Механические примеси в нефти и нефтепродуктах
Механические примеси в нефти и нефтепродуктах
Механические примеси содержатся в сырой нефти в виде песка, глинистых минералов и различных солей, которые находятся во взвешенном состоянии. При исследованиях нефтей большое содержание механических примесей может в значительной степени повлиять на правильность определения таких показателей, как плотность, молекулярная масса, коксуемость, «содержание серы, азота, смолисто-асфальтеновых веществ и микроэлементов. Поэтому нефть перед поступлением на анализ необходимо освободить от них отстаиванием или фильтрованием.
В процессе переработки нефти в нефтепродукты могут попасть продукты коррозии аппаратов и трубопроводов, катализаторная пыль, мельчайшие частицы отбеливающей глины, минеральные соли. Загрязнение нефти и нефтепродуктов может происходить также при хранении и транспортировке.
Механические примеси в топливе могут привести к засорению топливопроводов, фильтров, увеличению износа топливной аппаратуры, нарушению питания двигателя. Эти же примеси: в маслах и смазках могут вызвать закупорку маслопроводов, поломку смазочной аппаратуры, образование задиров на трущихся поверхностях.
Из механических примесей наиболее опасными являются песок и другие твердые частицы, истирающие металлические поверхности.
Требования к чистоте нефтепродуктов предусмотрены соответствующими стандартами и техническими условиями. Стандартизованные в СССР методы оценки чистоты нефтепродуктов позволяют контролировать содержание твердых примесей в широких пределах (ГОСТ 10577—78, ГОСТ 6370—83). Однако эти методы дают возможность оценивать лишь общее массовое содержание твердых примесей. В настоящее время этого недостаточно для принятия правильных решений по применению
топлив и масел, так как кроме общего содержания важна дисперсность твердых частиц. В СССР введен ГОСТ 17216—71, которым определены 19 классов чистоты жидкостей в зависимости от дисперсного состава твердых загрязнений. Введение этого стандарта дает возможность выбирать степень чистоты нефтепродуктов для машин и механизмов в соответствии с допусками, посадками и чистотой обработки рабочих поверхностей.
Методы определения общего содержания механических примесей основаны на способности всех органических компонентов - нефти растворяться в органических растворителях. Не растворившийся остаток, задерживаемый фильтром при фильтровании раствора нефти или нефтепродукта, и характеризует содержание в них механических примесей.
Рекомендуемые материалы
Определение механических примесей весовым методом
Реактивы, лабораторная посуда, материалы
Бензол или бензин марки Б-70 или БР-1
Этиловый спирт-ректификат
Смесь этилового спирта и этилового эфира в соотношении 4: 1 (по объему)
Стаканчик с крышкой
Стакан высокий с носиком
Воронка стеклянная
Палочка стеклянная с оплавленным концом
Промывалка с резиновой грушей
Бумажные фильтры беззольные
Бумажный фильтр предварительно высушивают в стаканчике до постоянной массы при 105—110°С. Перед взятием навески пробу нефти хорошо перемешивают встряхиванием в течение 5 мин. Если нефть высоковязкая, то предварительно ее нагревают на водяной бане до 40—80 °С. Масса навески и соотношение растворитель: нефть зависят от вязкости нефти следующим образом:
Вязкость нефти при 100 °С, До 20 > 20
мм2 /С
Масса навески, г 100 25 Массовое отношение 2—4 4—6 растворитель : нефть
Навеску берут с погрешностью до 0,05 г и разбавляют подогретым на водяной бане растворителем. Горячий раствор навески фильтруют через высушенный до постоянной массы фильтр, который помещают в стеклянную воронку, укрепленную в штативе. Воронку наполняют не более чем на 3/4 высоты фильтра. Раствор наливают на фильтр по стеклянной палочке с оплавленным концом. Стакан ополаскивают горячим растворителем и сливают на фильтр.
После окончания фильтрования фильтр промывают горячим раствором при помощи промывалки до тех пор, пока на нем не останется следов нефти, а фильтрат не будет совершенно прозрачным и бесцветным. Затем фильтр переносят в стаканчик, в котором сушился чистый фильтр, и сушат в течение 1 ч в термостате при 105—110°С. После этого стаканчик закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе в течение 30 мин и взвешивают с погрешностью до 0,0002 г. Операцию повторяют до получения расхождения между двумя последовательными взвешиваниями не более 0,0004 г.
Массовую долю механических примесей, %, рассчитывают по формуле:
M[=[(m1—m2)/m3]*100,
где m 1 — масса стаканчика с фильтром после фильтрования г; m2- масса стаканчика с чистым фильтром, г; т3 — масса навески нефти, г.
Содержание механических примесей вычисляют как среднее арифметическое из результатов двух параллельных определений.
Если механических примесей содержится не более 0,005.%,
то это рассматривается как их отсутствие.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ И СОСТАВА НЕФТЕЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Плотностью называется масса единицы объема вещества (нефти, нефтепродукта). Единицей плотности в системе СИ является кг/м3
В исследовательской практике определяется относительная плотность. Относительной плотностью называется отношение плотности нефти или нефтепродукта при 20 °С к плотности дистиллированной воды (эталонного вещества) при 4°С, т. е. отношение массы нефти или нефтепродукта при 20 °С к массе такого же объема дистиллированной воды при 4°С. Относительную плотность обозначают p420. Умножив значение относительной плотности на 1000, можно получить плотность в кг/м3. Плотность нефти и нефтепродукта зависит от температуры.
С повышением температуры их плотность снижается. Зависимость плотности от температуры основана на линейном законе.
Контрольные вопросы:
1. Назовите и обоснуйте методы очистки нефти от механических примесей
2. Какие соли содержатся в механических примесях?
В лекции "Романтизм в лирике Пушкина" также много полезной информации.
3. Как влияют технические примеси на эксплуатационные свойства нефтяного оборудования?
4. Как влияют механические примеси на физические свойства нефти?
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. В.А.Проскурякова, А.Е. Драбкина. Химия нефти и газа.
2. Л.И.Эрих, М.Г.Расина, М.Г.Рудин. Химия и технология нефти и газа.