Классификация нефтяных смесей

Классификация нефтяных смесей

Нефть – сложная смесь близкокипящих УВ.

Предельные фракции нефти могут состоять из сравнительно небольшого числа компонентов заметно различающихся по составу.

Нефтяные смеси делятся на:

- непрерывные

- дискретные

- дискретно-непрерывные

Непрерывная смесь (а) - это смесь, состоящая из практически бесконечного количества близкокипящих компонентов, физико-химические свойства которых трудно определить на основе состава и свойств чистых компонентов (нефть, широкие нефтяные фракции), при перемешивании образуют азеотропные смеси.

Дискретно-непрерывные смеси (б) – сочетание дискретной легкокипящей части с непрерывной высококипящей. Н-р, нестабилизированная нефть.

Дискретная смесь (в) – смесь, состоящая из небольшого числа компонентов, истинная температура кипения (ИТК) характеризуется ступенчатой линией.

Парафиновые ароматические УВ образуют положительные азеотропные смеси, т. е. интервал кип. смеси ниже т-ры кипения соответствующего арена. Н-р, гексан-бензол: 73-76°С, а сам бензол 78°С.

Дискретные смеси состоят из сравнительно небольшого числа компонентов. Горизонтальный участок отображает содержание компонента, вертикальный – температуру кипения этих компонентов. Н-р, газообразные смеси легких УВ.

Методы определения фракционного состава

В процессе перегонки при постепенно повышающейся т-ре из нефти отгоняют части – фракции, отличающиеся друг от друга пределами выкипания. На основе фракционного состава определяется потенциальное содержание целевых нефтяных фракций и рассчитываются эксплуатационные характеристики.

Фр. состав нефтяных смесей оп-ся обычно простой фр. Перегонкой, дефлегмацией или ректификацией. Перегонку легкий фр. проводят при низких т-рах и высоком давлении, средних – при атм. давлении, тяжелых – под вакуумом.

Аппараты для разгонки: Энглера, Богданова, Гадаскина, АРН-2.

Фр. с-в легких фр-й можно определить хроматогр. методом. Разделение смеси проводится в колонне длиной 1-4 м с неполярной жидкой фазой и линейными программированием т-ры термостата колонны, т. е. с имитированием дистилляции. В этих условиях все компоненты смеси выводятся из колонны строго в порядке увелич. их т-ры кипения.

Преимущества: позволяет определять не только фр. состав, но и индивидуальный УВ состав; сокращает время анализа; высокая надежность метода.

Кривые ИТК наиболее важны для хар-ки фр. состава. Исп-ся для расчета физических свойств НП и параметров технологического режима процессов перегонки и ректификации.

Наиболее важным параметром является температура 50 % отгона и наклон кривой ИТК в пределах 10-70% отгона.

В технологических расчетах используют кривые ИТК, выраженные в мольных %. Необходимо производить перерасчет ИТК из объемных % в мольные.

Характер кривых ИТК существенно зависит от содержания в смеси легких и тяжелых фракций.

Аппарат АРН-2 обеспечивает достаточную четкость разделения нефт. смесей с интервалом выкипания 1-3°С. Фр. разгонка нефти до 200°С проводится при атм. давлении, а от 200°С до 450-500°С под вакуумом при остаточном давлении 10-12 мм. рт. ст. Ректиф. колонна диаметром 50 мм и высотой 1016 мм обладает погоноразделяющей сп-тью, соответствующей 20-ти теор. тарелкам. Имеет полный возврат орошения. При определении ИТК до 580°С, свыше 450°С остаток перегоняется в колбе Богданова. Перегонка обеспеч. более четкое и полное разделение из-за образования большой массы орошения.

Для пересчета ИТК определенных при остаточном давлении на атмосферное часто используются номограммы  UOP.

Для кривых ИТК выполняется постоянство отношения т-р кипения в вакууме и при атм. давлении при одинаковых долях отгона.

Задача

Кривые стандартной разгонки

Фр. с-в обычно опред-ся периодической разгонкой (по Энглеру).

Стандартом предусматр-ся опред-е т-р начала кипения и т-р выкипания 10, 20, 50, 90 и 98% отгона и опред-е массы остатка.

При произведении параллельных опытов допустимы расхождения т-р начала кипения на 4°С, а для конечных точек – на 2°С.