Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

[ 0 ] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

справочник нефтепереработчика

Плотностью называется физическая величина, определяемая массой вещества в единице объема. Отношение плотности двух веществ при определенных стандартных физических условиях называется относительной плотностью. Для жидкостей и твердых веществ она определяется по отношению к плотности воды при 4°С, а д.тя газов - по отношению к плотности воздуха при 0°С и 0,1 МПа. Относительная плотность нефти и нефтепродуктов в России определяется при 20°С и обозначается как р. За рубежом относительную плотность находят при 15,5°С (50°F), относят к плотности воды при этой же температуре и обозначают как р/.

Плотность зависит от температуры. На рис. 1.1 приведены температурные зависимости шютности алканов. Плотность нефтей и нефтепродуктов можно определить по формуле р, = pj - a(i - tj), где р,, р- плотности при температурах 1 - г, > г,), а - средняя температурная поправка (см. табл. 1.1).

Для определения гиютности нефтепродукта при заданной температуре, если известна плотность при 20°С, можно воспользоваться табл. 1.2. Способ пользования таблицей следующий: находят в таблице величину известной плотности при 20°С и ведут отсчет вправо, если заданная температура нефтепродукта ниже, или влево, если заданная температура выше.

0.8-

Н-ТЕ= ЗЦ:г?.±-&рГ: с - Критическая точка u~tfffh

~150-т -50 о 50 100 150 200 250 300

Температура. С Рис. 1.1. Зависимость плотности алканов от температуры

Таблица 1.1

Средние температурные поправки плотности нефтей и нефтепродуктов на VC

Плогность

0.690-0.700 0.700-0,710 0,710-0,720 0.720-0.730 0.730-0.740 0,740-0,750 0.750-0,760 0,760-0,770 0.770-0,780 0.780-0.790 0,790-0.800 0,800-0.810 0,810-0,820 0.820-0.830 0,830-0,840 0.840-0,850

Поправка

0,000910 0.000897 0.000884 0.000870 0.000857 0,000844 0.000831 0,000818 0.000805 0.000792 0,000778 0,000765 0,000752 0.000738 0,000725 0,000712

Плотность

0.850-0,860 0,860-0.870 0,870-0.880 0,880-0,890 0.890-0,900 0.900-0.910 0.910-0,920 0,920-0,930 0.930-0,940 0.940-0.950 0,950-0,960 0.960-0.970 0.970-0,980 0,980-0.990 0,990-1 .ООО

Поправка

0.000699 0,000686 0,000673 0,000660 0.000647 0.000633 0.000620 0,000607 0.000594 0,000581 0.000567 0.000554 0.000541 0,000528 0,000515

Таблица 1.2

Значения плотности* в зависимости от изменения температуры

Лпя получения истинного значения плотности табличные данные следует

,множать на 10

Пример. Плотность нефтепродукта при 20°С равна 0,7488. Требуется определить его плотность при минус 10°С и плюс 40°С. В табл. 1.2 находят плотпость 0.7488 и, отсчитав вправо от нее 30 значений [20 - (- 10) = 301, получают 0,7735 при минус 10°С; отсчитав 20 значений влево от 0,7488 (40 - 20 = 20). получают плотность 0.7318 при плюс 40°С.

Если известная плотность нефтепродукта не совпадает по численпо.му значению с табличной, то следует взять в таблице ближайшую к ней по значению и от взятой вести отсчет. К найденному результа1у прибавить (отнягь) разницу мeжy плотностями - взятой за основу и известной.

Плотность нефтяных фракций можно рассчитать по средней температуре кипения фракции (Г ), воспользовав-

шись формулой р4=А (Т/100)". где /4 и « - коэффициенты, которые для сернистых нефтей равны 0,722 и 0,159, а малосернистых - 0,736 и 0,130 соответственно.

Существуют и другие эмпирические формулы, позволяющие рассчитать плотность нефтяной фракции р:

Рф = 84! -3,468,

где - шютность нефти; Х - середина по кривой ИТК для данной фракции, %; njp - показатель преломления.

Здесь и далее % по массе, кроме особо оговоренных случаев.

1.1.2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА

Молекулярную массу нефтепродуктов определяют экс-перимента,1Ы10. Если сведения о значении молекулярной массы отсутствуют, ее можно рассчитать по формулам, предложенным Б. П. Воиновым:

1) как функцию средней молекулярной температуры кипения и характеризующего фактора: М = а + Ы + сг, где М - средняя мо;1екулярная масса фракции; t - средняя молекулярная темпершура кипения, °С: а. h.c- коэффициенты, которые зависят от характеризующего фактора К:

Средняя молекулярная температура кипения определяется по фор.муле:

, = Ли

+ /и, + ...-Ь /я

где tj, t,......- температуры кипения ко.мпонентов смеси; тI, т,......- мольные доли компонентов смеси;

2) как функцию средней температуры кипения (упрощенная формула): Л/= 60 + 0.3t.+ 0,00li/, где t. - средняя температура кипения, которую рассчитывают по выражению г,. = (I, + I, + ....tj/n. ii + tj г ..../ - температуры, соответствующие отбору по объему при разгонке по ГОСТ 2177-82: п - число измерений.

Для ориентировочного расчета молекулярной массы могут быть использованы также формулы:

М = 250 \Ig(v2o+~078); М = 300 Vlg(V;„ + 0,8);

Ig (М - 60) = 0,39 + 2,52 (р f)\

где Vjf vfi - вязкости узких фракций при 20 и 50°С, сСт.

График зависимости молекулярной массы нефтяных фракций от средней температуры кипения, построенный на основе формулы Воинова, приведен на рис. 1.2.

40 80 120 t60 200 240 280 320 360 400 440 480

Температура, С

Рис. 1.2. Зависимость молекулярной массы нефтяных фракций от средней температуры кипения

1.1.3. ВЯЗКОСТЬ

Вязкостью называется свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Для характеристики нефтепродуктов используются показатели кинематической, динамической и условной вязкости. Единицы кинематической (v) и динамической (/J) вязкости охарактеризованы в притожении. Условная вязкость измеряется в фалусах ВУ (если испытание проводится в стандартном вискозиметре по ГОСТ 6258-85). секундах Сейболта и секундах Редвуда (если испытание проводится на вискозиметрах Сейболта и Редвуда). Соотношения между различными единицами дина.мической и кинематической вязкости приведены в табл. 1.3а, 1.36. Номогра.мма, позволяющая перевести вязкость из одной системы в другю, представлена на рис. 1.3.

Д.1Я расчета вязкости индивидуальных углеводородных газов применяется формула /I = Т(6,6 - 2,25 Ig М) -Ш". где ц - динамическая вязкость. Па • с; Т- температура. К; Л/ - молекулярная масса. На рис. 1.4 приведены данные о вязкости газообразных алканов, на рис. 1.5 - различных газов