selecteazaAfaceri | -- Agricultura | -- Asigurari | -- Comert | -- Confectii | -- Contabilitate | -- Contracte | -- Economie | -- Transporturi | -- Turism | -- ZootehnieCalculatoare | -- Access | -- Adobe photoshop | -- Algoritmi | -- Autocad | -- Baze de date | -- C | -- C sharp | -- Calculatoare | -- Corel draw | -- Dot net | -- Excel | -- Fox pro | -- Frontpage | -- Hardware | -- Html | -- Internet | -- Java | -- Linux | -- Matlab | -- Ms dos | -- Pascal | -- Php | -- Power point | -- Retele calculatoare | -- Sql | -- Tutorials | -- Webdesign | -- Windows | -- Word | -- XmlCasa masina | -- Arhitectura | -- Auto | -- Casa gradina | -- Constructii | -- Instalatii | -- Pomicultura | -- SilviculturaDidactica pedagogie | -- GradinitaDiverse | -- Animale | -- Arta cultura | -- Divertisment | -- Film | -- Jurnalism | -- Muzica | -- Pescuit | -- Pictura | -- VersuriEducatie | -- Astronomie | -- Biofizica | -- Biologie | -- Botanica | -- Carti | -- Chimie | -- Copii | -- Educatie civica | -- Fabule ghicitori | -- Fizica | -- Gramatica | -- Joc | -- Literatura romana | -- Logica | -- Matematica | -- Poezii | -- Psihologie psihiatrie | -- SociologieFinante | -- StatisticaGeografie | -- Demografie | -- Ecologie mediu | -- Geologie | -- Hidrologie | -- MeteorologieIstorie & politica | -- Arheologie | -- Istorie | -- Personalitati | -- Stiinte politiceLegislatie | -- Administratie | -- DreptManagement | -- Comunicare | -- Marketing | -- Protectia muncii | -- Resurse umaneSanatate | -- Alimentatie nutritie | -- Asistenta sociala | -- Cosmetica frumusete | -- Logopedie | -- Retete culinare | -- SportTehnologie | -- Aeronautica | -- Comunicatii | -- Electronica electricitate | -- Merceologie | -- Tehnica mecanica

Login    Register

Home Documente Upload Resurse Alte limbi Afaceri Calculatoare Casa masina Didactica pedagogie Diverse Educatie Finante Geografie Istorie & politica Legislatie Limba Management Sanatate Tehnologie

 

Principalele proprietati ale titeiului si ale produselor petroliere Masa moleculara

Ea da o indicatie orientativa despre temperatura medie de fierbere si despre numarul mediu de atomi de carbon in molecula.

Masa moleculara a unei substante pure este suma maselor atomilor componenti.

Numarul de grame egal cu masa moleculara se numeste mol iar numarul de kilograme egal cu masa moleculara se numeste Kmol.

Masa moleculara medie a unui amestec de compozitie cunoscuta:

Masa moleculara medie a fractiunilor de titei

Masa moleculara a fractiunilor petroliere depinde tot de masa moleculara a componentilor si de proportia in care ei se afla in fractiunea respectiva. Numai ca, proportia in care ei se afla in fractiunea petroliera nu poate fi aflata cu exactitate pentru ca exista o multitudine de compusi, unii dintre ei in proportii foarte mici si care nu pot fi separati individual, astfel ca sa putem cunoaste compozitia exacta a fractiei. De aceea, fractiunile petroliere sunt considerate amestecuri complexe.

masa moleculara creste cu cresterea punctului de fierbere al

hidrocarburilor; de aceea si masa moleculara medie a unei fractii petroliere va fi cu atat mai mare cu cat temperatura medie de fierbere a fractiunii respective este mai mare.

Masele moleculare aproximative ale fractiunilor petroliere sunt:

benzina 90-160

Corelatie rapida dar nu prea exacta

petrol      180-200

motorina 210-260

uleiuri 300-500

Corelatii intre masa moleculara medie a fractiunilor petroliere si alte proprietati Mm = a + bt + ct2 unde t- temperatura medie de fierbere; a,b,c au anumite valori(cunoscute) pentru clasele de hidrocarburi principale) Mm = (7K-21,5) + (0,76 - 0,04K)t + (0,0003K - 0,00245)t2 unde K- factorul de caracterizare

Corelatia grafica masa moleculara medie - densitate-t50%STAS (o corelatie mai exacta pentru calculele tehnice)

Corelatia Hirschler pentru determinarea masei moleculare a uleiurilor crude

La produsele petroliere mai grele (uleiuri), temperatura medie de fierbere este mai greu de determinat. De aceea, exista grafice care coreleaza masa moleculara cu densitatea si viscozitatea

Determinarea experimentala a masei moleculare medii prin exploatarea proprietatilor coligative ale solutiilor

Pentru un produs cu masa moleculara mare si cu molecule polare (pacura de DA, reziduu de vid si in mai mica masura distilate de vid), este foarte utila exploatarea proprietatilor coligative ale solutiilor, adica modificarile, abaterile de la idealitate induse de prezenta acestor molecule in solventi. Doua dintre proprietatile coligative exploatate sunt: scaderea punctului de congelare a solventului si cresterea punctului de fierberea acestuia.

Relatia de baza a acestor metode este:

Dt = K.C respectiv Dt = E.C

unde K- constanta crioscopica

E - constanta ebulioscopica

Dt- depresiunea temperaturii de congelare, respectiv cresterea temperaturii de fierbere a solventului

concentratia molala a solutiei formata de solvent si substanta a carei masa moleculara dorim sa o determinam: in aceasta formula g reprezinta masa ( grame) de substanta dizolvata, G reprezinta masa de solvent luat in lucru iar M este masa moleculara medie a substantei cerecetate.

Constantele K si E depind de natura solventului .

FIZICO-CHIMIA PETROLULUI

Cursul 3

Densitatea

Densitatea absoluta reprezinta masa unitatii de volum; se mai numeste si masa volumica. Se masoara in [kg/m3] si se noteaza cu r. Volumul specific este volumul unitatii de masa . Volumul molar este volumul ocupat de 1 mol de substanta.

Densitatea relativa este raportul dintre masa unui volum de produs masurat si masa aceluiasi volum de substanta de referinta masurat la o temperatura de referinta: 40C sau 200C sau in cazul produselor petroliere la 15,560C (=600F). Vom avea, deci: ; ; .

Densitatea relativa este adimensionala.

substanta de referinta la masurarea densitatii lichidelor este apa iar la cea a gazelor este aerul.

Pentru solutii este uzuala exprimarea in 0Be (grade Baum).Transformarea din 0Be in densitate relativa se face cu ajutorul unor relatii empirice sau mai usor cu ajutorul unor tabele intocmite pentru diferite solutii.

Densitatea relativa se mai poate exprima si in grade API.Relatia cu d1515:

Metode de determinare a densitatii

metoda cu picnometrul - aplicabila atat la gaze cat si la lichide si solide; cu picnometrul se masoara densitatea relativa.

metoda cu areometrul - pentru toate produsele petroliere lichide cu exceptia eterului de petrol si a gazolinei care sunt foarte volatile; se masoara densitatea absoluta a lichidelor, specificandu-se in rezultatul analizei temperatura la care s-a facut masuratoarea.

metoda cu balanta Mohr-Westphal - la fel;

metoda cu aparatul Bunsen - Schilling pentru masurarea densitatii relative a gazelor

DENSITATEA AMESTECURILOR LICHIDE

Densitatea este o proprietate aditiva, adica densitatea unui amestec este egala cu media volumetrica a densitatilor componentilor sai:

sau:

Daca amestecul contine componenti usori (gaze dizolvate), relatiile de mai sus nu pot fi folosite ca atare, deoarece in acest caz are loc o contractie de volum. Pentru aceste amestecuri, se foloseste un grafic in care se poate citi valoarea volumetrica de amestec a componentului usor, adica un coeficient de corectie cu care se va inmulti Vi si apoi se poate folosi formula de calcul ca medie volumetrica.

Exemplu de calcul a densitatii amestecului lichidului cu gaze dizolvate

Daca avem un amestec de benzina cu M = 100 si C2+ C3 + C4 , la temperatura de 380C, proportia componentilor fiind cunoscuta, se duce o paralela la abscisa, la valoarea M = 100, pana la intersectia cu curba pentru C2, C3 si curba pentru C4 la 380C; citim factorul de corectie:

0,82 pentru C2

0,91 pentru C3

0,97pentru C4 apoi se calculeaza densitatea astfel:

densitatea pentru C2, C3 si C4 in stare lichida la 380 C se citesc din tabele de constante fizice .

Diagrama multipla a determinarii densitatii lichidelor in care sunt dizolvate C1 si C2

Variatia densitatii lichidelor cu temperatura si presiunea

Variatia densitatii lichidelor cu temperatura se poate exprima printr-un polinom de gradul II:

Relatia (4) se simplifica la un polinom de gradul I daca a este determinat pe intervale mici de temperatura: 30-400C.

De regula, problema se pune invers: determinand densitatea la o temperatura oarecare, vrem sa determina densitatea la temperatura de referinta (de exemplu, la t0 = 20):

c - factor de corectie cu temperatura. Se gaseste tabelat, pentru intervale mici de temperatura, in standarde mai vechi sau mai noi pentru densitatea produselor petroliere (de exemplu, STAS 35-73).

Limitele aproximative de densitate ale principalelor produse petroliere

Benzina: 0,700-0,780

White spirit: 0,780 - 0,805

Petrol:0,810 - 0,830

Motorina: 0,805 -0,905

Uleiuri; 0,900 - 1,100

Titeiul are se incadreaza in limite destul de largi de densitate dar majoritatea titeiurilor au densitatea in jurul valorii 0,85.

Variatia densitatii lichidelor cu temperatura si presiunea (I)
Lichide pure

Pentru lichide pure:

c1, c2.

- factori empirici

Variatia densitatii lichidelor cu temperatura si presiunea (II). Amestecuri complexe

Pentru amestecuri complexe (produse petroliere), factorul C se inlocuieste cu un factor w numit " factor de compresibilitate".

Iar acesta se citeste dintr-un grafic asemanator ca alura cu cel anterior (vezi cartea)

Deosebirea consta in aceea ca w are valori mult mai mici decat C. El se poate determina si cu formulele de calcul empirice:

Pentru Tr < 0,65 si p < 10at, avem:

w = 0,1475 - 0,0838 Tr

Densitatea gazelor si vaporilor

Densitatea absoluta

a gazului reprezinta masa volumica considerata in conditii normale( 00C si 760 mm Hg)[Kg/m3N sau cu alta notatie dar reprezentand aceeasi unitate de masura, Kg/Nm3] sau in conditii standard (200C si 760 mm Hg) [ kg / m3St]. Americanii considera ca temperatura standard este de 15oC.

Este folosita mai mult densitatea in conditii standard, contoarele de gaz fiind calibrate la 200C (respectiv 15oC, la americani).

Determinarea experimentala:

picnometrul pentru gaze

aparatul Bunsen - Schilling

Daca cunoastem masa moleculara, densitatea este usor de determinat     

si invers, cunoscand r, rezulta M.

Volumul specific reprezinta volumul ocupat de 1Kg gaz.

Densitatea se poate determina pentru gaze ideale (presiunea < 3-4 at) din legea gazului perfect, iar pentru pres. mai mari, din legea gazului real.

Pentru gaze permanente

Viscozitatea lichidelor Definitie. Unitati de masura. Metode de determinare

Viscozitatea da indicatii asupra fortelor de frecare interne ce se dezvolta intr-un lichid in miscare, forte care se opun curgerii

Cunoasterea valorilor viscozitatii intr-un domeniu larg de temperatura si presiune este fundamentala la proiectarea instalatiilor de prelucrare a petrolului.

Viscozitatea si in special, variatia ei cu temperatura sunt necesare si pentru a caracteriza unele produse petroliere folosite ca lubrifianti.

Unitatile absolute - viscozitatea exprimata in unitati absolute caracterizeaza fluidul respectiv independent de alte substante de referinta sau substante etalon.

a) Viscozitatea dinamica este o marime care intervine in legea lui Newton ; in sistemul international se masoara in sau

In sistemul CGS se exprima in P (Poise) :

1P=

Mult mai utila este exprimarea viscozitatii dinamice in submultiplul Poise -ului, centipoise (cP), deoarece multe dintre lichidele uzuale au viscozitatea de ordinul unitatilor cand este exprimata in cP.

1 cP=10*

b)Viscozitatea cinematica este raportul dintre viscozitatea dinamica si densitate.

In SI, viscozitatea cinematica se masoara in

In CGS ea se exprima in Stokes: 1 St= 1

Mai mult folosit este submultiplul centistokes pentru ca Stokes este o unitate de un ordin prea mare pentru fluidele uzuale:

1 cSt=10*

Determinarea viscozitatii dinamice dar si a celei cinematice se face cu aceleasi viscozimetre: Hpler, Ubbelohde, Vogel-Ossag sau alte viscozimetre cu capilara; trecerea de la viscozitatea dinamica la cinematica si invers se face prin calcul, impartind respectiv inmultind cu densitatea.

Viscozitatea conventionala. Unitati de masura conventionale

Principiul metodelor conventionale consta in masurarea timpului de scurgere a lichidului printr-un orificiu calibrat.

Avantajul unitatilor conventionale este ca modul de lucru si calculul sunt foarte simple.

a) Viscozitatea in 0E

Este modul conventional de exprimare a vascozitatii utilizat in Europa. Reprezinta raportul dintre timpul de scurgere a 200 cm3 de produs la temperatura de 200 C sau 50 oC sau 100 0C si timpul de scurgere al aceluiasi volum de apa la 200C.

b)Viscozitatea in secunde Saybolt

Reprezinta timpul de scurgere la temperatura de lucru, a 60 cm3 . Aparatul folosit este viscozimetrul "Universal " , sau un alt aparat numit "Furol", care difera de primul prin marimea orificiului de scurgere

c)Viscozitatea in secunde Redwood I si II

Este o unitate folosita in Anglia.Volumul de produs ce se scurge la temperatura de lucru este de 50 cm3. Exista de asemenea 2 tipuri de aparate care difera prin marimea orificiului.

O relatie empirica aproximativa de transformare a viscozitatii din 0E in este urmatoarea:

= ( 0.0731E -)

Viscozitatea amestecurilor lichide

Viscozitatea nu este o proprietate aditiva, deci viscozitatea unui amestec nu poate fi exprimata ca media ponderata a viscozitatilor componentilor dar se poate aplica o relatie empirica ce calculeaza viscozitatea amestecului ca o medie volumetrica a puterii 1/3 a viscozitatilor componentilor:η1/3 = Σ η1/3i. xi

Cel mai mult, ne intereseaza viscozitatea amestecurilor de uleiuri.

Metoda Wright pleaca de la curbele de variatie a viscozitatii uleiurilor cu temperatura.

Daca avem doua uleiuri A si B a caror variatie a viscozitatii cu temperatura o cunoastem si pe care dorim sa le amestecam pentru a obtine un produs cu o anumita viscozitate la temperatura t1 (reprezentata de punctul C), vom determina grafic procentul volumetric de ulei B pe care il introducem in amestec, astfel

Variatia viscozitatii cu temperatura

Daca la gaze viscozitatea creste cu cresterea temperaturii, la lichide ea scade cu cresterea temperaturii. Aceasta se exprima cu relatia:

Aceasta relatie nu este prea utilapentru ca nu cunoastem coeficientii

Exprimarea variatiei viscozitatii cu temperatura pentru uleiuri (I

A.Reprezentarea in diagrama dublu logaritmica:

log [log( n + 0,8)] = fct (log T)

Exprimarea variatiei viscozitatii cu temperatura pentru uleiuri (II). Indicele de viscozitate

Indicele de viscozitate se calculeaza cu formula:

IV= x 100

L - viscozitatea uleiului L la 37,80C (100oF)

U - viscozitatea uleiului de cercetat la 37,80C

H - viscozitatea uleiului H la 37,80C.

Valorile H si L ca si diferenta L-H sunt tabelate in metoda standardizata in functie de viscozitatea uleiurilor U = L = H la 98,90C

Exemplu: S-a determinat viscozitatea uleiului de cercetat U la cele doua temperaturi:

la 37,8 = 115 cst

la 98,9 = 11,8 cst

In tabel gasim: L= 216,829

D=L - H = 103,118

Rezulta:

Neajunsurile IV

Uleiul de cercetat se compara cu doua uleiuri alese arbitrar;

Definirea unei curbe (variatia viscozitatii n cu temperatura) se face prin doua puncte, ceea ce nu este corect;

Metoda permite calculul IV pentru uleiuri cu viscozitate apropiata; nu pot fi comparate uleiuri cu vascozitate mica cu cele cu viscozitate mare (vezi tabelul 1, unde uleiurile sunt cuplate in functie de viscozitatea lor la 210oF);

Uneori amestecand doua uleiuri cu IV diferite, amestecul are IV mai mare decat cel mai mare IV, deci nu vom putea prevedea variatia viscozitatii cu temperatura a amestecului prin metoda Wright

Exista uleiuri cu indici peste 100 la care metoda aplicata mai sus nu da rezulate. Exista un grafic de corectie continut in STAS pentru IV>100.

Exprimarea variatiei viscozitatii cu temperatura pentru uleiuri (III). Constanta de viscozitate - densitate

Din experienta s-a constatat ca, pentru hidrocarburi cu aceeasi viscozitate, din diferite serii de hidrocarburi, densitatea creste in ordinea: hidrocarburi parafinice hidrocarburi naftenice hidrocarburi aromatice. In aceeasi ordine creste variatia n cu temperatura si descreste IV.

S-a gasit ca metoda de exprimare a variatiei n cu temperatura, un numar numit constanta de vascozitate- densitate . Ea se calculeaza fie la 500C fie la 1000C. Cu cat valoarea constantei este mai mare, uleiul prezinta o variatie mai mare a viscozitatii cu temepratura, deci este mai prost:

CVD50 =

CVD100 =

Exprimarea variatiei viscozitatii cu temperatura pentru bituum

Este o proprietate importanta pentru bitumuri. Deoarece bitumul curge foarte greu, viscozitatea se determina experimental indirect, ca punct de inmuiere; metoda de determinare a punctului de inmuiere cea mai utilizata este metoda "inel si bila" (IB) care consta in determinarea temperaturii la care o pelicula de bitum s-a inmuiat suficient pentru a permite trecerea unei bile standardizate printr-un inel cu un orificiu calibrat, putin mai mare decat al bilei. O alta metoda indicata pentru determinarea indirecta a viscozitatii bitumurilor este punctul de picurare (P). Punctul de picurare este temperatura la care bitumul incepe sa se topeasca, intr-un aparat standardizat.

Graficul se utilizeaza astfel: de exemplu, un bitum are punctul de inmuiere inel-bila de 400C iar punctul de picurare 700C; se fixeaza cele doua puncte pe curbele IB si P. Dreapta ce trece prin cele 2 puncte reprezinta curba de variatie a viscozitatii bitumului cu temperatura.