Химия нефти и газа, задачи к первой лабе. Задача Смесь нефтяных фракций имеющих следующие характеристики

• Название: Задача Смесь нефтяных фракций имеющих следующие характеристики
• Дата: 30.10.2021
• Размер: 240 Kb.
• Имя файла: Химия нефти и газа, задачи к первой лабе.doc
• Тип: Задача; #259330

Задача 1.

Смесь нефтяных фракций имеющих следующие характеристики:

Компоненты	G, кг	M, кг/кмоль	ρ, кг/м3
Бензин	1500	110	734
Керосин	3750	170	817
Лёгк.газойля	2750	230	864
Тяж.газойля	3500	290	894
Мазут	2450	350	914
Смесь	13950	1150	4223

Найти: массовый, мольный и объемный составы смеси с точностью до 0,1 %. Ответ представить в виде таблицы.

Решение:

1. 
   Найдем массовые доли компонентов.
   

массовая доля бензина в смеси составит:

;

массовая доля керосина в смеси составит:

;

массовая доля легкого газойля в смеси составит:

;

массовая доля тяжелого газойля в смеси составит:

;

следовательно, массовая доля мазута в смеси составит:

;

2. 
   Найдем мольные доли компонентов:
   

Число килограмм-молей равно:

бензина:

кмоль;
керосина:

кмоль;

легкого газойля:

кмоль;

тяжелого газойля:

кмоль;

мазута:

кмоль;
общее число килограмм-молей смеси составит:

кмоль.

Следовательно мольные доли:

бензина:

;

керосина:

;

легкого газойля:

;

тяжелого газойля:

;

мазута:

3. 
   Найдем объемные доли компонентов:
   

Объем бензина в смеси составит:

м³;
объем керосина в смеси составит:

м³;

объем легкого газойля:

м³;

объем тяжелого газойля в смеси составит:

м³;

объем мазута в смеси составит:

м³;

общий объем смеси будет:

м³.

Следовательно, объемная доля бензина в смеси составит:

;

объемная доля керосина в смеси составит:

;

объемная доля легкого газойля в смеси составит:

;

объемная доля тяжелого газойля в смеси составит:

;

объемная доля мазута в смеси составит:

Ответ:

Компонент	Массовая доля %	Мольная доля %	Объемная доля %
Бензин	10,8	20,4	12,5
Керосин	26,9	33,1	28,0
Легкий газойль	19,7	17,9	19,4
Тяжелый газойль	25,1	18,1	23,9
Мазут	17,6	10,5	16,3
Сумма	100,0	100,0	100,0

Задача 2.

Смешали три масляных фракции в следующих количествах m₁= 81 кг, m₂ =135 кг и m₃= 54 кг. Определить массовую долю каждой фракции в смеси.

Решение:

Найдем общую массу смеси:



Определим массовую долю каждой фракции:



Ответ:
Задача 3.

Пересчитать массовые доли фракций, найденные в Задаче 2 в молярные, если молекулярные массы (кг/кмоль) компонентов равны М₁= 320, М₂= 360; М₃ = 390.

Решение:

Определим вначале сумму отношений массовых долей фракций к их молярным массам:




Находим молярные доли каждой фракции:


Для проверки правильности полученных результатов суммируем молярные доли:



Ответ: Сумма равна единице, следовательно, пересчет выполнен верно.

Задача 4.

При проведении перегонки в вакууме часто требуется произвести пересчет температур кипения нефтепродукта при глубоком вакууме в температуры кипения при атмосферном давлении. Часто возникает необходимость обратного пересчета – по известной температуре кипения при атмосферном давлении определить какая температура кипения будет при том или ином вакууме. Для этих целей используют различные номограммы таких переводов температур кипения. Наибольшее распространение среди специалистов, занятых процессами перегонки и ректификации, нашла так называемая диаграмма UOP:


При вакуумной разгонке нефтяного остатка в стандартном аппарате АРН-2 при давлении 133,3 Па была получена фракция 196-213 ^оС. Каковы пределы выкипания этой фракции при атмосферной давлении?

Решение:

Воспользуемся номограммой. На правой шкале отметим остаточное давление 133,3 Па (1 мм рт.ст.), на левой – температуры начала и конца кипения фракции при данном давлении. Тогда на средней шкале получим точки, соответствующие температурам кипения при атмосферном давлении: 400°С и 420°С.

Ответ: Таким образом, искомая фракция выкипает в пределах 400-420°С при атмосферном давлении.
Задача 5.

Средние молярные температуры кипения t_ср.м. прямогонных бензиновых фракций равны 115 ^оС и 132 ^оС. Найдите молярные массы фракций.

Решение:

Среднюю молекулярную массу бензиновых фракций находят по формуле Воинова:







Ответ:

Задача 6.

В качестве сырья каталитического риформинга для получения ксилолов используется узкая бензиновая фракция 120-140 °С с плотностью р₄²⁰ = 0,7513. Известно содержание (в молярных долях) в сырье 5-ти градусных фракций: 120-125 ^оС - 0,20; 125-130°С-0,24; 130-135°С- 0,30; 135-140°С -0,26.

Найти среднюю молярную массу сырья.

Решение:

Вначале определим средние арифметические температуры кипения
5-градусных фракций:



Найдем среднюю молярную температуру кипения сырья:



Пересчитаем



Определим характеризующий фактор:



Теперь можно подсчитать среднюю молярную массу сырья:



Ответ: