авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Разработка методов оценки физико-химических свойств нефтяных углеводородных систем

-- [ Страница 2 ] --

Метод разработан для узких топливных фракций и средняя погрешность не превышает 5 %.

Нами предлагается следующая зависимость для расчета псевдокритических констант (, и ) нефтяных углеводородных систем:

, (9)

где значения коэффициентов , 0, 1 (таблица 3) были определены методом наименьших квадратов по массиву экспериментальных (справочных) данных.

Таблица 3 – Значения коэффициентов для расчетов характеристических констант углеводородных систем

Коэффициенты модели , , кг/см2
280,11 1056,16 0,512
0 0,6024 -2,1493 -0,4357
1 0,3524 2,2345 0,2951

Псевдокритические константы вычисляются в одну ступень по известным значениям относительной плотности и средней температуры кипения по сравнению с аналоговым методом, и относительная погрешность составляет не более 2 %.

В третьей главе приведены методы расчета термических и барических зависимостей ФХС нефтяных углеводородных систем.

В ходе технологического процесса температура и давление потоков меняются и необходимо рассчитать ФХС углеводородных систем при параметрах процесса.

Для расчетов энтальпии испарения предлагается следующая термическая модель:

, (10)

где ;

.

. (11)

Термическая модель энтальпии испарения (10) показывает лучший результат по сравнению с формулой Ватсона. Относительная погрешность по (10) составляет от 0,03 до 1 %. Расчетные значения при определении стандартной энтальпии испарения по (11) хорошо согласуются с экспериментальными данными (средняя погрешность составляет 1,0 %). Кроме того, модель проста, удобна и универсальна.

Для расчета температуры кипения при различных давлениях углеводородных систем нами предлагается информативная модель

, (12)

где = Р / Р0.

Следует различать расчет температуры кипения при давлении выше (Р > Р0) и ниже (Р < Р0) атмосферного. В таблице 4 приведены коэффициенты модели (12) для обоих случаев.

Таблица 4 – Значения коэффициентов модели (12) для расчета температуры кипения при различных давлениях углеводородных систем

Коэффициенты модели (12) 0 1 2
Р > Р0 101,58 0,9853 -0,0006 0,1036
Р < Р0 78,47 1,0927 -0,0600 0,0507

Модель (12) является удобной при приближенных инженерных расчетах и средняя погрешность не превышает 1 %. Следует отметить, что при определении температуры кипения при Р < Р0 коэффициенты подобраны в узком интервале (от 2 до 9 мм рт.ст) для сравнения с таблицей пересчета к аппарату АРН-2.

В четвертой главе диссертации рассматривается методика первичной оценки углеводородного состава компонентов и товарных моторных топлив.

Исходя из принципа разрабатываемого аналогового метода моделирования и инженерных расчетов ФХС углеводородных систем нами в качестве критерия для оценки углеводородного состава (УС) нефтяных фракций принят так называемый структурный алкановый индекс , рассчитываемый как отношение молярных масс н.алканов () и исследуемых углеводородов (), имеющих одинаковые плотности

, (=), (13)

где , (14)

определяется по формуле (1).

В результате расчетов для индивидуальных углеводородов (рисунок 2) установлены следующие закономерности:

1) для всех н.алканов = 1;

2) у изоалканов незначительно ниже 1;

3) = 2 3 – для алкилцикланов;

4) = 5 18 – для алкилбензолов;

5) = 50 700 – для бициклических ароматических углеводородов (алкилнафталинов).

Рисунок 2 – Зависимость от молярной массы для индивидуальных углеводородов

В квалификационных методах оценки эксплуатационных свойств товарных моторных топлив (МТ) и их компонентов, получаемых в различных технологических процессах переработки нефти (атмосферной перегонки, каталитического крекинга (КК), гидрокрекинга (ГК), алкилирования (Алк), каталитического риформинга (КР), изомеризации, коксования и т.д.), в обязательном порядке предусматривается определение их фракционного состава (ФС). Определение ФС МТ осуществляют перегонкой по ГОСТ 2084. Однако ФС, как показатель качества, не дает, кроме испаряемости, дополнительной информации о других химмотологических свойствах МТ, таких как молярная масса (ММ), углеводородный состав, плотность и характер распределения их по узким температурным фракциям, необходимой для инженерных расчетов тепло-, массообменных и реакционных аппаратов технологических процессов нефтепереработки.

В данной работе предлагается дополнить методику определения ФС одновременным измерением температуры кипения и легко измеряемого показателя качества – плотности или показателя преломления отогнанным дистиллятам 10 % фракций исследуемых топлив. В совокупности полученные экспериментальные данные по и являются, как показано в наших работах, необходимым и достаточным условием для моделирования и инженерных расчетов ММ и ряда физико-химических свойств (ФХС) – стандартных, критических и термодинамических констант индивидуальных и смесей (нефтяных) углеводородов, а также, что не менее важно, для качественной идентификации, оценки УС и элементного состава топлив. Ниже представлены результаты проведенных по предлагаемой методике исследований молярной массы и углеводородного состава компонентов и товарных бензинов (7 образцов) и дизельных топлив (ДТ) (4 образца) Уфимских НПЗ. В экспериментах для измерения относительной плотности использовали пикнометрический метод по ГОСТ 3900. Молярную массу узких фракций и исследуемых топлив рассчитывали по формулам (1-4).

Для расчета средней температуры кипения компонентов и товарных МТ по данным Мср, нами предлагается следующая формула:

. (15)

Расчет среднего значения производили по формуле (13), приняв =. На рисунках 3-5 представлены результаты определения ФС, расчетов ММ, только для трех исследованных компонентов автобензинов.

Нами установлено, что данные Мср, и позволяют вычислить («предвидеть») и элементный состав усредненного гипотетического углеводорода СnНµ. Математической обработкой корреляционной зависимости показателя элементного состава от М, и применительно к индивидуальным углеводородам получили следующую формулу:

. (16)

Средняя погрешность модели составляет 1,2 %.

Ниже приводим зависимость от n для индивидуальных углеводородов:

- алканы = 2 + 2 / n; - алкилцикланы = 2; - алкилбензолы = 2 - 6 / n.

Далее по формуле и вычислили числа углеродных и водородных атомов в молекуле гипотетического углеводорода (таблица 5) и затем его элементный состав (в % масс.):

(17)

Полученные данные по элементному составу гипотетического углеводорода позволяют рассчитать теплоты сгорания моторных топлив (, МДж/кг), например, по формуле Менделеева Д.И.:

, (18)

где - соответственно массовые концентрации углерода, водорода, кислорода, серы и влаги в топливе.

Так, бензин АИ-92: = 44,50 МДж/кг ();

АИ-95: = 44,07 МДж/кг ();

ДТ Евро: = 43,21 МДж/кг ().

Таблица 5 – Результаты расчета средней молярной массы, температуры кипения, структурного алканового индекса, числа углеродных и водородных атомов в молекуле гипотетического углеводорода для компонентов и товарных моторных топлив

Компоненты и товарные моторные топлива Мср ,C СnНµ
n µ
Бензин прямогонный ГО Бензин ГК Бензин Алк. Бензин КК («Г-43-107») Бензин КР Бензин АИ-92 Бензин АИ-95 ДТпр ЛГ ГК «Уфанефтехим» ЛГ КК («Г-43-107») ДТ Евро «Уфанефтехим» 0,7498 0,7373 0,6993 0,7435 0,7554 0,7291 0,7536 0,8490 0,8164 0,9646 0,8188 119,6 108,4 107,5 102,7 104,2 97,9 98,5 199,1 169,0 176,4 170,0 134,0 114,3 106,6 106,0 110,3 95,8 100,7 272,5 221,3 277,8 223,4 1,45 1,41 1,03 1,58 1,76 1,44 1,83 3,74 2,47 77,40 2,55 8,4 7,6 7,5 7,3 7,4 6,9 7,0 14,6 12,1 - 12,2 18,0 16,5 17,0 15,4 15,4 15,0 14,5 24,2 22,8 - 22,8


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.