Определение средних температур кипения нефтяных фракций

Задача 1. При разгонке фракции нефти по ГОСТ были получены следующие фракции: t_нк = 100 °С; t₁₀ = 120 °C; t₃₀ = l35 °С; t₅₀ = 205 °С; t₇₀ = 250 °С; t₉₀ = 290 °С; t_кк = 305 °С. Определить среднеобъемную, среднемассовую, среднекубическую, среднеусредненую и среднемольную температуры кипения фракции.

Решение.

Для решения задачи воспользуемся номограммой (рисунок 1), которая позволяет установить искомые температуры кипения с учетом рассчитанного угла наклона кривой разгонки.

Найдем среднеобъемную температуру кипения фракции:

t_{cр. об} = (t₁₀ + t₃₀ +t₅₀ + t₇₀ + t₉₀)/5 == (120 + 135 + 205 + 250 + 290)/5 = 200 °С.

Находим угол наклона кривой разгонки по уравнению (9)

α = = 2,12

На оси абсцисс номограммы отметим точку, соответствующую углу наклона кривой разгонки (α), равную 2,12. Через отмеченную точку проводим прямую, перпендикулярную оси абцисс. Отмечаем точки пересечения проведенной прямой с соответствующими линиями температуры (200 °С) среднемассовой, среднекубической,

Средний наклон кривой разгонки, по ГОСТ 2177-88, ºС/% отгона

Рисунок 1. Номограмма для определения корректирующих поправок к среднеобъёмной температуре кипения.

Рисунок 2. Определение среднемолекулярной Рисунок 3. Определения молекулярной

температуры кипения нефтепродуктов по среднеобъёмной температуры кипения нефти и нефтепродуктов

температуре кипения и углу наклона кривой стандартной разгонки

среднеусредненной, среднемольной. Из точек пересечения опускаем перпендикуляры на ось поправок и находим поправки с соответствующим знаком для искомых температур:

- среднемассовая: +5,5 °С;

- среднекубическая: –5,7 °С;

- среднеусредненная: –15,5 °С;

- среднемольная: –25,7 °С.

Далее рассчитываем искомые температуры:

t_{ср. мас} = t_ср. _об + Δt_ср._мас = 200 + 5,3 = 205,3 °С,

t_{ср. куб} = t_{ср. об} + Δt_ср._куб = 200 – 5,2 = 194,8 °С,

t_ср.уср = t_ср.об + Δt_ср.уср = 200 – 15,5 = 185,4 °С,

t_ср.мол=t_ср.об+Δt_ср.мол=200–25,7=174,3°С

Задача 2.

Дана нефтяная фракция со среднеобъемной температурой кипения, равной 200 °С, и углом наклона кривой разгонки (Δ), равным 2,12. Необходимо определить среднемольную температуру кипения фракции.

Решение.

Для решения задачи воспользуемся графиком (рисунок 2), который позволяет определить среднемольную температуру кипения по известной величине среднеобъемной температуры кипения и значением снимаемой поправки с графика.

На оси абцисс отмечаем точку, соответствующую значению угла наклона кривой разгонки фракции (α), равному 2,12, из которой восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой разгонки.

Из точки пересечения с кривой разгонки опускаем перпендикуляр на шкалу поправок. В точке пересечения считываем поправку Δt, равную 12,5 °С.

Далее рассчитываем искомую среднемольную температуру кипения фракции по формуле (8):

t_{ср. мол} = t_{ср. об} – Δt = 200 + 12,5 = 212,5 °С.

Задача 3.

Дана нефтяная фракция с относительной плотностью

., равной 0,95, и средней молекулярной массой 230. Определить среднемольную температуру кипения фракции.

Решение.

Для решения задачи воспользуемся номограммой (рисунок 3), которая позволяет определить среднемольную температуру кипения по известной величине относительной плотности .

На оси молекулярной массы отмечаем точку, соответствующую молекулярной массе 180, через которую проводим прямую линию, перпендикулярную данной оси, до пересечения с кривой относительной плотности ( ). Из точки их пересечения опускаем перпендикуляр на ось среднемольной температуры кипения. В точке пересечения с осью находим искомое значение среднемольной температуры кипения t_ср.мол, равное 258 °С.