Характеристики, определяющие качество сырья и продукции химико-технологических процессов.

 

Качество продукции относится к числу важнейших показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятий и объединений нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслей промышленности, базирующихся на использовании химико-технологических процессов, и во многом зависит от качества сырья. Последнее является продукцией предыдущих производственных процессов, поэтому в дальнейшем изложении будут рассматриваться обобщенные понятия и представления, относящиеся к качеству продукции.

Качество продукции в современном представлении – это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.

Из этого определения следует, что за исходную характеристику качества продукции принято ее свойство.

Свойство продукции – объективная особенность продукции, проявляющаяся при ее создании, эксплуатации или потреблении. Продукция каждого конкретного вида имеет множество различных свойств, совокупность которых позволяет отличить ее от другой продукции.

Все аспекты, связанные с качеством продукции, изучаются наукой о качестве продукции. Одна из основных областей этой науки, объединяющая методы количественной оценки качества – квалиметрия (от gulification – какой, какого качества и греч. metreo – мерю).

Совокупность свойств продукции еще не характеризует ее качество. Важно количественно определить свойства продукции, обусловливающие это качество. Для этого используются различные (единичный, комплексный, определяющий, интегральный) показатели качества продукции.

Показатель качества продукции – количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, обусловливающих ее качество, рассматриваемая применительно к определенным условиям создания, эксплуатации или потребления продукции.

Значение показателей качества продукции определяют измерительным (экспериментальным), расчетным и экспертным методами.

Измерительный метод базируется на выполнения измерений. Расчетным методом значения показателей качества определяются с помощью вычислений с использованием параметров, найденных другими методами. Если показатели качества не поддаются на настоящем этапе развития науки и техники измерениям, то используется экспертный метод, в соответствии с которым оценка показателя качества осуществляется в баллах. Экспертным является также органолептический метод, основанный на анализе непосредственно восприятия органами чувств экспертов свойств продукции.

Качество продукции предприятий нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслей промышленности в настоящее время определяется в основном путем лабораторных определений комплексов показателей качества, базирующихся, как правило, на измерительном методе.

Непосредственно на химико-технологических процессах качество продукции определяется путем автоматических измерений физико-химических свойств, концентрации определяемого компонента (компонентов) или полного состава продукции, которые служат в данном случае показателями ее качества. В процессах, связанных с переработкой нефти, осуществляются измерения ряда характеристик сырья, промежуточных и конечных продуктов по существу полностью соответствующим понятию «показатель качества».

Все эти измерения относятся к физико-химическим измерениям (см. гл. 1) и осуществляются с помощью автоматических средств аналитической техники, являющейся отдельной отраслью измерительной техники.

Рассмотрим некоторые важные понятия, связанные с перечисленными показателями качества продукции. В результате проведения химико-технологических процессов вырабатываются жидкие газообразные и твердые продукты. Их называют веществами, средами или материалами.

В общем случае веществом называют различные виды материи. В химии часто под веществом понимают так называемое «чистое, вещество». Строго это представление относится к идеально чистым веществам. Все реальные вещества содержат примеси в больших, или малых количествах.

В аналитической технике используется понятие анализируемое вещество, под которым понимают смесь нескольких веществ, подвергаемую анализу.

Каждому веществу присущи физические и химические свойства. Физическое свойство вещества – это физическая величина, а химическое свойство вещества – это способность данного вещества участвовать в химических реакциях. Два этих свойства обычно для веществ объединяют понятием физико-химические свойства. К физико-химическим относят такие свойства, как плотность, вязкость, коэффициент преломления, давление насыщенных паров, теплота сгорания и др.

Физико-химическое свойство какого-либо вещества зависит от его природы и, будучи определенным с помощью различных методов и средств измерений с точностью до погрешности измерений, имеет одно и то же значение.

В отличие от физико-химических. свойств упомянутые выше показатели качества, используемые для оценки качества нефтей и нефтепродуктов, имеют различные значения при их измерении различными методами и средствами измерений. Поэтому методы и средства измерений показателей качества строго стандартизируются. К показателям качества нефтепродуктов относятся фракционный состав, октановое число, температура вспышки и др.

Как следует из приведенного определения, анализируемое вещество представляет собой смесь. Поэтому при решении задачи определения состава анализируемого вещества его называют анализируемой смесью.

Каждая смесь состоит из двух и более составных частей, называемых компонентами.

Различают качественный и количественный состав смеси. Первый представляет собой информацию о том, какие компоненты входят в смесь, второй, кроме того, дает информацию о количестве этих компонентов в смеси. Количественный состав характеризуется концентрацией (содержанием) отдельных компонентов.

Концентрация – отношение количества компонента к количеству всей смеси, взятой на анализ, т. е. относительное количество компонента в смеси.

Различают массовую с_m, объемную с и молярную (мольную) с_m концентрации, определяемые как отношение массы, объема или количества вещества данного компонента соответственно к массе, объему или количеству вещества всей смеси. Концентрации выражают в долях или процентах (соответственно в процентах массовых – % мас., в процентах объемных – % об. и в процентах молярных – % мол.).

Связь между перечисленными концентрациями описывается выражением

где p_i и m_i – плотность и молекулярная масса i-го компонента; r и m – плотность и молекулярная масса анализируемой смеси.

Массовую концентрацию выражают также отношением (например, кг/м³, г/см³ и т. д.), а малярную – отношением: (например, моль/м³; моль/см³ и т. д.).

Анализируемые смеси принято подразделять на бинарные, многокомпонентные и псевдобинарные.

Бинарная смесь – смесь, состоящая из двух компонентов.

Многокомпонентная смесь – смесь, состоящая из трех и более компонентов.

Псевдобинарная смесь – многокомпонентная смесь, которая при определенных условиях по некоторому физико-химическому свойству может рассматриваться как бинарная.

Компоненты, составляющие смеси, подразделяют на определяемые и неопределяемые.

Определяемый компонент – компонент смеси, подлежащий количественному определению. Часто этот компонент (или компоненты) называют ключевым, так как информация о его концентрации используется для управления технологическими процессами.

Неопределяемый компонент – компонент смеси, не подлежащий количественному определению.

 

⇐ Предыдущая25262728293031323334Следующая ⇒

Поделиться: