Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
В технологических расчетах, а также для оценки качества ряда нефтепродуктов пользуются значениями кинематической вязкости, у, которая является отношением динамической вязкости ц к относительной плотности жидкости d при той же температуре, т. е. V =
В системе СГС вязкость измеряют в стоксах (Ст). На практике чаще применяют сотую часть стокса — сантистокс (сСт). В системе СИ за единицу кинематической вязкости принят квадратный метр (или миллиметр) на секунду (м2/с, мм2/с): 1 сСт=1 мм2/с.
В практической работе, особенно для контроля качества нефтепродуктов, пользуются условной вязкостью, которая представляет собой отношение времени истечения 200 мл нефтепродукта притем-
22
пературе испытания ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при 200C (время истечения 200 мл воды при 200C есть водное число вискозиметра — прибора для измерения вязкости). Условную вязкость обозначают символом BYt (t — температура, при которой она определена) и измеряют в градусах ВУ.
Вязкостно-температурные свойства. При повышении температуры вязкость понижается, и наоборот. Характер изменения вязкости в зависимости от температуры является важным показателем качества нефтепродуктов, особенно смазочных масел. Это изменение определяют различными способами: соотношением вязкости при 50 и 100° С, нормируемым в настоящее время для многих смазочных масел, а также условным показателем — индексом вязкости (ИВ), определяемым по специальным номограммам на основании известных значений вязкости при 50 и 100° С. Чем выше соотношение вязкостей, тем более крутой является кривая зависимости вязкости от температуры, и наоборот, чем меньше это соотношение (выше индекс вязкости), тем эта кривая более пологая и тем лучше качество масла.
Для характеристики получаемых масляных фракций определяют также вязкостно-весовую константу (BBK), которая связывает показатели плотности и вязкости. BBK можно подсчитать по эмпирической формуле Ю. А. Пинкевича:
BBK :
djg —0,24 —0,38lgv,
0,755 — 0,011 IgV100
где —плотность нефтепродукта; v—кинематическая вязкость при 100° С, мм2/с(сСт).
В зависимости от химического состава масел BBK колеблется в пределах 0,75—0,90. Чем выше ВВК, тем ниже индекс вязкости, и наоборот. Связь между индексом вязкости и BBK показана на рис. 7.
Вязкость смесей. При приготовлении товарных масел приходится смешивать разные компоненты — дистил-лятные и остаточные. Для определения вязкости смесей на основе экспериментальных данных составлена номограмма Молина — Гурвича (рис.8). Экспериментально найдены значения вязкости смеси масел А и В, из которых А обладает вязкостью ВУ20= 1,5, а В — вязкостью ВУ2о = 60. Оба масла смешаны в соотношениях от 0 до 100%
(об.) и экспериментально установлена вязкость смесей. На номограмме нанесены значения вязкости в °ВУ и мм2/с (сСт).
Пример. Найти вязкость смеси, состоящей из 30% (об.) масла А (ВУ20 = 6,5) и 70% (об.) масла В (ВУ20 = 35).
0,82
BBH
Рис. 7. Зависимость индекса вязкости (ИВ) от вязкостно-весовой константы (BBK)
23
Соединим прямой линией (см. рис. 8) точку 35 на шкале вязкости масла В (100%) с точкой 6,5 на шкале вязкости масла А (100%). Из точки, соответствующей 30% масла А, восстановим перпендикуляр до пересечения с этой прямой, из полученной точки проведем горизонталь до пересечения с осью ординат и на этой оси получим значение 20 — искомую условную вязкость смеси масел А и В, т. е. ВУзо=20.
ЧУ
MM2ZC (CCnO05
- 400,
Содержание масла В, % (olI) мм'/с
10 15 20253035404550 55 6065707530 8500351OD(CCm) °ВУ
іШ -go
10035ЗО85 8075 70 55505550454035 30~Ї5~2015 105 0 -*— Содержание масла A, J0 (55.)
Рис. 8. Номограмма Молина — Гурвича для определения вязкости смесей
масел
Температура застывания и плавления. При охлаждении нефть и нефтепродукты постепенно теряют подвижность и могут застыть несмотря на то что в них содержатся соединения, которые при данной температуре могли бы быть жидкими.
Температурой застывания нефтепродукта называют такую температуру, при которой он в строго стандартных условиях испытания теряет подвижность. Потеря подвижности и застывание нефти и нефтепродуктов зависят главным образом от содержания в них твердых (при обычной температуре) углеводородов. Чем больше в продукте таких углеводородов в растворенном виде или в виде кристаллов, тем скорее он теряет свою подвижность при охлаждении, т. е. имеет более высокую температуру застывания. Смолистые и асфальтеновые вещества несколько задерживают кристаллизацию твердых углеводородов, поэтому температура застывания очищенных от смол продуктов выше, чем дистиллятов, из которых они получены.
По мере охлаждения светлые нефтепродукты до достижения своей температуры застывания проходят промежуточные стадии —
24
помутнения и начала кристаллизации. Максимальная температура, при которой в охлаждаемом топливе обнаруживаются невооруженным глазом кристаллики льда (бензола и др.), называется температурой начала кристаллизации. Температура, при которой начинается выпадение кристаллов углеводородов (в основном парафиновых), вызывающих помутнение нефтепродукта, называется температурой помутнения. Наряду с температурой застывания жидких нефтепродуктов в практике работы нефтеперерабатывающих заводов, нефтебаз и транспортных организаций учитывается температура плавелния твердых при обычной температуре нефтепродуктов — парафина и церезина.
