Лабораторная работа 3 Химия и технология нефти и газа

Лабораторная работа 3

Тема: Деасфальтенизация остаточного сырья низкокинящими растворителями
Цель: провести деасфальтенизацию остаточного сырья; сделать анализ, получаемых продуктов

Приборы и реактивы: коническая колба 500мл, колба Вюрца 500мл, прибор для перегонки, фильтр, воронка, вискозиметр, чашка фарфоровая, тигель фарфоровый; гудрон, легкий бензин.

Теоретические основы
В сернистых и высокосернистых нефтях значительно содержание смолисто-асфальтеновых веществ и соединений металлов, в частности ванадия. Эти компоненты ухудшают качество моторных и котельных топлив и должны быть удалены при углубленной переработке остатков. Особенно нежелательно присутствие асфальтенов. которые при высокой температуре на 70% превращаются в кокс. Кроме того, в асфальтенах концентрируется основное количество солей, золообразующих компонентов, соединений тяжелых агрессивных металлов, значительная часть азот-, кислород- и серосодержащих соединений.

Более перспективно при производстве топлив выделение асфальтенов бензином (деасфальтенизация), при котором удаляются только асфальтены. Вместе с ними извлекается значительная часть золообразующих компонентов, в том числе агрессивных металлов (ванадия). Выход асфальтенов 12-15% на деасфальте-нируемый остаток.

Выделяемые при этом асфальтены в настоящее время используют при бурении скважин и как присадки к битумам. Перспективно извлечение из асфальтенов ванадия и других металлов.

Порядок проведения работы
В коническую колбу объемом 500мл помещают 50г деасфальтенируемого продукта и медленно приливают при непрерывном перемешивании десятикратное количество растворителя (бензиновой фракции до 50 °С). Полученный раствор оставляют на 3 ч для выделения асфальтенов, после чего их отделяют от раствора фильтрованием через бумажный предварительно взвешенный фильтр. Оставшиеся на фильтре асфальтены промывают тем же растворителем. Фильтр сушат сначала на воздухе, а потом в сушильном шкафу при температуре 105°С, взвешивают и определяют выход асфальтенов от исходного продукта.

От фильтрата, полученного при отделении асфальтенов, отгоняют растворитель, для чего его сливают во взвешенную колбу Вюрца (или другую колбу с отводом). После отгона растворителя колбу с деасфальтенированным остатком охлаждают до комнатной температуры, взвешивают и определяют содержание деасфальтенированяого продукта.

По полученным результатам составляют материальный баланс процесса деасфальтенизации.
Таблица 3.1- Материальный баланс процесса деасфальтенизации

Сырье, деасфальтенированный продукт и асфальтены анализируют, определяя для сырья и деасфальтенизата вязкость и коксуемость, а для асфальтенов — зольность.

1. Определение вязкости.
Для сырья определяют условную вязкость в °ВУ при 100°С, которую затем переводят в кинематическую вязкость. Для деасфальтенизата определяют кинематическую вязкость при 100°С стеклянными вискозиметрами в глицериновой бане.

2. Определение коксуемости сырья и деасфальтенизата.
- Во взвешенные пустые фарфоровые тигли помещают испытуемые вещества, их уровень в тиглях должен быть на 1-2мм выше середины тигля (определяется визуально).
- Вновь взвешивают тигли и определяют массу взятых на анализ веществ.
- Взвешенные с анализируемыми веществами тигли, помещают в фарфоровые тигли большего размера, которые накрывают стеклами и ставят в муфельную печь.
- Включают печь.
- Переключатель цифрового индикатора температуры устанавливают в положение «W» и устанавливают первое задание температуры 250 С.
- Затем переключатель цифрового индикатора температуры переводят в положение «X» и устанавливают рабочее значение температуры 450 oC.
- Переключатель мощности нагрева устанавливают в конце первого белого сектора.
- После того, как рабочая температура в печи установится на значении 450 oС, сделать выдержку 15минут, затем выключить печь и дать ей остыть.
- Вынуть тигли из печи и при наличии пленки коксовых отложений на стекле счистить их во внутренний тигель и все взвесить.
Внимание! В течение всего времени опыта категорически запрещается открывать дверцу муфельной печи во избежание самовоспламенения нефтепродукта.
- Коксуемость испытуемого нефтепродукта определяется по формуле:
X = G1*100%/G2
где G1 - масса кокса, г;
G2 - масса испытуемого нефтепродукта, г.

3. Определение зольности асфальтенов.
Пропитанный асфальтенами и высушенный фильтр сворачивают в виде конуса и помещают в заранее взвешенный на аналитических весах металлический тигель. Ставят в вытяжной шкаф и поджигают.
Остывший тигель вновь взвешивают на аналитических весах и определяют массу золы по формуле:
X=(G1-G2/G)*100%
где G1- масса тигля с золой, г; G2 - масса пустого тигля, г; G - масса асфальтенов на тигле, г.

Результаты анализов сводим в таблицу.
Таблица 3.2 - Результаты анализа сырья и полученных продуктов

Сделать вывод по выполненной работе.
Контрольные вопросы:
1. Влияние смолисто-асфальтеновых веществ на качество моторных и котельных топлив.
2. Как называется процесс удаления смолисто-асфальтеновых веществ из нефтепродуктов ?
3. При помощи какого растворителя можно выделить только асфальтены?
4. Расскажите методику деасфальтенизации остаточного сырья низкокипящими растворителями.
5. Как определяют коксуемость сырья и деасфальтенизатов?
6. Как определяют вязкость сырья и деасфальтенизатов?
7. Как определяют зольность асфальтенов?
анализ, переработка, асфальтен, соли, прибор, металлы

похожие статьи:

• Лабораторная работа 9 Тема: Качественная проба на активные сернистые соединения в составе бензинов
• Лабораторная работа 5 Тема: Определение содержания механических примесей в нефти
• Лабораторная работа 6 Химия и технология нефти и газа
• Лабораторная работа 4 Химия и технология нефти и газа
• Лабораторная работа 2 Химия и технология нефти и газа