АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Компонентный состав. Средняя температура кипения. Характеризующий фактор

Читайте также:
  1. G) Біркелкілік H) Температура
  2. GTG фактор (дигуанозинтетрафосфат).
  3. III. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ РАБОТАЮЩИХ.
  4. IV. ЗАСОБИ ЗАХИСТУ ЛЮДИНИ ВІД НЕБЕЗПЕЧНИХ ФАКТОРІВ У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ МИРНОГО ТА ВОЄННОГО ЧАСІВ
  5. V. ФАКТОРЫ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ.
  6. V2: Патофизиология клетки. Повреждающее действие факторов внешней среды. Патология наследственности.
  7. V2: Экологические факторы.
  8. VI. ЕДИНАЯ ВСЕРОСИИЙСКАЯ СПОРТИВНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТУРИСТСКИХ МАРШРУТОВ (ЕВСКТМ) (КАТЕГОРИРОВАНИЕ МАРШУТА И ЕГО ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПРЕПЯТСТВИЙ (ФАКТОРОВ)
  9. VI. Факторы, вовлекающие механизмы, связанные с активацией комплемента.
  10. Wanderer Фактор случайности и техника пасьянса
  11. А) средняя потребность в пищевых веществах
  12. Абиотические факторы водной среды

Глава 1

Расчет физико-химических свойств и состава нефти и нефтепродуктов

Компонентный состав. Средняя температура кипения. Характеризующий фактор

 

Компонентный состав. Нефть и нефтепродукты можно рассматривать как смесь, состоящую из n компонентов. Их число и свойства определяют физико-химическую характеристику смеси в целом. В практических расчетах состав многокомпонентной смеси выражается в долях или процентах. Соотношение между долями и процентами 1:100. В нефтепереработке принято обозначать доли, характеризующие состав жидкой смеси, буквой x, а состав газовой или паровой смеси – буквой y. Физический смысл величин при этом сохраняется.

Массовая доля xi(yi) компонента представляет собой отношение его массы mi к массе смеси m: xi=mi/m.

Очевидно, Smi=m и Sxi=1.

 

Пример 1.1Смешали три масляных фракции в следующих количествах: m1=81 кг; m2=135 кг; m3=54 кг.

Определить массовую долю каждой фракции в смеси.

Решение. Найдем общую массу смеси: m=m1+m2+m3=81+135+54=270 кг.

Определим массовую долю каждой фракции:

 

 

Молярная доля компонента выражается отношением числа молей Ni этого компонента к общему числу молей N смеси: .

Аналогично массовой доле .

Пересчет массового состава в молярный и обратный пересчет осуществляются по формулам:

; ,

где Mi – молярная масса компонента, кг/моль.

 

Пример 1.2 Пересчитать массовые доли фракций, найденные в примере 1.1, в молярные, если молярные массы (в килограммах на киломоль) 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: 0,33+0,49+0,18=1.

Сумма равна единице, следовательно, пересчет выполнен верно.

 

Объемная доля компонента есть отношение его объема Vi к объему всей смеси V: .

Аналогично массовой и молярной долям .

Для пересчета объемного состава в массовый и обратно необходимо знать плотность ri каждого компонента:

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.



 

Пример 1.3 Газовая смесь получена из 95 м3 пропана и 23 м3 этана. Плотности пропана и этана равны 2,0037 кг/м3 и 1, 3560 кг/м3 соответственно. Выразить состав смеси в объемных и массовых долях.

Решение. Найдем общий объем смеси: V = 95 + 23 = 118 м3.

Объемная доля пропана , этана .

Массовые доли компонентов будут равны:

 

 

Средняя температура кипения нефтяной фракции. Любая нефтяная фракция (равно как и нефть) представляет собой сложную смесь углеводородов, выкипающих в некотором температурном интервале. Однако во многие расчетные формулы входит определенная температура, характеризующая кипение нефтепродукта. Поэтому в практике используется понятие средней температуры кипения нефтяной фракции. Существует несколько ее модификаций, но наиболее употребительной является средняя молярная tср.м, которая рассчитывается по формуле

где ti – среднеарифметическая температура кипения узких фракций, °С.

Приближено среднюю температуру можно также определить как температуру 50 %-го отгона фракции по кривой истинных температур кипения (ИТК) или как среднее арифметическое начальной и конечной температур кипения.

 

Характеризующий фактор. Характеризующий фактор К является условной величиной, отражающей химическую природу и степень парафинистости нефтепродукта. Это условный параметр представляющий собой функцию плотности и средней молярной температуры кипения нефтепродукта.

Характеризующий фактор определяется по формуле

(1.1)

где Тср.м – средняя молярная температура кипения, К; – относительная плотность нефтепродукта (см. § 1.2).

Уравнение (1.1) достаточно точно для прямогонных нефтяных фракций; использование его для вторичных продуктов нефтепереработки, содержащих значительные количества ароматических и непредельных углеводородов, ограничено из-за значительной погрешности [1]. Средние значения характеризующего фактора следующие:

‡агрузка...

парафинистые нефтепродукты 12,5-13,0

нафтеноароматические 10-11

ароматизированные 10

продукты крекинга 10-11

Характеризующий фактор применяется в некоторых расчетах для повышения их точности.

 

ЗАДАЧИ

 

1.1 Ароматический концентрат представляет собой смесь, состоящую из 120 кг бензола, 75 кг толуола и 25 кг этилбензола.

Найти массовый и молярный состав смеси.

1.2 Для приготовления пробы товарного бензина смешали в соотношении 1:1 по массам прямогонную бензиновую фракцию (М=113 кг/кмоль, r=732 кг/м3) и бензин каталитического риформинга (М=106 кг/кмоль, r=791 кг/м3).

Определить молярный и объемный состав полученной смеси.

1.3 Дана смесь двух нефтяных фракций. Объем первой фракции V1=36 м3, ее плотность r1=802 кг/м3, соответственно для второй фракции V2=76,5 м3, r2=863 кг/м3.

Найти массовую долю каждой фракции.

1.4 Массовое содержание изо-октана в эталонной смеси – 70%, н-гептана – 30%. Определить молярные доли компонентов.

1.5 Углеводородный газ, служащий бытовым топливом, имеет следующее массовое содержание углеводородов: этан – 2%, пропан – 76%, бутаны – 21%, пентаны – 1%.

Рассчитать молярное содержание компонентов в газовой смеси.

1.6 Природный газ Северного месторождения состоит из следующих компонентов (в объемных процентах): СН4 – 96,8; С2Н6 – 0,9; С3Н8 – 0,4; С4Н10 – 0,3; N2 – 1,0; О2 – 0,6.

Найти массовый состав смеси.

1.7 При каталитическом крекинге масляной фракции получены продукты:

  Массовое содержание, % Молярная масса, кг/кмоль
Газ 11,2
Бензин 32,7
Легкий газойль 36,9
Тяжелый газойль 19,2

Определить молярные доли компонентов.

1.8 Дана смесь двух бензиновых фракций самотлорской нефти, имеющих следующие характеристики:

  Молярная масса, кг/кмоль Массовое содержание, %
Фракция 105-120°С
Фракция 120-140°С

Найти среднюю молярную температуру кипения смеси.

1.9 Определить молярную температуру кипения масляного погона, если известен его состав:

  Молярная доля
Фракция 420-436°С 0,45
Фракция 436-454°С 0,30
Фракция 454-470°С 0,25

1.10 Имеется смесь двух нефтяных фракций:

  Молярная масса, кг/кмоль Плотность r, кг/м3 Молярная доля
Фракция 180-210°С 0,34
Фракция 210-230°С 0,66

Найти объемный состав и среднюю молярную температуру кипения смеси.

 




При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.009 сек.)