Моисеев А.В._Расч. методы определения физ.-хим. св-в УВС, Н и НП. Расчетные методы определения физико химических свойств углеводородных систем, нефтей и нефтепродуктов
 Скачать 7.99 Mb.
|
|
Задачи для самостоятельного решения 391. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С газлинской нефти дает сле- дующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 89 113 144 185 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 392. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С шурчинской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 82 107 144 184 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 393. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С караулбазарской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 86 106 141 182 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 394. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С шуртепинской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 108 128 153 184 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 395. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С карактайской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 75 100 145 195 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 73 396. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С тажигалинской нефти юр- ского горизонта дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 84 100 146 189 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 397. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С каратюбинской нефти ниж- нетриасового горизонта нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 86 105 139 178 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 398. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С мартышинской нефти апт- неокомского горизонта дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 88 133 167 183 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 399. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С камышитовой нефти сред- неюрского горизонта дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 63 99 158 181 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 400. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С дунгинской нефти нижне- меловой дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 62 86 129 177 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 74 401. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С жетыбайской нефти II гори- зонта дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 88 102 132 172 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 402. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С тасбулатской нефти X гори- зонта дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 82 110 142 178 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 403. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С восточножетыбайской неф- ти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 78 107 148 181 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 404. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С узеньской нефти XV гори- зонта дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 59 90 138 184 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 405. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С курганбайской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 86 104 140 177 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 75 406. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С мортымьинской нефти Ю-II дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 67 90 130 182 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 407. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С шаимской нефти Ю-II дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 56 70 132 185 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 408. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С тевлинской нефти дает сле- дующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 50 76 129 185 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 409. Разгонка по Энглеру фракции 70 – 200 о С минчимкинской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 78 88 136 181 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 410. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С тепловской нефти дает сле- дующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 70 84 139 188 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 76 411. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С каркатеевской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 59 72 135 194 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 412. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С южно-балыкской нефти да- ет следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 69 89 130 180 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 413. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С салымской нефти дает сле- дующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 60 70 122 180 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 414. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С аганской нефти дает сле- дующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 48 77 128 190 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 415. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С локосовской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 56 74 130 174 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 77 416. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С губкинской нефти Ю-I дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 56 85 118 176 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 417. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С колендинской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 90 102 136 182 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 418. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С одоптинской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 91 108 146 195 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 419. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С некрасовской нефти дает следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 59 82 130 180 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 420. Разгонка по Энглеру фракции 28 – 200 о С кыдыланьинской нефти да- ет следующие результаты Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 83 102 141 190 Определить СМТК, СВТК, СКТК и СУТК. 78 8. Фракционный состав Фракционный состав, в особенности светлых нефтепродуктов и широ- ких фракций, зачастую определяют перегонкой по Энглеру (ГОСТ 2177-99), однако при расчетах фазовых равновесий предпочтительней иметь кривую ИТК. Для получения кривой ИТК из кривой разгонки по Энглеру наиболее распространен метод Эдмистера, согласно которому сначала по температуре 50 % выкипания по Энглеру 50 ГОСТ t вычисляется температурная разность 50 ИТК t D Температура 50 % выкипания по ИТК определяется по формуле 50 50 50 ИТК ГОСТ ИТК t t t D + = . (8.1) Температурная разность 50 ИТК t D вычисляется по аналитической формуле ( ) ( ) ( ) 3 50 6 2 50 4 50 2 50 100 10 7 , 0 100 10 077 , 1 100 10 267 , 3 3 - × + + - × - - × + - = D - - - ГОСТ ГОСТ ГОСТ ИТК t t t t (8.2) Далее вычисляются разности температур разгонки по Энглеру ( ) x ГОСТ t D для интервалов 0-10, 10-30, 30-50, 50-70, 70-90, 90-100 % и определяют коор- динаты кривой ИТК ( ) x ИТК t D по формулам ( ) ( ) ( ) x ИТК x ИТК x ИТК t t t D - = -1 , (8.3) ( ) ( ) ( ) x ИТК x ИТК x ИТК t t t D + = +1 , (8.4) где ( ) x ИТК t D вычисляется из уравнения ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 x ИТК x ИТК x ИТК x ГОСТ t c t b t a t D + D + D = D . (8.5) Коэффициенты для уравнения (8.5) Таблица 8.1 Интервал, % a b·10 2 c·10 5 0-10 0,3119 0,9756 -6,041 10-30 0,2177 1,450 -7,661 30-50 0,3590 1,234 -6,769 50-70 0,4877 1,0459 -6,053 70-90 0,5996 0,909 -5,661 90-100 0,8177 0,640 -10,075 При разгонке нефти в аппаратах АРН-2 и ГрозНИИ образуется остаток, обусловливающий незавершенность кривой разгонки. Для экстраполяции этой кривой в зону высоких температур можно воспользоваться несложной вычислительной процедурой Педерсена, Томассена и Фриденслунда, со- стоящей в вычислении температур выкипания (К) 80 и 100 % (масс.) по фор- мулам ( ) ( ) 6495 , 0 15 15 103 , 1 50 80 61277 , 0 - = d T T ИТК ИТК , (8.6) ( ) ( ) 6717 , 0 15 15 7097 , 0 50 100 106 , 12 d T T ИТК ИТК = . (8.7) 79 Пример 8.1. Определить координаты кривой ИТК по известной кривой разгонки по Энглеру фракции 120 – 260 о С колендинской нефти ( ) 8435 , 0 20 4 = d Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 149 158 196 250 Решение. Построим график разгонки по Энглеру. t, о С 0 20 40 60 80 100 140 160 180 200 220 240 260 Объем выкипания, % об. Составим новую таблицу, в которую внесем точки 0, 10, 30, 50, 70, 90 % (интерполяция недостающих значений 30 и 70 % по графику) выкипания и температуры им соответствующие. Объем выкипания, % об. н.к. 10 30 50 70 90 Температура, о С 149 158 177 196 223 250 По исходным данным определяем температуру 50 % выкипания по Энглеру 196 50 = ГОСТ t о С. Температурную разность вычисляем по формуле (8.2) ( ) ( ) ( ) 237 , 0 100 196 10 7 , 0 100 196 10 077 , 1 100 196 10 267 , 3 3 3 6 2 4 2 50 - = - × + + - × - - × + - = D - - - ИТК t Температура 50 % выкипания по ИТК определяется по формуле (8.1) 76 , 195 237 , 0 196 50 50 50 = - = D + = ИТК ГОСТ ИТК t t t о С. Вычисление величин ( ) x ГОСТ t D производится следующим образом. От каж- дой последующей температуры отнимается предыдущая. Вычисления зано- сятся в таблицу, напротив 50 ГОСТ t ставится прочерк. 80 Далее для каждого значения ( ) x ГОСТ t D путем решения уравнения (8.5) оты- скивается значение ( ) x ИТК t D (коэффициенты уравнения берутся из таблицы 8.1 для каждого интервала отгона). Значения ( ) x ИТК t D заносятся в таблицу причем, соответствующие отгону до 50 % со знаком «минус», а соответствующие от- гону свыше 50 % с сохранением положительного значения. Для отгона 50 % заносится ранее определенное 50 ИТК t D Рассмотрим подробно решение уравнения (8.5) для интервала 0 – 10 %. Используя коээфициенты из таблицы 8.1, получим общий вид уравнения ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 0 5 2 0 2 0 0 10 041 , 6 10 9756 , 0 3119 , 0 ИТК ИТК ИТК ГОСТ t t t t D × - D × + D = D - - ( ) 9 0 = D ГОСТ t , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 9 10 041 , 6 10 9756 , 0 3119 , 0 3 0 5 2 0 2 0 = - D × - D × + D - - ИТК ИТК ИТК t t t Для упрощения вида уравнения обозначим ( ) x t ИТК = D 0 0 9 10 041 , 6 10 9756 , 0 3119 , 0 3 5 2 2 = - × - × + - - x x x Для решения полученного уравнения применим графический метод. Составим таблицу значений функции ( ) 0 9 10 041 , 6 10 9756 , 0 3119 , 0 3 5 2 2 = - × - × + = - - x x x x f , задаваясь значениями x в интервале ( ) [ ] 0 3 ; 0 ГОСТ t D целых чисел. x f(x) x f(x) x f(x) 0 -9,00 10 -4,97 19 0,03 1 -8,68 11 -4,47 20 0,66 2 -8,34 11 -4,47 21 1,29 3 -7,98 12 -3,96 22 1,94 4 -7,60 13 -3,43 23 2,60 5 -7,20 14 -2,89 24 3,27 6 -6,79 15 -2,33 25 3,95 7 -6,36 16 -1,76 26 4,64 8 -5,91 17 -1,18 27 5,34 9 -5,45 18 -0,58 По данным полученной таблицы строим график 81 f(x) 0 5 10 15 20 25 30 10 5 0 5 10 t x и находим абсциссу точки пересечения кривой с осью абсцисс. Эта точка и есть искомый корень уравнения. В данном случае ( ) 9 , 18 0 = = D x t ИТК о С. В таблицу результатов заносим это значение со знаком «минус», как указано выше. Для решения этих уравнений можно использовать численные методы (метод хорд, бисекций и др.). Чтобы определить температуры кипения по ИТК необходимо восполь- зоваться уравнениями ( ) 167 8 , 28 8 , 195 30 50 30 = - = D + = ИТК ИТК ИТК t t t о С, ( ) 3 , 135 7 , 31 167 10 30 10 = - = D + = ИТК ИТК ИТК t t t о С, ( ) 4 , 116 9 , 18 3 , 135 0 10 0 = - = D + = ИТК ИТК ИТК t t t о С. ( ) 5 , 230 7 , 34 8 , 195 70 50 70 = + = D + = ИТК ИТК ИТК t t t о С, ( ) 9 , 262 4 , 32 5 , 230 90 70 90 = + = D + = ИТК ИТК ИТК t t t о С. Отгон х, % об. t, о С по Энглеру Разность ( ) x ГОСТ t D , о С Разность ( ) x ИТК t D , о С t, о С по ИТК 0 149 9 -18,9 116,4 10 158 19 -31,7 135,3 30 177 19 -28,8 167 50 196 - -0,237 195,8 70 223 27 34,7 230,5 90 250 27 32,4 262,9 82 Пример 8.2. Экстраполировать кривую ИТК озексуатской нефти ( ) 8204 , 0 15 15 = d Интервалы выки- пания, о С Выход фракции на нефть, % масс. Суммарный выход фрак- ций, % масс. н.к. – 100 7,2 7,2 100 – 150 10,3 17,5 150 – 200 11,0 28,5 200 - 250 9,0 37,5 250 – 300 11,2 48,7 300 – 350 9,4 58,1 Остаток > 350 41,9 100,0 Решение. По парам значений конец интервала выкипания – суммарный выход фракции строим кривую ИТК до 350 о С. По графику определяем температуру, соответствующую выходу 50 % 9 , 579 273 9 , 306 50 = + = ИТК T К. Температуру, соответствующую 80 % выкипания определим по урав- нению (8.6) 3 , 778 8204 , 0 9 , 579 61277 , 0 6495 , 0 103 , 1 80 = × = - ИТК T К. Температуру, соответствующую 100 % выкипания определим по урав- нению (8.7) 2 , 969 8204 , 0 9 , 579 106 , 12 6717 , 0 7097 , 0 100 = × = ИТК T К. t, о С 0 20 40 60 80 100 100 200 300 400 Объём выкипания, % об. 83 Задачи для самостоятельного решения 421. Определить координаты кривой ИТК по известной кривой разгонки на аппарате Энглера фракции 28 – 200 о C нефти месторождения Рус- ский Хутор ( ) 7394 , 0 20 4 = d Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 63 90 133 176 422. Определить координаты кривой ИТК по известной кривой разгонки на аппарате Энглера фракции 28 – 150 о C южносухокумской нефти ( ) 7247 , 0 20 4 = d Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 56 81 109 135 423. Определить координаты кривой ИТК по известной кривой разгонки на аппарате Энглера фракции 28 – 190 о C ахловской нефти ( ) 7415 , 0 20 4 = d Объем выкипания, % об. н.к. 10 50 90 Температура, о С 59 85 124 168 |