Физико-химические свойства сырья

Нефть и её фракции представляют собой сложную многокомпонентную смесь. Смесь углеводородов одного гомологического ряда, как правило, подчиняется законам идеальных растворов, но в присутствии углеводородов других классов её свойства в той или иной степени отклоняются от свойств идеальных растворов, подчиняющихся законам Рауля и Дальтона. Эти явления из-за их сложности недостаточно изучены, в связи с чем процессы перегонки и ректификации смесей рассчитывают, используя законы идеальных растворов. Для инженерных расчетов точность такого способа допустима.

Другое допущение, принимаемое в расчетах, связано с тем, что в нефти и её фракциях содержится чрезмерно большое число компонентов. При расчете процессов перегонки и ректификации наличие большого числа компонентов в смеси приводит к громоздким вычислениям. Поэтому в технологических расчетах состав и свойства нефти, её фракций представляются более упрощенно. Для этого исходную нефть по кривой ИТК разбивают на фракции, выкипающие в узком интервале температур. Каждую узкую фракцию рассматривают как условный компонент с температурой кипения, равной средней температуре кипения фракции. Чем на большее число узких фракций разбита нефть, тем точнее результаты вычислений, но расчет становится более громоздким и трудоёмким. По рекомендации А.А.Кондратьева, для получения удовлетворительных результатов нефть разбивают не менее чем на шесть узких фракций.

Разобьём нефть на 9 фракций (компонентов): 28-58^оС, 58-72^оС, 72-85^оС 85-102^оС, 102-140^оС, 140-180^оС, 180-240^оС, 240-350^оС и 350-К.К. Три пер-

Принципиальная схема установки АТ перегонки нефти

Рис. 1

Таблица 1

Разгонка (ИТК) нефти

вые фракции 28-58^оС, 58-72^оС и 72-85^оС отбираем в качестве дистиллята и шесть остальных - в качестве остатка (полуотбензиненной нефти).

Среднюю температуру кипения компонента t_ср определяем как среднее арифметическое между начальной и конечной температурой кипения фракции.

Молекулярную массу М_i каждого компонента (фракции) можно определить по данным табл.1 или по формуле Воинова:

где Т_ср – средняя температура кипения фракции, К.

Относительную плотность компонента  определяем через молекулярную массу по формуле Крэга:

или через относительную плотность :

,

где a – средняя температурная поправка относительной плотности на 1К, определяем по эмпирической формуле Кусакова:

Относительную плотность компонента  определяем по данным табл.1 или по уравнению аддитивности:

,

где х_i и – массовая доля и плотность i-ой узкой фракции по данным табл.1.

Таблица 2