Температура кипения. Фракционный состав.

Температурой кипения считают ту, при которой давление паров жидкости становится равным внешнему давлению; когда эта точка достигнута, парообразование (испарение) происходит не только на поверхности, но и в нутрии её (у дна и стенок нагреваемого сосуда) с образованием там пузырьков пара, что и составляет процесс кипения жидкости. Если пары, образующиеся во время нагревания, не отводятся, то между жидкой и паровой фазами устанавливается равновесие. Пары, находящиеся в равновесии с жидкостью, называются насыщенными.

ТК–температура кипения НК–начало кипения КК–конец кипения

Нефть и нефтепродукты трудно разделить на индивидуальные углеводороды. Обычно разделение осуществляется путём перегонки, получая в результате части, менее сложной смесью, чем исходный продукт, такие части называются фракциями, для них характерна не одна постоянная температура, а температура начала и конца кипения, т.е. температурные пределы выкипания, т.е. разный фракционный состав.

Фракционированием называется разделение сложной смеси на смеси более простого состава, чем сама нефть. Отличаются друг от друга химическим составом и интервалом выкипания:

фракция бензина: НК 60⁰C –КК 180⁰С

фракция керосина: НК 180⁰C –КК 240⁰C

дизельное топливо: НК 240⁰C –КК 360⁰C

Перегоняется под вакуумом, остаток:

мазут ТК=360⁰C

фракция дистиллятная легкая: НК 360⁰C –КК 420⁰C

фракция дистиллятная тяжелая: НК 420⁰C –КК 490⁰C

Гудрон: ТК>490⁰C

Фракционный состав нефти определяют для того, чтобы узнать процентное (%) содержание фракций в данной нефти.

Фракционный состав нефтепродуктов (бензин)

ТНК; T_10% - 10% точка отбора; T_50% - 50% точка отбора; T_90% - 90% точка отбора; T_97,5% - T_99,9% - конец кипения.

ТНК и T_10%- характеризуют пусковые свойства двигателя, эта температура не должна быть ниже 35⁰C. В противном случае топливо будет слишком облегчено и наличие газовых пробок не позволит завести двигатель.

T_50% - характеризует быстроту прогрева двигателя на холоде. Чем ниже эта температура, тем быстрее прогревается двигатель и меньше затрачивается топлива.

ТКК–характеризует полноту испарения топлива.

Прибор для определения фракционного состава

Вязкость

Вязкость - один из важнейших показателей качества нефтепродукта. Вязкость характеризует прокачиваемость топлива в двигателе внутреннего сгорания, поведение смазочных масел в механизме.

Вязкость (или внутреннее трение) –это свойство вещества сопротивляться перемещению его частиц под действием внешних сил.

Различают:

• Динамическую вязкость

• Кинематическую вязкость

• Условную вязкость

Динамическая вязкость (η)–это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости при заданной температуре. Единица измерения динамической вязкости паскаль-секунда (Пас). Величина, обратная динамической вязкости, называется текучестью.

В технологических расчетах чаще всего используют кинематическую вязкость, численно равную отношению динамической вязкости нефтепродукта к его плотности. Измеряется в стоксах и сантистоксах.

Это очень важный показатель при выборе масел, например, для двигателей в условиях практической эксплуатации.

Для характеристики этой зависимости предложены показатели индекса вязкости (ИВ) т. е. отношение кинематической вязкости при 50⁰С к кинематической вязкости при 100⁰С. Кинематическая вязкость определяется в приборе –стеклянный вискозиметр.

Кинематическая вязкость определяется для светлых нефтепродуктов, условная вязкость –для темных нефтепродуктов.

Условная вязкость измеряется в условных градусах.

Условная вязкость–это отношения времени истечения в стандартном вискозиметре 200 мл испытуемого нефтепродукта при стандартной температуре (20, 50, 80, 100 гр.) ко времени истечения 200 мл объёма воды

при температуре 20⁰С.

Вязкость зависит от фракционного состава и температуры. Нормируется для реактивных топлив, дизельных топлив, мазутов, котельных топлив, масел. У топлив вязкость характеризует прокачиваемость, а у масел смазочную способность.

Наименьшей вязкостью обладают алканы, наибольшей –циклоалканы, арены занимают промежуточное положение. С повышением температур выкипания фракций их вязкость возрастает, с повышением температуры нефтепродукта его вязкость уменьшается и наоборот.