ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 134
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
5 мин. Обмывают пробку и стенки колбы небольшим количеством дистиллированной воды. Добавляют 20—25 см3 раствора йодистого калия и титруют раствором тиосульфата натрия. Когда жидкость в колбе примет светло-желтый цвет, прибавляют от 1 до 2 см3 раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синевато-фиолетового окрашивания.
Обработка результатов
Йодное число (Х) испытуемого нефтепродукта, г йода па 100 г нефтепродукта, вычисляют по формуле
где V— объем раствора тиосульфата натрия 0,1 моль/дм3, израсходованный на титрование в контрольном опыте, см3;
V1 — объем раствора тиосульфата натрия 0,1 моль/дм3 израсходованный на титрование испытуемого нефтепродукта, см3;
F — фактор раствора тиосульфата натрия 0,1 моль/дм3;
0,01269 — количество йода, эквивалентное 1 см3 раствора тиосульфата натрия точно 0,1 моль/дм3;
m — масса испытуемого нефтепродукта, г.
За результат определения йодного числа испытуемого нефтепродукта принимают среднеарифметическое значение двух последовательных определений, округляя его до первого десятичного знака. [9]
Наиболее точный метод определения группового состава смесей — жидкостная адсорбционная хроматография. Однако этот метод длителен и трудоемок, так как требует отбора и анализа большого числа проб, поэтому он используется лишь для особо точных анализов.
В практике исследования группового химического состава бензиновых фракций различного происхождения широко применяют люминесцентно-хроматографический метод анализа (метод ФИА), причем он может использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами анализа (например, с ГЖХ).
Использование люминесцентно-хроматографического группового анализа позволяет работать с малыми количествами исследуемого продукта и быстро определять содержание в нем аренов, алкенов и насыщенных углеводородов (алканов с циклоалканами). Этот метод основан на окрашивании в разные цвета зон аренов и алкенов при разделении углеводородных смесей на силикагеле с помощью специальных люминесцирующих красителей-индикаторов при облучении ультрафиолетовым светом.
Метод ФИА характеризуется высокой селективностью к разным классам углеводородов; воспроизводимость определений в зависимости от группового состава исследуемого продукта колеблется в пределах от 0,8 до 3,5%. Метод может применяться для определения аренов и алкенов в различных фракциях, выкипающих до 315°С
Подготовка к анализу. Силикагель готовят в соответствии с методикой, приведенной ниже. Можно использовать как мелко-, так и крупнопористый силикагель, но во втором случае длина углеводородного слоя будет в 2—3 раза больше. Набивку колонки силикагелем проводят вручную или с помощью вибратора. Во всех случаях необходима такая скорость набивки, чтобы можно было различать отдельные частицы силикагеля при насыпании в колонку. Важно, чтобы колонка была набита силикагелем по всей высоте равномерно.
Краситель-индикатор готовят, растворяя цветовой краситель в люминесцирующем с таким расчетом, чтобы концентрация цветового красителя составляла 1—2 мг/мл.
Хорошим люминесцирующим красителем для аренов может служить 1.4-дифенил-1,3-бутадиен. Кроме того, ароматический и олефиновый красители-индикаторы могут быть получены по методике, приведенной ниже.
Пробы для анализа готовят следующим образом. Берут 0,5—3 мл исследуемой фракции углеводородов и добавляют к ней 0,01—0,05 мл приготовленного раствора индикатора, точно замеряя объем фракции до и после прибавления раствора индикатора. Из приготовленной таким образом пробы отбирают 0,5 мл и используют для одного определения.
Проведение анализа. Отобранную пробу продукта с индикатором-красителем вводят в подготовленную для анализа хроматографическую колонку. После того как силикагель пропитается пробой, сверху в колонку досыпают еще сухого силикагеля (слой высотой около 1 см) и вводят в колонку вытесняющую жидкость — спирт. При помощи ручной груши (или другим способом) в колонке создают давление около 0,12 МПа. После того как жидкость пройдет в среднюю часть колонки и появится ясно видимая в обычном свете граница между углеводородами и спиртом, делают
4—5 просвечиваний в ультрафиолетовом свете и определяют общую длину углеводородного слоя и длину люминесцирующего слоя той группы углеводородов, которую окрашивает добавленный индикатор. При этом нижнюю границу углеводородов определяют по смачиванию силикагеля. Продолжительность анализа 30—50 мин при избыточном давлении 0,02 МПа.
Объемную долю углеводородов какой-либо группы в пробе для анализа, содержащей раствор красителя, а'i, определяют из соотношения:
где li, —длина слоя, занимаемого группой углеводородов; L — общая длина углеводородного слоя
Объемную долю той же группы углеводородов в исходной фракции, не содержащей красителя, аt можно найти из следующих соотношений:
для углеводородов, не окрашиваемых индикатором
для углеводородов окрашиваемой группы
где V—объем углеводородной фракции, взятой для анализа; V'— объем той же фракции после добавления в нее раствора индикатора.
Точность метода определяется качеством используемых красителей, постоянством внутреннего диаметра колонки по ее высоте и равномерностью набивки, а также качеством силикагеля.
Для определения аренов можно использовать ароматический индикатор, при полном групповом анализе—олефиновый индикатор, который выделяет в средней части углеводородного слоя окрашенную зону алкенов и две нефлюоресцирующие зоны, лежащие выше (зона аренов) и ниже (зона алканов и циклоалканов).
Результаты анализа заносят в таблицу. Из четырех-пяти полученных значений содержания отдельных групп углеводородов берут среднее значение.
Подготовка силикагеля. Силикагель насыпают в фарфоровую чашку и помещают на 6 ч в воздушный термостат с температурой I80±10 °C. Затем силикагель, не охлаждая, переносят в сухую колбу, нагретую в течение 15 мин в том же термостате. Колбу с силикагелем плотно закрывают резиновой пробкой во избежание поглощения влаги.
Приготовление люминесцирующих красителей-индикаторов. Люминесцирующие красители для аренов и алкенов получают из некоторых высокомолекулярных нефтепродуктов — садкинского асфальтита и краснодарского озокерита. Асфальтит или озокерит измельчают, обрабатывают бензолом, и из экстракта удаляют смолы осаждением петролейным эфиром или очисткой оксидом алюминия. Обессмоленный экстракт дополнительно разбавляют петролейным эфиром и упаривают. Полученный раствор вносят в специальную колонку, заполненную сухим крупнопористым силикагелем, после чего силикагель начинают промывать диизобутеном. Вначале из колонки выходит нелюминесцирующий петролейный эфир, а затем с резкой, видимой в ультрафиолетовом свете границей — диизобутен с индикатором для алкенов (раствор с ярко-синей флюоресценцией). Промывку диизобутеном проводят до того момента, когда промывная жидкость в ультрафиолетовом свете будет бесцветной. Первые порции промывной жидкости отбрасывают, последующие сильно концентрируют в вакууме, и продукт получают как олефиновый индикатор.
Закончив промывку силикагеля диизобутеном, начинают промывать колонку бензолом. При этом вытесняется диизобутен, а затем с резкой границей в ультрафиолетовом свете выходит бензол с индикатором для аренов (ярко-голубая флюоресценция). Первые порции бензола отбрасывают, последующие сильно концентрируют в вакууме и используют продукт как «ароматический» индикатор.[10]
В курсовой работе были рассмотрен процесс пиролиза различных нефтяных фракций, механизм и химизм процесса, влияние на процесс различных факторов.
Также приведены способы определения непредельных углеводородов в нефтепродуктах.
Обработка результатов
Йодное число (Х) испытуемого нефтепродукта, г йода па 100 г нефтепродукта, вычисляют по формуле
где V— объем раствора тиосульфата натрия 0,1 моль/дм3, израсходованный на титрование в контрольном опыте, см3;
V1 — объем раствора тиосульфата натрия 0,1 моль/дм3 израсходованный на титрование испытуемого нефтепродукта, см3;
F — фактор раствора тиосульфата натрия 0,1 моль/дм3;
0,01269 — количество йода, эквивалентное 1 см3 раствора тиосульфата натрия точно 0,1 моль/дм3;
m — масса испытуемого нефтепродукта, г.
За результат определения йодного числа испытуемого нефтепродукта принимают среднеарифметическое значение двух последовательных определений, округляя его до первого десятичного знака. [9]
Наиболее точный метод определения группового состава смесей — жидкостная адсорбционная хроматография. Однако этот метод длителен и трудоемок, так как требует отбора и анализа большого числа проб, поэтому он используется лишь для особо точных анализов.
В практике исследования группового химического состава бензиновых фракций различного происхождения широко применяют люминесцентно-хроматографический метод анализа (метод ФИА), причем он может использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами анализа (например, с ГЖХ).
Использование люминесцентно-хроматографического группового анализа позволяет работать с малыми количествами исследуемого продукта и быстро определять содержание в нем аренов, алкенов и насыщенных углеводородов (алканов с циклоалканами). Этот метод основан на окрашивании в разные цвета зон аренов и алкенов при разделении углеводородных смесей на силикагеле с помощью специальных люминесцирующих красителей-индикаторов при облучении ультрафиолетовым светом.
Метод ФИА характеризуется высокой селективностью к разным классам углеводородов; воспроизводимость определений в зависимости от группового состава исследуемого продукта колеблется в пределах от 0,8 до 3,5%. Метод может применяться для определения аренов и алкенов в различных фракциях, выкипающих до 315°С
Подготовка к анализу. Силикагель готовят в соответствии с методикой, приведенной ниже. Можно использовать как мелко-, так и крупнопористый силикагель, но во втором случае длина углеводородного слоя будет в 2—3 раза больше. Набивку колонки силикагелем проводят вручную или с помощью вибратора. Во всех случаях необходима такая скорость набивки, чтобы можно было различать отдельные частицы силикагеля при насыпании в колонку. Важно, чтобы колонка была набита силикагелем по всей высоте равномерно.
Краситель-индикатор готовят, растворяя цветовой краситель в люминесцирующем с таким расчетом, чтобы концентрация цветового красителя составляла 1—2 мг/мл.
Хорошим люминесцирующим красителем для аренов может служить 1.4-дифенил-1,3-бутадиен. Кроме того, ароматический и олефиновый красители-индикаторы могут быть получены по методике, приведенной ниже.
Пробы для анализа готовят следующим образом. Берут 0,5—3 мл исследуемой фракции углеводородов и добавляют к ней 0,01—0,05 мл приготовленного раствора индикатора, точно замеряя объем фракции до и после прибавления раствора индикатора. Из приготовленной таким образом пробы отбирают 0,5 мл и используют для одного определения.
Проведение анализа. Отобранную пробу продукта с индикатором-красителем вводят в подготовленную для анализа хроматографическую колонку. После того как силикагель пропитается пробой, сверху в колонку досыпают еще сухого силикагеля (слой высотой около 1 см) и вводят в колонку вытесняющую жидкость — спирт. При помощи ручной груши (или другим способом) в колонке создают давление около 0,12 МПа. После того как жидкость пройдет в среднюю часть колонки и появится ясно видимая в обычном свете граница между углеводородами и спиртом, делают
4—5 просвечиваний в ультрафиолетовом свете и определяют общую длину углеводородного слоя и длину люминесцирующего слоя той группы углеводородов, которую окрашивает добавленный индикатор. При этом нижнюю границу углеводородов определяют по смачиванию силикагеля. Продолжительность анализа 30—50 мин при избыточном давлении 0,02 МПа.
Объемную долю углеводородов какой-либо группы в пробе для анализа, содержащей раствор красителя, а'i, определяют из соотношения:
где li, —длина слоя, занимаемого группой углеводородов; L — общая длина углеводородного слоя
Объемную долю той же группы углеводородов в исходной фракции, не содержащей красителя, аt можно найти из следующих соотношений:
для углеводородов, не окрашиваемых индикатором
для углеводородов окрашиваемой группы
где V—объем углеводородной фракции, взятой для анализа; V'— объем той же фракции после добавления в нее раствора индикатора.
Точность метода определяется качеством используемых красителей, постоянством внутреннего диаметра колонки по ее высоте и равномерностью набивки, а также качеством силикагеля.
Для определения аренов можно использовать ароматический индикатор, при полном групповом анализе—олефиновый индикатор, который выделяет в средней части углеводородного слоя окрашенную зону алкенов и две нефлюоресцирующие зоны, лежащие выше (зона аренов) и ниже (зона алканов и циклоалканов).
Результаты анализа заносят в таблицу. Из четырех-пяти полученных значений содержания отдельных групп углеводородов берут среднее значение.
Подготовка силикагеля. Силикагель насыпают в фарфоровую чашку и помещают на 6 ч в воздушный термостат с температурой I80±10 °C. Затем силикагель, не охлаждая, переносят в сухую колбу, нагретую в течение 15 мин в том же термостате. Колбу с силикагелем плотно закрывают резиновой пробкой во избежание поглощения влаги.
Приготовление люминесцирующих красителей-индикаторов. Люминесцирующие красители для аренов и алкенов получают из некоторых высокомолекулярных нефтепродуктов — садкинского асфальтита и краснодарского озокерита. Асфальтит или озокерит измельчают, обрабатывают бензолом, и из экстракта удаляют смолы осаждением петролейным эфиром или очисткой оксидом алюминия. Обессмоленный экстракт дополнительно разбавляют петролейным эфиром и упаривают. Полученный раствор вносят в специальную колонку, заполненную сухим крупнопористым силикагелем, после чего силикагель начинают промывать диизобутеном. Вначале из колонки выходит нелюминесцирующий петролейный эфир, а затем с резкой, видимой в ультрафиолетовом свете границей — диизобутен с индикатором для алкенов (раствор с ярко-синей флюоресценцией). Промывку диизобутеном проводят до того момента, когда промывная жидкость в ультрафиолетовом свете будет бесцветной. Первые порции промывной жидкости отбрасывают, последующие сильно концентрируют в вакууме, и продукт получают как олефиновый индикатор.
Закончив промывку силикагеля диизобутеном, начинают промывать колонку бензолом. При этом вытесняется диизобутен, а затем с резкой границей в ультрафиолетовом свете выходит бензол с индикатором для аренов (ярко-голубая флюоресценция). Первые порции бензола отбрасывают, последующие сильно концентрируют в вакууме и используют продукт как «ароматический» индикатор.[10]
Заключение
В курсовой работе были рассмотрен процесс пиролиза различных нефтяных фракций, механизм и химизм процесса, влияние на процесс различных факторов.
Также приведены способы определения непредельных углеводородов в нефтепродуктах.
ЛИТЕРАТУРА
-
Литвинцев И.Ю. Пиролиз - ключевой процесс нефтехимии– Соровский образовательный журнал.1999 -
Мухина Т. Н., Барабанов Н. Л., Бабаш С. Е. и др. Пиролиз углеводородного сырья. – М.: Химия, 1987. -
Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти: Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1985 -
Технология переработки нефти и газа. Процессы глубокой переработки нефти и нефтяных фракций: учеб.- метод. комплекс.Ч.1.Курс лекций/ сост. и общ. ред. С.М. Ткачева.- Новополоцк : ПГУ,2006. -392 с. -
Химия нефти и газа. Под ред. Проскурякова В. А. и Драбкина А. Е. - С.Птб.: Химия, 1995. -
Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем,2002. 672с -
Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2-я. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1980 г. -
Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти. М.: Изд. «Техника», 2001. -
И.Н.Дияров и др. «Химия нефти» руководство к лабораторным занятиям,Ленинград «Химия» 1990г. -
НефтьГазПромышленность, № 4, 2004.