Cantitatea de materie este una dintre principalele cantități, caracterizată prin numărul de unități structurale (atomi, molecule, ioni etc.) conținute în sistem. Unitatea de cantitate de substanță este moleculă.
Masa moleculară - masa de 1 mol de substanță:
Volumul volum-volum 1 mol de substanță:
Fracțiunea masică a componentei din amestec este raportul de masă dintre componenta A conținută în amestec și masa totală a amestecului:
Fracțiunea molară a componentei din amestec - raportul dintre cantitatea componentului și cantitatea totală a amestecului:
Fracțiunea de volum a componentei din amestec este raportul dintre volumul componentului și volumul total al amestecului (la presiunea obișnuită și temperatura amestecului):
Indicatorul „Fracțiunea de volum“ este folosit preimuschest-venno pentru caracterizarea amestecurilor de gaze și aceeași (pentru gaze) cu indice „fracția molară“, în cazul în care nu preda Pipeline deviere reală de ideală gaz-CoC bunăstarea.
Raportul masic al componentei din amestec este raportul dintre masa componentei și masa restului amestecului.
Raportul molar al componentei din amestec este raportul dintre cantitatea de componentă și cantitatea amestecului rămas.
Raportul volumic al componentei din amestec este raportul dintre volumul redus al acestei componente și volumul amestecului rămas.
Concentrația masică a componentei este raportul dintre masa componentei amestecului și volumul amestecului:
Atunci când se calculează procesele chimico-tehnologice, devine adesea necesar să se transfere compoziția în masă a amestecului la mol și viceversa. Pentru a transfera fracțiile de masă în mol, masa fiecărei componente se găsește la 1 kg sau 100 kg (dacă fracțiile de masă sunt exprimate în procente) din amestec; divizați masa componentei prin masa molară relativă, determinând cantitatea componentului (kmol); împărțind numărul de moli ai fiecărei componente cu suma numărului total de moli, obținându-se fracțiunile molare ale componentelor. Pentru a transforma fracțiile molare în vrac, se determină cantitatea fiecărei componente în 100 moli din amestec; determină masa fiecărei componente, înmulțind cantitatea componentului cu masa molară relativă; găsiți fracțiile de masă, împărțind masa fiecărui component la masa totală a amestecului.
Exemplul 1. Se determină fracțiile de masă ale componentelor într-un amestec format din 400 kg de benzen și 100 kg de toluen.
Soluția. Masa totală a substanței în amestec:
400 + 100 = 500 kg
Fracțiunea masică a componentelor din amestec:
Benzen 400. 500 = 0,8
toluen 100. 500 = 0,2
Fracțiunea de masă a celei de-a doua componente în acest caz poate fi, de asemenea, determinată, luând în considerare faptul că suma fracțiunilor de masă ale componentelor este unitate. Apoi fracția de masă din toluen este:
Exemplul 2. Se determină fracțiile molare ale componentelor într-un amestec format din 100 kg de metan, 120 kg de etan și 180 kg de etilenă.
Soluția. Masa molară a metanului este de 16 kg / kmol, etanul este de 30 kg / kmol, etilenă este de 28 kg / kmol. Cantitatea fiecărei componente:
metan 100. 16 = 6,25 kmoli
etan 120. 30 = 4,0 kmol
etilenă 180. 28 = 6,43 kmoli
Cantitatea totală de substanță:
6,25 + 4,0+ 6,43 = 16,68 kmoli
Fracțiuni moleculare ale componentelor:
metan 6.25. 16,68 = 0,37
etanul 4.0. 16,68 = 0,24
etilenă 6,43. 16,68 = 0,39
Pentru etilenă, fracția molară poate fi de asemenea determinată din egalitatea sumei fracțiilor molare ale componentelor la unitate. Apoi fracția molară de etilenă este:
1 - 0,37 - 0,24 = 0,39
Procese de rafinare a petrolului
Există procese primare și secundare ale rafinării petrolului.
Prelucrarea primară (cursa directă) de ulei se efectuează în instalații care funcționează la presiune atmosferică. Produsele astfel obținute ușoare: distilat benzină (un amestec de hidrocarburi C5 - C12, cu punct de fierbere la 180 - 200 ° C), distilat nafta (un amestec de hidrocarburi C7 - C14 fierbe la 120-240 ° C), un distilat de kerosen (un amestec de hidrocarburi C9 -. C16 fierbe la 180-300 ° C) și distilat solyarovoe (un amestec de hidrocarburi C6 -. C18 fierbe la 250-350 ° C). Reziduul după distilarea distilatelor petroliere - păcură - dispersat în vid, pentru a se obține diferite uleiuri lubrifiante. Producția de distilat de benzină într-o cursă directă atinge 5-20% din uleiul inițial.
Pentru a mări randamentul de benzină și alte produse ușoare și de distilate, de distilare combustibil ulei dizolvat supunerea de descompunere parțială (distrugere) hidrocarburi reciclabile. Există procese termice și catalitice de procesare distructivă.
1. Procese termice:
a) crăparea sub presiune (la 460-560 ° C și 2-7 MPa);
b) cracarea în fază gazoasă (la 550-600 ° C și 3-5 MPa);
c) cocsificarea reziduurilor de ulei (la 480-560 ° C și presiunea atmosferică);
d) piroliza (la 700-800 ° C și aproape de presiunea atmosferică).
2. Procese catalitice:
a) cracarea catalitică a catalizatorilor aluminosilicați (la 440-500 ° C și 1-3 MPa);
b) reformare catalitică pe catalizator de platină sau oxid de molibden (la 500-550 ° C și 7-10 MPa);
c) hidrogenarea distructivă și hidrocracarea (la 400-500 ° C și 3-70 MPa).
Exemplul 1. Pentru a determina compoziția componentă a fracției de benzină (interval de fierbere 93-123 ° C) obținută în Proces direct cursa ulei mea, dacă valoarea fracției rezultată este de 34 până la 800 kg / h. în proporții în greutate de compoziție a fracției de benzină este după cum urmează: 27,2% din hidrocarburi parafinice, hidrocarburi nesaturate, 0,7%, 0,9% aromatice, naftene 71,2%. Se determină debitul masic de ulei necesară pentru a produce fracții dacă randamentul fracție a fost de 20% din masa totală a uleiului cheltuită în cursa directă.
Soluția. Consumul de masă de petrol pentru "obținerea fracțiunii de benzină ținând cont de randamentul de 20%
Exemplul 2. Pentru a determina compoziția componentă a fracției de benzină (52 până la 800 kg / h, interval de fierbere 58-93 ° C) obținut prin piroliza materiilor prime petroliere, în cazul în care compoziția sa, în proporții în greutate următoarele:
- hidrocarburi parafine 4,9%,
- hidrocarburi aromatice 56,2%,
- hidrocarburi naftenice 1%.
Determinați debitul masic de ulei necesar pentru a produce această fracție dacă randamentul fracțiunii este de 60% din masa totală a uleiului cheltuit pentru piroliză. În mod convențional, luați masa moleculară pentru uleiul 282, pentru fracțiunea de benzină 142.
Soluția. Consumul în masă de ulei pentru a produce fracțiunea de benzină:
Consumul în masă de ulei, luând în considerare randamentul de 60%
Componența componentelor fracțiunii de benzină:
Exemplul 3. Productivitatea platformei de instalare prin
lichide materii prime este de 1760 de tone pe zi. Debitul volumetric al amestecului de pa-
iar hidrogenul circulant este egal cu 2,57 m 3 / s în condiții de proces. Viteza volumetrică a unei materii prime lichide având o densitate
748 kg / m3 3. este 1,53 h-1; viteza crinului de aburi-gaz
Amestecul din secțiunea transversală a reactorului este de 0,39 m / s. Determinați volumul total
catalizator în reactoare și diametrul reactorului:
Soluția. Volumul fluxului de materii prime lichide în unitatea de platformare:
Volumul catalizatorului în reactoare:
Rezolvați problemele cu explicațiile necesare.
Ghidul conține o listă minimă de recomandări recomandate pentru realizarea lucrării. Cu toate acestea, această listă poate fi extinsă de către studenți prin utilizarea altor manuale, monografii, cărți de referință etc.
Lucrările de testare se efectuează pe foi de format A4 în formă cusută. Este permis să se efectueze într-o versiune scrisă de mână, dar este preferată setul de calculatoare. În versiunile cu sarcini de compilare a soldurilor materiale și energetice, este de dorit să verificați calculele pentru programe speciale de calculator. Un eșantion din foaia de titlu a lucrării de testare este prezentat în Anexa 1. Paginile lucrării de testare trebuie să fie numerotate. Lista de literatură, programe, documente normative și tehnice utilizate este în curs de finalizare.
Alegerea sarcinilor și a întrebărilor legate de sarcina de control se realizează în conformitate cu ultimele două cifre ale biletului elevului (vezi tabelul).
Ultimele două cifre ale cărții de înregistrare
Determinați cantitatea de n-butan care este necesară pentru a atinge presiunea de vapori saturată necesară (DPR) în prezența unui amestec de cinci componente de benzină.
1. Benzină dreaptă
3. Fracțiunea de hidrocracare din benzină
Opțiuni pentru calcul
Ultimele două cifre ale cărții de înregistrare
Pentru toate opțiunile, valoarea DPR necesară este de 10 psi (0,7 atm).
Calculați cât de mult trebuie să adăugați un alchilatului pentru a obține un comerț cu număr de motor pe benzină cu cifra octanică (MON) egal cu 80,0 și o cifră octanică de cercetare (RON) egal cu 89,0. Caracteristicile octanice ale alchilatului: UHF - 95.0 și IOCH - 97.0. Componentele benzinei comerciale și caracteristicile sale octanice:
1. Benzină dreaptă
3. Fracțiunea de hidrocracare din benzină
* - V5 este luat din problema precedentă (pe baza rezultatelor de calcul)
V1. V2. V3. V4 sunt aceleași ca în cazul problemei anterioare (în conformitate cu varianta).
1. Ca rezultat obținut prin distilare drept de ulei pe oră 33,800 kg de benzină (93-123 ° C), fracțiile masice ale componentelor care sunt: parafine 27,4%, 0,5% nesaturat, aromatic 0,7% nafta-HN 71,4%. Se determină compoziția componentei și fracțiunea de masă a debitului de ulei, atunci când ieșirea este fracțiunii a fost de 48% din fluxul total de petrol care intră în gura-prezintă distilare directă.
2. Rezultatul obținut prin distilare drept de ulei pe oră 37.000 kg de fracțiune de benzină (58-93 ° C), mass-tiile proporții ale componentelor care sunt: 37,4% parafine, 0,5% aromatice, 62,1% naftene. Se determină compoziția componentei și fracțiunea de masă a consumului de petrol, în cazul în care randamentul fracție este de 7% din debitul total de petrol care intră în re-setarea directă a cursei.
3. Rezultatul obținut prin distilare drept de ulei pe oră 34.000 kg de fracțiune de benzină (123-153 ° C), proporțiile cială greutate ale componentelor în care: parafine 18,8% aromatice 4,7%, 0,5% nesaturate, naftene 76%. Se determină compoziția componentei și fracțiunea de masă a consumului de petrol, în cazul în care randamentul fracțiune a fost de 18% din total (debitul de ulei care intră în instalația de distilare directă.
4. Ca rezultat, o linie dreaptă obținută prin distilarea petrolului brut pe oră 52,000 kg de fracțiune de benzină (58-93 ° C), mass-tiile proporția componentelor care sunt: parafina 4,9% nesaturate 37,9% 56,2% compuși aromatici , nafeni 1,0%. Se determină compoziția componentei și fracțiunea de masă a consumului de ulei, atunci când fracțiile de ieșire-stavlyaet cu 62% din debitul total al uleiului care intră în unitatea de distilare directă.
5. Ca rezultat, uleiul de piroliză obținut pe oră 71,000 kg de benzină (93-123 ° C), fracțiile masice ale componentelor care sunt egale cu 7,1% ceară, nerestrictive 43%, 48,2% compuși aromatici, naftene 1 7%. Determinați compoziția componentei fracțiunii și fluxul de masă de ulei, dacă randamentul fracțiunii este de 68% din debitul total de ulei către unitatea de piroliză.
6. Ca rezultat, uleiul de piroliză obținut pe oră 68,000 kg de fracțiune de benzină (123-153 ° C), fracțiile masice ale componentelor care sunt: parafine 10,2% nesaturate 47,3% 40,3% aromatice, naftene 2 2%. Determinați compoziția componentelor fracțiunilor și fluxul de masă de ulei, dacă randamentul fracțiunii este de 70% din debitul total de ulei care intră în instalația de piroliză.
7. În cocsificarea reziduurilor de petrol se formează produse petroliere cu următoarea compoziție (în fracțiuni de masă): 28% cocs de petrol, 60% distilate lichide, 12% gaz cracat. Calculați compoziția componentelor acestor produse dacă 38.800 kg de reziduuri de petrol pe oră sunt furnizate unității, iar rata de conversie este de 90%.
8. Determină compoziția gazului cracat în fracțiuni de masă dacă gazul constă din hidrogen (4%), metan (41%), etan (18%), propan (15%), butan (6% etilenă (3%), propilenă (8%) și butenă (5%).
9. Traduceți fracțiile de volum în fracții de masă (%)
pentru cracarea gazului cu următoarea compoziție: hidrogen 3%, metan 48%, etan 17%; propan 35%, butan 5% etilenă 2%, propilen 6%, butenă 4%.
10. fracțiuni de volum de transfer în raportul de masă (%) pentru gazul de cracare obținut prin cracare fază gazoasă, distilate de distilare și având următoarea compoziție: 9% hidrogen, 28% metan, 14% etan, 4% propan, 1,5% butan, etilenă 22%, propilenă 15%, butene 6,5%.
5. Întrebări de testare
1. Scopul și obiectivele științei materiilor prime
2. Etapele dezvoltării științei materiilor prime
3. Dispoziții de bază ale sistemului de standardizare din Federația Rusă
4. Sarcini ale științei materiilor prime petroliere
5. Caracteristicile generale ale principalelor produse petroliere
6. Compoziția elementară a uleiurilor
7. Compoziția fracțională a uleiurilor
8. Limitele de fierbere a fracțiunilor industriale de distilare directă a uleiului
9. Compoziția grupului de ulei
10. Compuși de ulei heteroatom
12. Clasificarea produselor petroliere în conformitate cu GOST R 28576-90 (ISO 8681-86)
13. Tipurile de combustibili și caracteristicile lor scurte
14. Clasificarea combustibililor în conformitate cu GOST R 28577.0-90 (ISO 8216 / 0-86)
15. Caracteristicile principalilor indicatori de calitate ai benzinelor cu motor
16. Caracteristicile comparative ale calității benzinei conform standardelor rusești și europene
17. Caracterizează principalii indicatori ai calității motorinei
18. Timbre de motorină produse în conformitate cu GOST 305-82
19. Caracteristicile comparative ale calității combustibililor diesel produsi de standardele rusești și europene
20. Marcile si indicatorii principali de performanta pentru combustibilii cu jet (kerosen)
21. Clasificarea și desemnarea uleiurilor lubrifiante
22. Clasificarea internațională a lubrifianților în conformitate cu GOST 28549.0-90 (ISO 6743 / 0-81)
23. Clasificarea uleiurilor de motor în conformitate cu GOST 17479.1-85 în termeni de performanță și vâscozitate
24. Clasificarea internațională a uleiurilor de motor pentru vâscozitate (SAE)
25. Principiul clasificării uleiurilor de motor în domeniul de aplicare (API)
26. Conformitatea marcilor interne și externe (API) cu uleiuri de motor
27. Scopul și tipurile de bitum petrolier
28. Clasificarea bitumului rutier conform GOST 22245-90
29. În ce unități și pe ce instrumente este punctul de înmuiere a bitumului
30. Marcile si scopul cocsului de petrol
32. Forme de certificare a produselor
33. Proprietățile fizice și chimice de bază ale uleiurilor de motor
34. Clasificarea uleiurilor de transmisie conform GOST 17749.2-85
35. Care este pătrunderea bitumului
36. Clasificarea bitumului de acoperiș conform GOST 9548-74
6. Cerințele pentru executarea lucrărilor de testare
Munca trebuie să fie efectuată pe calculator. Ca o excepție, munca se poate face într-o versiune scrisă de mână. O probă a performanței foii de titlu a lucrării de testare este prezentată în apendicele 2. Fișele de testare trebuie să fie numerotate. Prima pagină este pagina de titlu, în care numărul nu este plasat. Pe pagina de titlu trebuie să fie inscripția și data artistului. La sfârșitul lucrării trebuie să fie semnătura și data artiștilor. La sfârșitul lucrării trebuie să fie prezentată o listă a literaturii utilizate cu privire la regulile definite de GOST 7.1 - 84. Se recomandă utilizarea versiunii alfabetice a grupării literaturii. Dacă documentele și actele normative și normative au fost folosite în realizarea lucrării, ele sunt menționate la începutul listei de literatură, de la cele mai semnificative la cele mai puțin semnificative.
Materialul de referință suplimentar poate fi plasat în aplicații. Aplicațiile sunt indicate prin cifre arabe. Fiecare aplicație ar trebui să înceapă cu o nouă pagină și ar trebui să aibă un antet. Aplicațiile trebuie să partajeze numărarea paginilor de la capăt la sfârșit.
1. Rafinarea petrolului și petrochimia. Inf. Sat. TsNIITENeftehim.
2. Complexul de Combustibil și Energie al Rusiei. Producția de petrol și gaze și industria de rafinare a petrolului. Buletin lunar.
3. Revista științifică și tehnică "Lumea produselor petroliere". Buletinul companiilor petroliere.
Introducere. Scopul și obiectivele disciplinei. Rolul și importanța științei materiilor prime în petrol și produse petroliere într-o economie de piață. Certificarea este cea mai preferată și eficientă formă de protecție a consumatorilor față de utilizarea combustibililor substandard, lubrifianților și a altor produse petroliere.
Trimiteți-le prietenilor: