CC BY
39
АНАЛОГОВЫЙ МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАСЧЕТОВ МОЛЯРНОЙ МАССЫ, СТАНДАРТНЫХ И КРИТИЧЕСКИХ КОНСТАНТ УГЛЕВОДОРОДОВ И УЗКИХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ
АХМЕТОВ Сафа Ахметович,
доктор технических наук, профессор Уфимского государственного нефтяного технического университета
ГАЙСИНА
Айгуль Ралифовна,
аспирант УГНТУ
Значения физико-химических свойств (ФХС) химических веществ, в т.ч. углеводородов, нефтяных фракций и нефтепродуктов, обычно приводятся в многотомных справочниках в виде таблиц, номограмм или графических зависимостей, что затрудняет их расчет при помощи ЭВМ. От назревающего кризиса в результате лавинообразного возрастания необработанного информационного потенциала могут избавить лишь разработка и массовое внедрение в химию и химическую технологию универсальных математических моде-
лей, адекватно описывающих ФХС исследованных и, что не менее важно, вновь синтезируемых веществ.
Нами разрабатывается универсальный, так называемый аналоговый метод моделирования и расчетов любых ФХС веществ применительно к углеводородным системам (индивидуальных углеводородов, нефтяных газов и фракций, газоконденсатов и нефтепродуктов). На принципе аналогий базируются метрологическая наука, а также теоретическая и прикладная химия для количественной оценки тех свойств химических веществ, для которых отсутствуют методы прямого экспериментального их измерения, например, таких, как детонационная стойкость бензинов, самовоспламеняемость дизельных топлив и т.д.
Предлагаемый вместо широко применяемых эмпирических методов «черного ящика» с использованием регрессивных уравнений аналоговый метод моделирования основывается на теории химического строения A.M. Бутлерова и исходит из того, что между любыми (j) ФХС, молярной массой (М.) и химическим строением (конституцией) молекул любых (i) углеводородов существует строго закономерная количественная взаимосвязь:
Ф = f(M., химическое строение) (1)
Эту чрезвычайно сложную для моделирования функцию можно существенно упростить, если привести ее к виду:
Ф.. = f(M) F(химическое строение) (2)
Из системного анализа зависимостей ФХС веществ от информационных (технологических, конститутивных) параметров применительно к углеводородным системам нами установлены следующие закономерности:
1) Математическая модель ФХС для нормальных алканов (н.а.) Ф"" представляет собой однопараметрическую функцию зависимости любых j-x свойств между собой и молярной массой:
ФГ = /(2Г) (3)
Z"° - информационные параметры, как молярная масса, стандартные (температура кипения Т°кип, относительная плотность pf, показатель преломления , теплота испаре-ния L°ucn), критические (температура Ткр, давление ркр, коэффициент сжимаемости zKp) и другие (например, термодинамические константы H.a.);
2)Однопараметрические модели типа (3) неприменимы для изоалканов, алкенов, циклических (алкилцикланов и алкилбензолов) углеводородов. Для таких углеводородов и углеводородных систем необходимым и достаточным условием для разработки математических моделей ФХС является двухпарамет-
Табл и ца 1
Значения коэффициентов модели (6) для расчетов молярной массы и характеристических констант ФХС нормальных алканов
№ п/п Характеристические константы фо a0 «i И2
1. M=f(x) 10.19 1.3827 0.5382 0.0574
2. МгЯр?) 4.39-104 -79.2835 22.1467 91.9949
3. МГЯПО) 86.37 -5.5095 2.7316 2.7928
4. TK„„-f(M) 34.703 0.5366 -1.4339 -7.7-10"5
5. ТкшГД Р? ) 7.57-10' -42.9542 12.3802 47.9368
6. Ткип=£(по) 341.77 -1.7322 0.8521 0.88843
7. pf-m 0.0251 0.6772 7.1973 -3.37-10"4
8. pf- m 2.06 0.7660 -4.8225 -0.0846
9. 6.03 217.9473 -178.2743 -69.2691
10. 1.6776 -0.02073 -2.1002 4.97-10"ь
11. II 0.9178 0.1783 0.5498 -0.0031
12. ,.20_r/ „20 \ 1.567 -0.0324 0.0632 0.3802
13. TKl-i(M) 163.85 0.3004 -3.6650 -4.9-10"5
14. TKtr f(T) 149.68 0.8566 0.5590 -0.0079
15. TKp=f(pf) 3.55-10- -22.8052 6.6223 26.4289
16. ТщгАп™) 12.21-10"4 -797.3572 650.0123 265.6377
17. РкггЯМ) 586.22 -0.5918 -3.4868 -3.4-10"4
18. P№=f(T) 95.74 -0.0197 -1.3143 -0.1516
19. P,cp=f{pf) 0.0064 194.4033 -56.4935 -195.6918
20. P,„=f(no) 30.36 10.0590 -5.0456 -5.0227
21. z„rf(M) 3.689 10 J 0.8560 14.1972 -7.37-104
22. ZKp=f{i) 2.83 0.7827 -7.2284 -0.1755
23. *КР=ЯРТ) 0.0136 71.7826 -20.3814 -72.7610
24. 2кр=%щ) 0.26 6.1671 -3.0982 -3.0688
25. Lucn-f(M) 438.49 0.6339 -0.8051 -7.2-10"5
26. Lucn-tip) 23.66 10' 1.1066 -0.7765 -0.0028
27. Luc,-U p? ) 23.76-104 -46.1158 13.1504 52.5701
28. Luc„=f(tio) 68.88-10' -1.8384 0.8985 0.94941
т= Ткип/ЮО; и0=</1,37436.
рическая функция зависимости между рассчитываемым ]-ым свойством и двумя другими их стандартными константами, например, аналитически легко определяемыми или табулированными в справочной литературе стандартной температурой кипения (Т° ) и плотностью (Д20):
Фу=/01,Р4°Х (4)
Щ =/(Т1„ Р?) (5)
Возможен также равноценный по степени адекватности метод моделирования ФХС с использованием в (4) и (5) показателя преломления (пу0) вместо плотности;
3)Универсальные математические модели свойств индивидуальных углеводородов применимы и для расчетов ФХС сложных углеводородных систем, представляющих собой многокомпонентные смеси углеводородов.
Для расчетов характеристических (стандартных и критических) констант применительно к н.а. были разработаны следующие модели:
ф,ш _ на »"(«о+«1;-,7+с(2 -Г) (6)
U Tij ij >
где ф™ - свойство гипотетического углеводорода при z™ =1;
а0, а, и а2 - коэффициенты, характеризующие вклад межмолекулярных сил взаимодействий на энергетику макросостояния углеводородов, значения которых вычисляются методом наименьших квадратов по массиву экспериментальных (справочных) данных z,y для н а. (табл.1).
Так, применительно к н.а. модель (6) для расчетов характеристических констант по данным их молярной массы М"а будет иметь вид:
фна = (г,"" ■ АЛ"а\ао+а\1Км+<*1-м':°) (ба)
ij Tij 1V1 i
Симбатная однопараметрическая зависимость ФХС типа (3) обусловливается простотой химической структуры (конституции) н.а.: их молекулы (кроме метана и этана) состоят только из -СН3 и -СН2- структурных составляющих (С.С.); углеродные атомы их соединены между собой лишь ковалентной (а) связью. Это обстоятельство позволяет разрешить исключительно сложную проблему оценки влияния конституции молекул на ФХС углеводородных систем и, что особенно важно, для нефтяных систем с неустановленной химической структурой, используя н.алканы в качестве аналоговых (эталонных) веществ. В этой связи вводится нами принципиально новое и удобное для целей моделирования ФХС углеводородных систем понятие: изомольный алкановый индекс - показатель, численно равный отношению характеристических (стандартных и критических) констант рассматриваемого углеводорода или узкой нефтяной фракции и н.а. идентичной молярной массой: /;=ф./ф»" (м = idem) (7)
Из (7) получим исключительно простую и универсальную модель для расчетов ФХС любых углеводородных систем:
Ф„=(К'-Г; (М = idem) (8)
Исходя из вышепредставленных понятий, нами разработаны следующие два метода аналогового моделирования и расчетов стандартных и критических констант углеводородных систем:
■ конститутивный, основанный на принципе аддитивности парциальных значений (инкрементов) структурных составляющих молекул индивидуальных углеводородов;
■ аналогово-информативный, базирующийся на использовании в качестве информационных параметров стандартной температуры кипения и относительной плотности углеводородных систем.
Конститутивный метод моделирования ФХС является универсальным и позволяет по структурной формуле молекул рассчитать с высокой точностью (адекватностью) интересующие химика-технолога характеристические константы любых известных, в т.ч. синтезируемых, индивидуальных углеводородов.
Конститутивный метод расчета изомоль-ных алкановых индексов индивидуальных углеводородов производится по следующей формуле: к
(9)
1
где А(р]к, тк, - соответственно, инкремент по ]-му свойству и мольная доля (к-ой) структурной составляющей (С.С.) молекулы.
В таблице 2 и 3 приведены возможные типы, номера (к) С.С. и значения их инкрементов (А<р]к) для стандартных и критических констант индивидуальных углеводородов.
Отметим, что значения инкрементов для -СН3 и -СН2- С.С. в н.а. по всем характеристическим константам приняты равными 1. Как видно из табл. 2 и 3, значения инкрементов для С.С. с л-связью в алкенах и углерод-угле-родными связями для колец в молекулах циклических углеводородов всегда выше 1; а для С.С. в изоалканах -СН- и -6- применительно к Т°кип, pf и Ткр практически всегда ниже 1, за исключением случая, когда эти С.С. находятся при третьем углеродном атоме углеводорода. Интересно отметить, что аналогичная закономерность наблюдается и по распределению энергии углерод-углеродных и углерод-водородных связей в углеводородах [1].
Вкратце поясним методику расчета, например, стандартной температуры кипения Т°кип на примере 2,2,4-триметилпентана с молярной
Таблица 2
Типы и номера структурных составляющих молекул углеводородов
к ТИП к Тип к Тип к Тип
01 СН4 11 -сн=сн— (цис) 21 (цис) 31 Ф (цис)
02 — СН3 - сн2- 12 -сн=сн- (транс) 22 (транс) 32 ф (транс)
03 1 - сн— (2-ашшд) 13 1 с.н2 = с- 23 33 ©
04 1 - сн— (3-алкид) 14 1 - с=сн— 24 О 34
05 1 - сн— (4-алкид) 15 11 —с=с— 25 6 35 (О)
06 1 - с-1 (2,2-диалкид) 16 о 26 6 36 (М)
07 1 - с- 1 (3,3-) 17 6 27 ¿г (цис) 37 ф (П)
08 1 - с— 1 (4,4-диалкид) 18 6 28 (транс) 38
09 сн2 = сн: 19 (У (цис) 29 (цис) 39 Ф"
10 сн2 = сн — 20 (транс) 30 (транс) 40 ¿1
массой 114,22 и структурной формулой СН3-С(СН3)2-СН2-СН(СН3)-СН3.
Из табл.1 имеем следующие значения коэффициентов (6а): (р"" =34,703; а0=0,5366; оц= -1,4339 и а2= -7,7-10 6.
Расчет по формуле (6а) при М=114,22 дает следующий результат: Т°кш = 398,68;
Из табл.2 и табл.3 для С.С. рассматриваемого углеводорода имеем:
Таблица 3
Значения инкрементов А (р]к структурных составляющих молекул для расчета стандартных и критических констант углеводородов
№ С.С., п/п грО кип ' к Р? т кр > к Р кр' кг/см2 К 20 1" *--ис г кал/моль
01 0,942 0,757 0.834 0,8005 0,890 - 0,8853
02 1.0 1.0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
03 0.835 0,960 0.864 1.0723 1.093 0.9843 0,778
04 0,871 1.147 0.939 1,2391 1,009 1,0154 0,824
05 0,780 1 1,1084 0.867 1,1639 0,661 - 0,789
06 0,551 0,8765 0,650 1,0287 1,188 0,969 0,3487
07 0.699 1,179 0.900 1,6312 1,126 1,060 0,4596
08 0,730 1.1994 1.007 1.7634 1.0115 -
09 0.977 1.056 0,885 0.9576 0.951 - 0,988
10 0,986 1.072 1,010 1,0936 1.148 - 0,9893
11 1.048 1,139 1,086 1.2070 1.049 - 0,9523
12 1.040 1.100 1.074 1,1889 1,055 - 0,938
13 0,999 1.100 1.030 1.0104 1.038 - 1,005
14 1,048 1,211 1,087 1,1898 1.060 - 1,085
15 1,064 1,311 1,149 1.3648 1.104 - 1,148
16 1,059 1,191 1,103 1,3174 1,038 1,0384 1,079
17 1,035 1,191 1,097 1,3084 1,015 1,0353 1,025
18 0.975 1.171 1.029 1,3520 1.046 - 0,952
19 1.020 1.211 1.077 1,3520 1.046 - 1,017
20 0,990 1.167 1.045 1,3520 1.046 - 0,978
21 0,986 1.155 1.039 1.3520 1.046 - -
22 0.990 1,159 1.045 1,3520 1.046 -
23 0.966 1,188 1.043 1,2640 0,974 0,930
24 1.049 1,199 1.101 1,3302 1,038 1,0391 1,054
25 1,032 1,171 1,111 1,2977 1.038 1,0350 0,991
26 0,992 1,171 1,061 1.22523 1,060 - 0,9425
27 1.027 1,199 1,097 1,2252 1.060 - 0,9845
28 1.006 1,159 1,073 1,2252 1,060 - 0,9542
29 0.994 1.139 1,061 1,2252 1,060 - 0,951
30 1.009 1,175 1,078 1,2252 1.060 - 0,993
31 1,0088 1.175 1,078 1,2252 1.060 - 0,990 0,943
32 0.992 1,131 1.059 1,2252 1.060 -
33 0.0915 1,382 1.155 1.5268 1,015 1,099 1,134
34 1.092 1,351 1.148 1,5160 1.060 1,1016 1,104
35 1,118 1,394 1.192 1,5029 1,038 1,1167 1,159
36 1,100 1,363 1,156 1,3854 1.015 1,1074 1,142
37 1,100 1,351 1.159 1,4105 1.015 1,1060 1,131
38 1,151 1.430 1,230 1,6984 1,038 1,1288 1.205
39 1.128 1.382 1.188 1,5509 1,038 1,1184 1.170
40 1,110 1.367 1.155 1.4804 1.038 1,1122 1.160
СН:,- -СН2- -СН- 1 -С-1
к 02 02 05 06
1 1 0.780 0,551
тк 0,658 0.123 0,114 0,105
Подставляя значения А(р/к и тк в (9), получим 1° =0,92778;
Следовательно, Т0кт = 398,68-0,92778= 369,89 °К. Экспериментальное значение
(экс) = 372,39 °К. Относительная погрешность расчета составляет Д= 0,67 %.
Аналогово-информативный метод
является, как и конститутивный, универсальным, характеризуется также достаточно высокой адекватностью и требует для моделирования характеристических констант углеводородных систем в качестве исходной информации массива данных по стандартной температуре кипения (Т1ип) и относительной плотности (pf) или показателя преломления (п2®)-Как правило, такие сведения о качестве отечественных и зарубежных нефтей, газоконденсатов и их узких фракций всегда приводятся в справочной литературе [2].
По результатам проведенных нами модельных исследований предлагается следующая методика расчетов констант ФХС углеводородных систем:
1) вычисляется молярная масса (М) рассматриваемого углеводорода или узкой фракции нефти:
(1,9607+1,1488/т +0,0499г -0,1042 р?°-0,3722 (р?0)2 1 ,л Лч
М,= 5.65-т[ 14 Ч (Ю)
<Де х =71/100;
Ткип-стандартная для индивидуального углеводорода или средняя для нефтяных систем, температура кипения в °К;
2) значения характеристических констант Ф™ рассчитываются, как и в конститутивном методе, по формулам (6), приняв М} = М-" и используя приведенные в табл.1 значения коэффициентов ц>"" , а№ а1 и а2\
3) для расчетов значений изомольного ал-канового индекса /," предложена следующая формула:
> (п)
где значения коэффициентов у/"", Р№ /31, р2, р3 и р4 (табл. 4) были определены методом наименьших квадратов по массиву экспериментальных (справочных) данных для 43 индивидуальных углеводородов всех классов.
4) далее рассчитывается значение Ф?/ по формуле (8).
Сравнение экспериментальных и расчетных значений стандартных и критических констант некоторых индивидуальных углеводородов приведено в таблице 5. Видно, что конститутивный метод по сравнению с аналого-во-информативным позволяет определить значения характеристических констант с более высокой точностью.
Применение аналогового метода моделирования для оценки качества компонентов автобензинов. В квалификационных методах оценки эксплуатационных свойств моторных топлив, в т.ч. автобензинов, в обязательном порядке предусматривается определение их фракционного состава (ФС). С ФС автобензинов связаны такие характеристики двигателя, как легкость и надежность запуска, приемистость, полнота сгорания и расход топлива, токсичность выпускных газов и др.
Определение ФС топлив осуществляют перегонкой в стандартной колбе (по ГОСТ 2084-77) путем постепенного испарения при определенной скорости нагрева и конденсаций паров. При этом фиксируют температуры, соответствующие отбору каждых 10 % (по объему) фракций испытуемого топлива. При
Таблица 4
Значения коэффициентов /"" = /(тк.,
Рассчитываемая константа < Ро р2 Рз
Т °К 1 К/! ' 6.12 -1,3103 -3.9110 -0.0341 2.6453 -1,4995
Р*р> КГ/СМ2 1,00 -5,3969 4.5392 0.1406 8.1300 -4,0903
2ч> 417,32 -1,1516 -14,1787 -0,1093 1.8795 -1,1001
1?ж„, кал/моль 1.00 -3,8166 2,8258 0,1217 6,2941 -3,7297 '
и20 "п 0,41 0.0615 2,4779 0,0218 -0.5654 0,5509
необходимости отобранные узкие фракции подвергаются лабораторным исследованиям ФХС, в т.ч. плотности углеводородного состава, по содержанию гетеросоединений, определению молярной массы и т.д. По результатам определения ФС принято строить кривую перегонки в координатах температура (°С) -объем (в %) отогнанных дистиллятов (рис.1).
Определение средней температуры кипения и молярной массы. Молярная масса М - фундаментальная константа химических веществ - важна как для индивидуальных углеводородов, так и для узких нефтяных фракций. Она легко рассчитывается по их химической формуле и атомным массам элементов, входящих в состав молекул. Применительно к нефтяным системам, представляющим многокомпонентные смеси углеводородов, под М подразумевается средняя молярная масса, т.е. мольная масса гипотетического углеводорода, имеющего усредненные значения элементного состава, стандартной температуры кипения Г°,„ и плотности р?. Экспериментальное определение М для нефтяных систем с неизвестной молекулярной структурой основано, как известно, преимущественно на криоскопичес-ких методах.
В нефтехимической технологии для расчета М1 нефтяных систем предпочтительно пользуются формулой Воинова-Эйгенсона [3].
Нами предлагаются следующие более адекватные математические модели для расчетов М узких 10%-бензиновых фракций по
^20 т0 1 .. „„ 20 т" ■ Л, . Т,сип и по пв , ткш .
М„ =5,65-г.
1,9607+1,1488/^+0,0499^ -0,1042р|°-0,3722(р|0)21 (12)
ми= 0,263-т,'
| 18.6388+7.9977/ г,.+0,0931 г,. - 21.8937 +7 1633 (л;
¿4(13)
то принимают среднемассовую, средне-объемную, среднемолярную или среднекуби-ческую температуры кипения. Разумеется, результаты расчетов по перечисленным выше теоретически необоснованным формулам будут существенно различаться в зависимости от «узости» фракций.
Нами принята следующая формула для расчета среднеобъемной температуры кипения смесей нефтепродуктов:
^НХМ) /х^
(14)
где V,- объем, отбираемой фракции.
Далее вычисляем среднеинтегральную молярную массу Мср бензина по формуле:
М =р;1/
ХРГ/М,
IV I
\ \ /и
У
(15)
Для расчетов среднеинтегральной темпе-
20
ратуры кипения бензинов по данным Мср, р4ср нами предлагается следующая формула:
7^ = 2,562-Мс
'0,8774+10,2386.'М^-0,000281 Мср \ +0,2415^-0,0869(р»р)2 ].
(16)
где р2^, и20,-соответственно, относительная плотность и показатель преломления узкой бензиновой фракции; хк~Ттп1100 - приведенная средняя температура кипения.
При расчетах молярной массы и других физико-химических свойств бензинов и их фракций важно правильно определить средние температуры их кипения (Тср). В отличие от молярной массы температура кипения не является аддитивным свойством химических веществ.
При инженерных расчетах в качестве средней температуры кипения узких фракций час-
Оценка группового углеводородного состава бензинов. Качественную (безлабораторную) оценку углеводородного состава нефтепродуктов в принципе можно осуществить по показателю изомольного алканово-го индекса Ц. Однако идентификационная чувствительность этого показателя недостаточно высока. В этой связи как наиболее чувствительный «индикатор» углеводородного состава нами принят так называемый коэффициент идентификации (Кид), рассчитываемый по следующей формуле:
Ки0 = МГ/М, (р? = 1ёет), (17)
где м- =4,39 Т04 • р^И^^/р?). (17а)
М1 определяется по формуле (12).
В результате расчетов Кид для индивидуальных углеводородов (рис.2) установлены следующие закономерности:
1)для всех н.а. Кид =1;
2) для изоалканов и алкенов Кид, соответственно, незначительно ниже 1 и выше 1;
3) наиболее высокими значениями Кид обладают алкилбензолы, особенно полициклические арены (а также кислородсодержащие органические соединения (спирты, кислоты));
а)
О
s s
200 180
I а 160
со
со о
"СГ 05 S X 0J
5
т
Сб
6
н
с<3 С.
<и с
й 140 * 120
100
80 60
40
Рис. 1. Кривые распределения фракционного состава, молярной массы и коэффициента идентификации бензина: а) каталитического риформинга (¿^ =0,7554),
6) алкилирования (=0,6993)
об-
4) у алкилцикпанов значения Кид выше, чем у алканов, но ниже, чем у ал кил бензолов.
Рассмотрим теперь применимость Кид для качественного определения углеводородного состава узких бензиновых фракций и распре-
деление их по фракциям на примере двух образцов компонентов автобензинов, получаемых в процессах каталитического риформинга (КР) и алкилирования (Алк). Результаты расчетов Кид для узких 10 % фракций исследован-
1 I I I I I I I I I I I [ I I I ! I ! I I I I I I I . I I
■ молярная масса :4- • температура кипения фракции ; А коэффициент идентификации
40 50 60 70 80 90 100
Процент выкипания, % об
[ II I I I I I II I I I И II I II ГII I I I I I
■ молярная масса • температура кипения фракции ▲ коэффициент идентификации
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Процент выкипания, %об
и
°к я я и a а,
к
К
я о с S
и
еЗ
CL
£
сЗ Он
о С
s
о Н
Таблица 5
Сравнение экспериментальных и расчетных значений стандартных и критических констант некоторых индивидуальных углеводородов
Аналогово-
Индивиду альные Конститутивный метод информативный
углеводороды метод
то кип Р? Т КР Ркр Т КР Ркр
Я-гексан эксп 341,89 0,659 507,35 30,72 507,35 30,72
расч 341,87 0,654 507,41 30,74 512,85 30,26
Д,% 0,006 0,76 -0,01 -0,07 -1,08 1,50
эксп 398,82 0,703 568,76 25,35 568.76 25.35
Я-октан расч 398.68 0.698 568.88 25.36 574.17 25,14
1 Д,% 0,034 0,71 -0,02 -0,04 -0,95 0,83
эксп 363,20 0.679 530,31 27,88 530,31 27,88
2-метилгексан расч 363.50 0.674 530.58 2820 535,20 28.19
Д,% -0,09 0,81 -0,05 -1,15 -0,92 -1,11
Г эксп 429,04 0,726 599,40 21,80 599,40 21,80
2,4-диметилоктан расч 431,42 0,735 602,51 22,19 608,44 23,19
Д,% -0,55 -1,18 -0,52 -1,79 -1,51 -6,38
эксп 353,89 0,779 553.40 41,53 553,40 41.53
Циклогексан расч 353.90 0,780 553,05 41,48 538,84 41,36
1 Д,% -0,003 -0,13 0,06 0,12 2,63 0,41
эксп 404,10 0,776 603,00 30.58 603.00 30,58
Пропилциклопентан расч 403,44 0,777 598,78 30.88 590.54 31.44
Д.% 0,16 -0,10 0,70 -0,98 2,07 -2,81
эксп 383,78 0.867 591,72 41,90 591,72 41,90
Толуол расч 382,12 0.859 586,52 42,23 562,26 42,14
Д.% 0,43 0,91 0,88 -0,79 4,98 -0,57
эксп 417,56 0.880 630,22 38.06 630.22 38.06
1,2-диметнлбензол расч 415,78 0.880 628,92 36.57 593.37 38,76
Д,% 0,43 0,0 0,21 3,91 5,85 -1,83
ных бензинов по вышеприведенной методике представлены на рисунке 1, из которого видно, что наиболее высокими показателями Кид в интервале температур выкипания фракций >100 °С характеризуется бензин КР, а низки-
ми -бензин Алк., состоящий преимущественно из С7-С8 алканов изостроения. Непрерывное возрастание значений Кид с повышением температуры выкипания бензина КР обусловливается увеличением доли моноциклических,
s
S
х я а
S
-е-
Я н X о SC S н к
о Я
я
Я
m
О «
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
А \ н-апканы 1 алкилцикланы i апкилбензолы _ ^ изоалканы < алкены
1
1
L
\
/
\ А
1
X
ж
■
ч/ ■ js 1— —=1 N 1 А
А _т 'О >4. >13 ■чл } С >9 __ г
40 60 80 100 120 140 160 180
Молярная масса
Рис. 2. Зависимость Кид от молярной массы для индивидуальных углеводородов
преимущественно Су-С8, ароматических углеводородов.
Таким образом, сопоставив экспериментальные и расчетные значения стандартных и критических констант некоторых индивидуальных углеводородов (табл.5), можно сделать вывод, что предложенные аналоговые модели характеризуются достаточно высокой адекватностью и могут быть рекомендованы для инженерных расчетов применительно к нефтяным системам.
В качестве чувствительного индикатора оценки углеводородного состава бензина и их
фракций нами предложен коэффициент идентификации Кид, который позволяет качественно идентифицировать бензины по их температурам кипения и плотностям.
Литература
1. Ахметов С А Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: Гилем, 2002.
2. Нефти СССР. Справочник. М.: Химия. Т.1, 1971, Т.4,1974.
3. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. М.: Химия. 1980.
ггвен-ерыв-5нием
'СЛОВ-
эских,
