1.2. МОЛЯРНАЯ МАССА НЕФТЕЙ, НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | Учебники по нефтепереработке 

1.2. МОЛЯРНАЯ МАССА НЕФТЕЙ, НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

скачать книгу

АКЦИЯ
 Цена: 299  руб.
С рекламой

скачать книгу

Цена: 1 499 руб.
Без рекламы

МОЛЯРНАЯ МАССА

Если для индивидуальных веществ молярную массу подсчитывают по их химическим формулам и атомным массам элементов, входящих в состав молекулы, то в случае нефтей, нефтяных фракций и нефтепродуктов молярную массу рассчитывают по эмпирическим формулам. Результатом расчета является их средняя молярная масса. Причем чем уже фракционный состав (пределы температур выкипания) нефтяной фракции, тем точнее будет определена ее молярная масса. Чаще всего для определения молярной массы нефтяной фракции используют формулу Воинова:

M = a+b·tср.м.+c·t2ср.м,                                  (1.14)

где  а, в, с – коэффициенты, зависящие от природы фракций;

tср.м.  – средняя молярная температура кипения фракции, 0С.

Коэффициенты а, в, с берут из справочной литературы [1, с. 39] в зависимости от характеризующего фактора К, который определяют по формуле

где  Тср.м – средняя молярная температура кипения фракции, К.

Средняя молярная температура кипения фракции может быть найдена по средней объемной температуре кипения фракции:

Средняя молярная температура кипения фракции

где   tср – средняя объемная температура кипения фракции,0С;

МОЛЯРНАЯ МАССА НЕФТЕЙ, НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Dt – поправка к tср.

Поправку определяют по графику (рис. 1.3) в зависимости от тангенса угла наклона кривой разгонки по ГОСТ (ASTM), который находят из соотношения

тангенса угла наклона кривой разгонки по ГОСТ

 

где  тангенс угла наклона кривой разгонки – тангенс угла наклона кривой разгонки по ГОСТ, 0С/%;

t10%  и t90%   – температуры отгона 10 и 90% по ГОСТ, 0С.

Средняя объемная температура кипения узкой фракции может быть взята как температура 50% ее отгона по ГОСТ или подсчитана по формуле

Средняя объемная температура кипения

где  tн.к и tк.к температура начала и конца кипения узкой фракции, 0С.

В случае широкой фракции среднюю объемную температуру определяют по формуле

В случае широкой фракции среднюю объемную температуру оп-ределяют по формуле

где  t10%, t20%,, …, t90% – температуры выкипания соответственно 10, 20, … 90 % об. нефтяной фракции, 0С.

Зависимость поправки t от тангенса угла

Характеризующий фактор К позволяет судить о химической природе нефтяной фракции: для парафиновых нефтепродуктов К = 12,5-13,0 и для нафтено-ароматических К = 10,0-11,0.

Для нефтей и нефтепродуктов неизвестного состава определение молярной массы производится по упрощенной формуле Воинова:

М = 60+0,3tср+0,001молярную темпера(1.19)

Зная характеризующий фактор К и среднюю молярную температуру кипения tср.м., среднюю молярную массу нефтепродукта более точно можно подсчитать по формуле

М = (7К– 21,5) + (0,76 – 0,04К)tср.м + (0,0003К– 0,00245)t2ср.м.   (1.20)

Зная относительную плотность нефтяной фракции, ее молярную массу можно определить по формуле Крэга:

формула Крэга

Если известен состав смеси, то ее средняя молярная масса может быть определена по следующим формулам:

МОЛЯРНАЯ МАССА НЕФТЕЙ, НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

средняя молярная масса

где  средняя молярная масса смеси компонентов– средняя молярная масса смеси компонентов;

молярные и массовые доли компонентов смеси – соответственно молярные и массовые доли компонентов смеси;

массы компонентов смеси– массы компонентов смеси, кг;

молярные массы компонентов смеси– молярные массы компонентов смеси.

Пересчет одних концентраций в другие можно осуществить следующим образом:

– пересчет массовых концентраций в молярные и обратно:

пересчет массовых концентраций в молярные и обратно

– пересчет массовых концентраций в объемные и обратно:

пересчет массовых концентраций в объемные и обратно

где  Vi – объемная концентрация компонента;

Mi – молярная масса компонента;

Mc – молярная масса смеси компонентов;

 pi – плотность компонента;

 pc – плотность смеси компонентов.

Молярная концентрация может быть определена из соотношения

Молярная концентрация может

где  Ni – число молей компонента;

сумма молей всех компонентов смеси– сумма молей всех компонентов смеси.

В справочной литературе имеются графики для определения средних молярных масс нефтепродуктов в зависимости от средней молярной температуры кипения фракции, ее плотности и характеризующего фактора [3, с. 24].

Средняя молярная масса нефтей и нефтепродуктов находится примерно в следующих пределах:

–  нефти –  210-250;

–  бензиновые фракции – 95-120;

–  керосиновые фракции – 125-200;

–  дизельные фракции – 200-250;

–  мазуты – 350-450;

–  масляные дистилляты – 300-470.

Знание молярной массы необходимо при расчете плотностей газов, молярных объемов жидких нефтепродуктов и их паров, при расчете размеров различных аппаратов и т.д.