Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Определение плотности нефти и нефтепродуктов



 

Цель работы: изучение методов определения плотности нефти, определение плотности нефти при температуре опыта и пересчете результатов на плотность при температуре 20º С и 15º С. ГОСТ 3900-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности», ГОСТ Р 8599-2003 «Плотность и объем нефти. Таблицы коэффициентов пересчета плотности и массы».

 

I. Теоретическая часть

 

Плотность – не основной параметр для оценки качества нефтепродуктов и лишь в известной степени характеризует их состав, однако она имеет большое практическое значение при определении качества нефтей и нефтепродуктов по объему при учетно-расчетных операциях. Учет количества в объемных единицах не совсем удобен, так как объем жидкости зависит от температуры, которая может изменяться в широких пределах. Зная объем и плотность, можно при отпуске, приме и учете нефти и нефтепродуктов выражать их количество в массовых единицах.

Плотность входит составной частью в различные константы, характеризующие химический состав и свойства нефтепродуктов. Для некоторых продуктов – топлив для реактивных двигателей, мазутов, газотурбинных топлив, осветительных керосинов, бензинов-растворителей, авиационных и дизельных масел – плотность является нормируемым показателем.

Плотностью называется количество покоящейся массы, заключенной в единице объема.

Единицей плотности в системе СИ является кг/м3.

Удельный вес нефти - отношение веса нефти к его объему. Единицей удельного веса в системе СИ является Н/м3.

Плотность вещества и его удельный вес часто численно совпадают, однако нельзя забывать, что физический смысл этих величин различен.

В исследовательской практике определяется относительная плотность нефтепродуктов.

Относительной плотностью называется отношение плотности нефти или нефтепродукта при 20°С к плотности дистиллированной воды (эталонного вещества) при 4°С, то есть отношение массы нефти или нефтепродукта при 20°С к массе такого же объема дистиллированной воды при 4°С. Относительную плотность обозначают .

Плотность нефти и нефтепродукта зависит от температуры. С повышением температуры их плотность снижается. Зависимость плотности от температуры основана на линейном законе, выраженном формулой Менделеева:

,

где — относительная плотность при температуре анализа;

— относительная плотность при 20°С;

γ — средняя температурная поправка плотности на 1°С;

t — температура, при которой проводится анализ, °С.

Температурную поправку рассчитывают по формуле:

.

Значения поправки γ приведены в таблице 1.

 

Таблица 1

Средние температурные поправки γ плотности на 1°С для нефтей и

нефтепродуктов

 

Плотность Поправка γ Плотность Поправка γ
0, 6900-0, 6999 0, 000910 0, 8500-0, 8599 0, 000699
0, 7000-0, 7099 0, 000897 0, 8600-08699, 0, 000686
0, 7100-0, 7199 0, 000884 0, 8700-0, 8799 0, 000673
0, 7200-0, 7299 0, 000870 0, 8800-0, 8899 0, 000660
0, 7300-0, 7399 0, 000857 0, 8900-0, 8999 0, 000647
0, 7400-0, 7499 0, 000844 0, 9000-0, 9099 0, 000633
0, 7500-0, 7599 0, 000831 0, 9100-0, 9199 0, 000620
0, 7600-0, 7699 0, 000818 0, 9200-0, 9299 0, 000607
0, 7700-0, 7779 0, 000805 0, 9300-0, 9399 0, 000594
0, 7800-0, 7899 0, 000792 0, 9400-0, 9499 0, 000581
0, 7900-0, 7999 0, 000778 0, 9500-0, 9599 0, 000567
0, 8000-0, 8099 0, 000765 0, 9600-0, 9699 0, 000554
0, 8100-0, 8199 0, 000752 0, 9700-0, 9799 0, 000541
0, 8200-0, 8299 0, 000738 0, 9800-0, 9899 0, 000528
0, 8300-0, 8399 0, 000725 0, 9900-1, 0000 0, 000515
0, 8400-0, 8499 0, 000712    

 

Плотность ρ t нефтепродуктов в пределах температуры t = 20-250 °С можно определить по формуле Мановяна:

.

В США и Англии относительную плотность определяют при одинаковой температуре анализируемого вещества и воды, равной 15, 5556 °С (60 °F). Относительную плотность при 20 °С в этом случае рассчитывают по формуле:

.

Экспериментально плотность нефти (нефтепродукта) определяют одним из трех стандартных методов: ареометром (нефтеденсиметром), гидростатическими весами Вестфаля-Мора (рис. 1), и пикнометром (рис. 2). Из них наиболее быстрым является ареометрический метод, а наиболее точным – пикнометрический. Преимуществом пикнометрического метода также является использование сравнительно малых количеств анализируемой пробы. Определение относительной плотности нефти и нефтепродуктов производится пикнометрическим методом с использованием пикнометров типа ПЖ-1, ПЖ-2, ПЖ-3 (ГОСТ 22521) по ГОСТ 3900-85. Метод основан на определении отношения массы испытуемого продукта к массе воды, взятой в том же объеме и при той же температуре. Так как за единицу массы принимается масса 1 см3 воды при температуре 4º С, то плотность, выраженная в г/см3, будет численно равна плотности по отношению к воде при температуре 4º С ( ).

Плотность большинства нефтей в среднем колеблется от 0, 8 до 0, 9 г/см3. Высоковязкие смолистые нефти имеют плотность близкую к единице. На величину плотности нефти оказывает существенное влияние наличие растворенных газов, фракционный состав нефти и количество растворенных веществ в ней. Плотности последовательных фракций нефти плавно увеличиваются. Плотность узких фракций нефти зависит также от химического состава. Для углеводородов средних фракций нефти с одинаковым числом углеродных атомов плотность возрастает для представителей разных классов в следующем порядке: нормальные алканы → нормальные алкены → изоалканы → изоалкены → алкилциклопентаны → алкилциклогексаны → алкилбензолы → алкилнафталины.

Для бензиновых фракций плотность заметно увеличивается с увеличением количества бензола и его гомологов. Для некоторых нефтепродуктов плотность является нормируемым показателем качества, она входит также составной частью в различные комбинированные константы и расчетные формулы.

 

 


 

Рис. 1. Весы Вестфаля-Мора:

1. груз;

2. термометр;

3. шкала.

 

 

 

Рис. 2. Пикнометры

 


Задачи на плотность

Задача 1. Относительная плотность нефтепродукта при 20 º С – 0, 745. Определить относительную плотность нефтепродукта при 42 º С (всеми возможными способами).

Решение:

1. По формуле Менделеева

,

где - относительная плотность при температуре испытания,

γ – средняя температурная поправка плотности на 1 º С (см. табл.).

Интервал применения формулы Менделеева от 0 º С до +50 º С.

.

 

2. Можно рассчитать плотность по формуле Мановяна:

.

3. Можно использовать различные номограммы (рис. 3).

 

Рис. 3. Зависимость плотности нефтепродуктов ρ от температуры t (цифры на кривых – относительная плотность )

 

4. Определение плотности по ГОСТ 3900-85.

Задача 2. Определить относительную плотность смеси, состоящую из трех компонентов:

m1 = 36 кг

m2 = 82 кг

m3 = 25 кг

 

Найти плотность полученной смеси.

* единицы измерения плотности в условии задачи не указаны.

Решение:

Для решения задачи все параметры переводим в систему СИ: плотность в кг/м3, объем в м3, массу в кг.

.

.

.


II. Экспериментальная часть


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 7504; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.023 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь