Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Однократное испарение - способ осуществления перегонки (дистилляции). Используется наряду с постепенным и многократным испарением как метод разделения компонетнов смесей взаимно растворимых жидкостей на отдельные компоненты или фракции (для сложных смесей, например таких как нефть), которые отличаются по температурам кипения как друг от друга, так и от исходной смеси.
При перегонке с однократным испарением смесь нагревают в змеевике какого-либо подогревателя до заранее заданной температуры. По мере повышения температуры образуется все больше паров, которые находятся в равновесии с жидкой фазой, и при заданной температуре парожидкостная смесь покидает подогреватель и поступает в адиабатический испаритель. Последний представляет собой пустотелый цилиндр, в котором паровая фаза отделяется от жидкой. Температура паровой и жидкой фаз в этом случае одна и та же. Четкость разделения смеси при перегонке с однократным испарением наихудшая.
Дистилляция является наиболее простым методом определения фракционного состава углеводородов. Суть ее заключается в нагреве и постепенном испарении исходной смеси в колбе с последующей конденсацией паров в холодильнике. На этом принципе основан распространенный метод определения фракционного состава углеводородов по ГОСТ 2177-85 [4].
Метод дистилляции прост и универсален. Однако имеет ряд существенных ограничений, связанных с особенностями перегонки многокомпонентных смесей.
Отдельные чистые компоненты имеют определенные температуры кипения. Но многокомпонентная смесь углеводородов ведет себя иначе. Ее температура кипения определяется суммой парциальных давлений насыщенных паров всех компонентов смеси, то есть зависит от количества отдельных компонентов в смеси и их индивидуальных температур кипения. Пары по сравнению с кипящей смесью содержат больше летучих компонентов, однако в них присутствуют и более тяжелокипящие компоненты. Поэтому в дистилляте простой перегонки отдельные фракции перекрывают друг друга до 50-60оС и более.
В этом заключается первый и основный недостаток простой дистилляции - низкая четкость разделения фракций. Из-за этого кривая 1 (простая дистилляция) на рис.1 имеет небольшой наклон. Следствием низкой четкости разделения является завышение выхода светлых фракций, по сравнению с их фактическим содержанием.
В связи с этим простую дистилляцию нельзя использовать для точных количественных измерений фракционного состава. На практике этом метод используют только как сравнительный аналоговый метод. То есть, полученный таким образом фракционный состав сравнивают с некими эталонными требованиями, например, требованиями ГОСТа и оценивают, насколько полученный результат отклоняется от заданного "образцового" параметра.
Второй недостаток простой дистилляции в приложении к перегонке нефти заключается в следующем. По мере испарения легких фракций, состав исходной смеси становится все более тяжелым, и температура перегонки постоянно повышается. При этом из смеси отгоняются все более тяжелые фракции. Однако фракции нефти с температурой кипения от 300оС и выше при атмосферном давлении являются термически нестабильными и при нагреве начинают разлагаться на более легкие фракции. Это приводит к увеличению содержания светлых фракций в получаемом дистилляте, что искажает истинный фракционный состав нефти и снова приводит в завышенной оценке.
Именно поэтому простую дистилляцию в основном применяют для перегонки светлых нефтепродуктов, а перегонку тяжелых фракций нефти с температурой кипения выше 300оС в различных ГОСТах на методы определения фракционного состава и на другие количественные анализы ведут только под вакуумом (1-3 мм.рт.ст.).
Из-за выше перечисленных недостатков данный метод в принципе непригоден для точной оценки потенциала светлых фракций в нефти.