Лабораторная работа №3. «Определение содержания ароматических углеводородов в нефтепродуктах методом анилиновых точек»

«Определение содержания ароматических углеводородов в нефтепродуктах методом анилиновых точек»

1. Цель работы:определить мольную долю ароматических углеводородов в светлых нефтепродуктах.

 

2. Теоретические основы:

Определение ароматических углеводородов, как правило, прово­дится методами, основанными на существенной разнице в значениях физических констант (плотности, показателей преломления, анилино­вых точек) ароматических углеводородов по сравнению с углеводоро­дами других классов. Чаще всего применяется метод анилиновых то­чек, при котором мольную долю ароматических углеводородов «А» (в %) рассчитывают по формуле:

А = К • (Т₂ – Т₁)

где, К - расчетный коэффициент, показывающий, какое количество ароматических угле­водородов данного продукта соответствует понижению анилиновой точки смеси пре­дельных углеводородов на 1°С; Т₁ - анилиновая точка исходного продукта; Т₂ - ани­линовая точка деароматизированного продукта (гексан).

Значение коэффициента «К» зависит от строения ароматических углеводородов и их содержания в анализируемом продукте.

Поэтому при анализе бензинов их предварительно разгоняют на бензольную (60-95°С), толуольную (95-122°С), ксилольную (122-150°С) и остаточную фракции и каждую фракцию анализируют отдельно. Коэф­фициент «К» для этих фракций изменяется от 1,18 до 1,40:

 

Значения коэффициента «К» в зависимочти от

температуры выкипания фракций

Фракция, °С	60 - 95	95 - 122	122 - 150	150 - 175
«К» при содержании ароматических углеводородов - менее 20% - 20 – 40%	1,20 1,18	1,22 1,20	1,30 1,22	1,40 1,30

 

Как видно из расчетной формулы, для определения содержания углеводородов необходимо найти анилиновую точку, т. е. критическую температуру растворения, исследуемого нефтепродукта или фракции до и после удаления ароматических углеводородов. Удаление ароматических углеводородов проводится путем их адсорбции на силикагеле в стеклянной колонке.

 

3. Правила по технике безопасности:

Определение анилиновой точки нефтепродуктов необходимо проводить с соблюдением мер безопасности. Не разливать нефтепродукты на рабочие поверхности. Не проводить выполнение работы вблизи открытых источников огня. Использовать защитные перчатки для рук. По окончании работы все отработанные нефтепродукты слить в специальные ёмкости.

4. Задание на выполнение лабораторной работы:

- определить температуры помутнения и растворения различных типов светлых нефтепродуктов;

- рассчитать мольную долю ароматических углеводородов;

- сопоставить полученные данные с показателями ГОСТ, сделать вывод.

 

5. Перечень используемого оборудования:

- штатив;

- стеклянный стакан на 500-700мл;

- термометр с уплотнительной пробкой и мешалкой;

- стандартные пробирки с воздушной камерой;

- электроплитка.

Используемые реактивы:

- анилин;

- деароматизированный нефтепродукт (гексан);

- исследуемые нефтепродукты. (По заданию преподавателя).

6. Содержание и форма отчета:

Отчет о выполненной работе должен включать следующие разделы:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Используемые нефтепродукты.

4. Схема установки и её описание.

5. Описание эксперимента и условия его проведения.

6. Экспериментальные данные и результаты их обработки.

7. Выводы по работе.

8. Перечень используемой литературы.

7. Порядок выполнения работы:

Рис.3. Установка для определения анилиновых точек: 1 – штатив, 2 – электроплита, 3 – стакан с водой, 4 - смесь анилина с испытуемым нефтепродуктом, 5 – внешняя пробирка диаметром 40мм, 6 – внутренняя пробирка диаметром 25мм и высотой 150мм, 7 – термометр, 8 – мешалка.

 

– во внутреннюю пробирку 6 налить 3 мл анилина и 3 мл нефтепродукта;

– вставить мешалку 8 и термометр 7 так, чтобы ртутный шарик находился на границе раздела анилина и испытуемого нефтепродукта и не касался дна и стенок пробирки;

– пробирку погрузить в стакан с дистиллированной водой 3 и укрепить в штативе 1;

– включить электроплитку и нагревать воду в стакане до полного растворения нефтепродукта в анилине, периодически перемешивая смесь мешалкой (до получения однородного раствора);

– отставить электроплитку и наблюдать при постоян­ном перемешивании смеси мешалкой за охлаждающейся смесью и за показаниями термометра.

За анилиновую точку принимают тем­пературу, при которой начинается рас­слоение раствора, выражающееся в его помутнении. Температуру растворения с точностью до 0,1°С отмечают в тот момент, когда образовавшаяся равномерная муть скроет ртутный шарик термометра.

– не разбирая установки, с той же порцией анилина и анализируемого про­дукта определение повторяют четыре раза до получения результатов, отли­чающихся не более чем на 0,2^оС.

 

Результаты работы представить в виде таблицы:

Нефтепродукт	Температура помутнения tпом, оС	Температура растворения tраств, оС	Расчетный коэффициент, К	Доля аром. угл., А, %
Деароматизированный продукт (гексан)				–
Нефтепродукт

 

8. Вопросы теоретического коллоквиума:

1. Что характеризует анилиновая точка.

2. Методика определения и расчета анилиновой точки нефтепродуктов.

3. Распределение ароматических углеводородов по фракциям нефти (бензиновые, керосиновые, дизельные и др. фракции).

4. Примеры моно- и полициклических ароматических углеводородов (структурные формулы, названия).