газовая смесь состоит азота, углекислого газа, сероводорода, метана, этана, пропана, изо-бутана и н-бутана. Смесь находится при следующих условиях давление Р=10,5 атм., температура Т=125 °С. Найти: общую массу смеси, массовый и мольный состав смеси с точностью до 1-ой десятой процента, зная объем компонентов при этих условиях. Ответ представить в виде таблицы.
Таблица – Варианты к задаче 2
Решение Вначале необходимо пересчитать объем компонентов на нормальные условия (1 атм. и 0°С) (уравнение Клапейрона). P=1 атм.=1063912.5 Па T=125 °C=398 °К Tн –273°К; Pн= 101325 Па;            Затем определить число кмоль компонентов:           где Vm – молярный объем газа, равный 22,4 л/моль (м3/кмоль). Зная число кмоль компонентов и их молярные массы легко определить массу компонентов, а затем и массу, молярный и массовый состав газовой смеси.  (кг/моль) .2(кг) (кг/моль) (кг) (кг/моль) (кг) (кг/моль) (кг) (кг/моль) (кг) (кг/моль)  (кг) (кг/моль)  (кг) (кг/моль) (кг) кгНайдем массовый процент каждого компонента по формуле:   (%масс.) (%масс.) (%масс.) (%масс.) (%масс.) (%масс.) (%масс.) (%масс.) Найдем молярный процент каждого компонента по формуле:   (%мол.) (%мол.) (%мол.) 34,94(%мол.)  22,11 (%мол.) (%мол.) 9,78 (%мол.) 7,79 (%мол.)Задача 3. Найти среднюю молярную массу нефтяных фракций A, B, C и D по их физическим характеристикам: начало кипения н.к., °С, конец кипения к.к., °С, характеризующий фактор К, абсолютная плотность при 20°С, ρ кг/м3. Определить среднюю молярную массу смеси этих фракций, если они смешиваются: в молярном соотношении A/B/C/D; в массовом соотношении A/B/C/D; в объемном соотношении A/B/C/D. Таблица – Варианты к задаче 3
Решение Среднюю молярную массу фракции можно найти по формуле Войнова: М = (7К – 21,5) + (0,76 – 0,04К)t + (0,0003K – 0,00245)t2 Фракция А   Из формулы Крэга:   Фракция В  °C (кг/моль)Из формулы Крэга:  Взаимный пересчет  и  произведем по формуле: Фракция С  (кг/м3), α = 0.000818 Фракция D  (кг/м3), α = 0,000831  Связь между молекулярной массой и относительной плотностью нефтяных фракций устанавливается формулой Крэга:  По формуле Крэга найдем молярную массу фракций D и C  (кг/моль) (кг/моль) (кг/моль)Взаимный пересчет значений 204 и 15 15 производится по формуле: где α - поправка на изменение плотности при изменении температуры на один градус. Значение средней температурной поправки приводится в Приложении 1. Молярную массу смеси рассчитывают по правилу аддитивности исходя из известного состава и молярных масс компонентов:   Доля каждой фракции при молярном соотношении 5/2/9/4     Молярную массу смеси рассчитывают по правилу аддитивности исходя из известного состава и молярных масс компонентов:  (кг/моль)Доля каждой фракции при массовом соотношении 4/7/8/2  0.19   Молярную массу смеси рассчитывают по правилу аддитивности исходя из известного состава и молярных масс компонентов:  Доля каждой фракции при массовом соотношении 7/5/1/3     Найдем массовую долю из этого соотношения для каждой фракции по формуле:     Молярную массу смеси рассчитывают по правилу аддитивности исходя из известного состава и молярных масс компонентов:  ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1 Средняя температурная поправка относительной плотности
|