ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры расчетов характеристических констант из "Практикум по инженерным расчетам физико-химических свойств углеводородных систем" Ниже в табл. 3.1 приведены рассчитанные и экспериментальные значения М для трех по содержанию серы типов нефтей. Видно, что предложенная модель для расчетов молярной массы углеводородных смесей применительно к узким нефтяным фракциям характеризуется достаточной для инженерных расчетов адекватностью. [c.46] Все инструментальные методы аналитической химии - науки о способах идентификации химических соединений - основаны на зависимости между их физико-химическими свойствами (ФХС) и молекулярной структурой, т.е. базируются по существу на теории химического строения А.М. Бутлерова. Поскольку индивидуальные химические соединения, в том числе углеводороды, обладают присущим только им набором характеризующих констант, то логично предположить, что, решая обратную задачу по значению этих констант, теоретически можно распознавать конкретные индивиды этого соединения. [c.47] ЛЗещества с различными молярной массой и молекулярным строением существенно отличаются друг от друга структурой и энергетикой межмолекулярных взаимодействий - наличием дипольного момента, водородных связей, эффектами ассоциаций и т,д. Для общеупотребляемого показателя, такого как полярность, до сих пор не приняты единицы количественного измерения и нет четкой классификации химических веществ на полярность. [c.47] Из всех характеризующих свойств, как более чувствительный индикатор предпочтение следует отдать стандартной плотности веществ и принять ее за базовую основу для разработки определяющего критерия идентификации. [c.47] Для всех остальных углеводородов и их гетероатомньос производных значения М,- и р определялись из табулированных справочных данных. Применительно к нефтяным системам с неизвестной молекулярной структурой расчет их молярной массы производится по формулам (2.9), (3.9), (3.10). [c.48] Результаты расчетов и идентификации углеводородов 1-3 приведены в табл. 3.2. Как видно, предложенный метод позволяет практически однозначно идентифицировать индивидуальные углеводороды по их температурам кипения и плотностям и характеризуется достаточно высокой разрешающей способностью идентификации. [c.49] Из физической химии известно, что водородная связь характерна для соединений, содержащих атомы кислорода, фтора и в меньшей степени азота. Она проявляется тем сильней, чем больше электроотрицательность атома-партнера и чем меньше его размеры, т.е. молярная масса. Электроннографическими исследованиями установлено, что благодаря водородным связям молекулы могут объединяться в димеры и даже в полимеры. [c.49] Способностью к ассоциации отличаются вода, спирты, карбоновые кислоты, фтороводород, аммиак и многие другие. [c.50] Рассмотрим теперь применимость предлагаемой математической модели для определения углеводородного состава узких нефтяных фракций и распределения их р по фракциям нефтей. Надо отметить, что по отношению к нефтяным системам, представляющим непрерывные углеводородные смеси, термин идентификация неприменим в буквальном смысле этого понятия. Под этим термином следует понимать установление тождественности по молекулярной структуре узкой нефтяной фракции и гипотетического гибридного углеводорода. Это означает определение степени различия по молекулярной структуре узких нефтяных фракций от соответствующего им по молярной массе н-алканов. [c.50] На рис. 3.1 представлены результаты расчетов. Видно, что наиболее высокими показателями структурного индекса во всем интервале температур выкипания фракций характеризуется тунгусская нефть ароматического типа, а низкими - жетыбайская, относящаяся к парафиновому типу нефтей. Непрерывное возрастание значений идентификационного показателя / , с повышением температуры выкипания нефтяных фракций обусловливается, разумеется, симбатным увеличением доли циклановых и ароматических составляющих в их молекулярной структуре, что однозначно согласуется с приведенными в табл. 3.4 данными по углеводородному составу модельных нефтей. [c.52] Таким образом, изомольную плотность, для расчета которой вполне достаточны данные всего по двум наиболее легко измеряемым физическим свойствам веществ, можно рассматривать как высокочувствительный идентификационный показатель не только применительно к индивидуальным углеводородам, но и нефтяным фракциям. Практическую ценность информации о р мы видим в использовании ее для целей предварительной химической типизации нефтей, особенно новых месторождений, для предварительной оценки товарных их качеств и прогнозирования наиболее рациональных схем их переработки на НПЗ. Так, прямогонная бензиновая фракция нефти с высокими показателями р, , будет иметь высокие октановые характеристики или ее можно рассматривать как высококачественное сырье для процессов каталитического риформинга. Нефти нафтенового типа можно рассматривать как наиболее благоприятное сырье для масляных производств. Дизельные фракции нефтей с низкими показателями р ,, т.е. парафинового типа, будут характеризоваться плохими низкотемпературными свойствами, а бензиновые их фракции более рационально использовать как сырье процессов пиролиза и т.д. [c.56] Рассмотрим в качестве примера методику расчета характеристических констант конститутивным методом. [c.57] Сначала в структурном углеводородном скелете выделяются из числа представленных в табл. 2.2 типов С.С. главная структурная составляющая, характеризующая принадлежность рассматриваемого соединения к какому-либо классу углеводородов. Таковыми могут являться углерод-углеродные связи со вторичными, третичными или четвертичными углеродными атомами с алкильными заместителями в изоалканах, тс-углерод-углеродные связи в алкенах и диалкенах, циклические С.С. в алкилцикланах и алкиларенах и т.п. Далее рассматриваются все остальные алкильные и иные структурные составляющие. [c.57] Решение. В его углеводородном скелете имеются (см. табл. 2.2) следующие С.С. типа к=02 - 6 щт., типа к=03 - 1 шт., типа к=04 - 1 шт. Значения инкрементов этих С.С. из табл. 2.3 составляют соответственно 1,0 0,835 и 0,871. [c.57] Экспериментальное значение =388,76 К (см.табл. П1). [c.57] Рассмотрим в качестве другого примера методику расчета характеристических констант комбинированным методом. [c.57] Пример 3.2. Рассчитать для углеводорода 2, имеющего молярную массу М = 98,19 кг/кмоль, температуру кипения Т -376,62 К и относительную плотность =0,767. [c.57] А теперь рассмотрим методику расчета характеристических констант информативным методом. [c.58] Вернуться к основной статье