Определение качества нефтепродуктов простейшими методами и на современных приборах

Учебная цель работы - ознакомление студентов с простейшими методами оценки качества нефтепродуктов.

Оборудование, приборы, материалы и реактивы

  • 1. Подручные средства для определения качества нефтепродуктов простейшими методами;
  • 2. Технологические инструкции определения качества нефтепродуктов простейшими методами;
  • 3. Прибор ПОС-77, аналитические весы, термометр, щипцы тигельные, стаканы, сферическое стекло.

Основные теоретические положения

Наряду с использованием рекомендуемых ручной и полевой лабораторий, а также современных приборов (рис. 15) [34-35], технические характеристики которых приведены в приложении 1, необходимо уметь простейшими методами, с использованием подручных средств и визуально, оценивать качество нефтепродуктов. Безусловно, такие методы не обеспечивают количественной оценки состояния нефтепродуктов.

По внешнему осмотру образца в бутылке или в другой посуде из бесцветного материала можно судить о содержании в нефтепродуктах воды и механических примесей, которые не растворяются в продуктах, а находятся в нем в виде отдельных капель или включений, а также определить соответствие цвета продукта требованиям стандарта.

а

Современные приборы для определения содержания фактических смол в топливе

Рис. 15. Современные приборы для определения содержания фактических смол в топливе:

а - ТОС-1; б - ФС-10+; в - MiniGUM-4-б; г - ХУЭО,77м

По цвету топлива можно определить наличие в нем этиловой жидкости, так как этилированные бензины искусственно окрашивают в разные цвета (А-76 - в желтый, АИ-93 - в оранжево-красный, АИ-98 - в синий) для предупреждения об их ядовитости. Неэтилированные бензины бесцветны или слегка желтого цвета, керосины и дизельные топлива светло-желтого цвета. Чем больше в топливе содержится смол, тем интенсивнее его окраска. В производственных условиях можно встретить бензины и дизельные топлива темно-желтого цвета, в таких топливах содержится много растворенных смол.

Прозрачные нефтепродукты однородны по своей фазовой структуре, в мутных эта однородность нарушена, в них чаще всего содержатся мельчайшие капельки воды, эти эмульсии иногда очень устойчивы. В густых (вязких) топливах и маслах воду можно определить пробой «на потрескивание». Для этого исследуемую пробу тщательно перемешивают и наливают 3-4 мл в сухую пробирку, которую нагревают на слабом огне. Если в нефтепродукте есть вода, то при нагреве слышно характерное потрескивание, продукт пенится, на холодной пробирке конденсируются мелкие капельки воды. Если потрескивания не слышно, но верхняя часть пробирки помутнела, значит, в нефтепродукте содержится следы воды (менее 0,05%).

Содержание механических примесей в светлых продуктах определяют внешним осмотром образца, в темных и вязких - пробой на фильтровальную бумагу или стекло. Для этого 1-2 капли продукта помещают на фильтровальную бумагу и рассматривают в проходящем свете. Чем меньше диаметр пятна, чем оно светлее, тем выше качество нефтепродукта.

Определить характер примесей (абразивные они или нет) можно следующим образом. Нанесенную на стекло каплю нефтепродукта закрывают стеклом и сдвигают одно стекло относительно другого. Если в образце есть абразивные примеси, слышится характерный скрип.

Если дизельное топливо содержит воду или хотя бы небольшое количество механических примесей, видимых невооруженным глазом, то сжигать его в быстроходных ди зельных двигателях нельзя. Такое топливо должно быть подвергнуто отстою и фильтрации. При эксплуатации этих топлив необходимо через каждые 50 ч работы двигателя промывать топливные фильтры. Периодически промывать топливный бак и сетку заливной горловины. Перед началом работы спускать отстой из бака автомобиля. Выполнение этих элементарных правил позволяет значительно повысить срок работы топливной аппаратуры.

Известно, что при длительном и неправильном хранении нефтепродуктов, а также при нарушении правил перевозки происходит увеличение содержания смол.

Определение содержания фактических смол в топливах простейшим методом производится следующим образом. Топливо сжигают на сферической стеклянной поверхности, остаток на стекле покажет смолистость топлива. Бензины, не содержащие смол, оставляют слабозаметное небольшое беловатое пятно. Если же в топливе содержатся смолы, то на стекле остаются кольца желтого и коричневого цвета. Чем больше смол содержится в топливе, тем темнее его пятно и больше его диаметр. Если в топливе содержится масло, то с наружной стороны колец остаются несгоревшие капельки. По диаметру пятна можно приблизительно по приведенным в таблице 6 данным определить количество смол, содержащихся в 100 мл топлива (при сгорании 1 мл топлива).

Таблица 6

Зависимость содержащегося в 100 мл топлива количества смол (мг) от диаметра пятна

Диаметр пятна, мм

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Кол-во смол, содержащихся в 100 мл топлива

4

11

0

32

43

56

70

85

102

120

К простейшим современным методам определения содержания фактических смол в топливах по ГОСТу 8485-85 относится использование прибора ПОС-77м, принципиаль-ня схема которого представлена на рис. 16.

Схема прибора ПОС-77м для определения содержания фактических смол в топливе

Рис. 16. Схема прибора ПОС-77м для определения содержания фактических смол в топливе

Внутри металлического каркаса прибора ПОС-77м установлен термостат (1), в нижнюю часть которого вмонтированы нагреватель и датчик температуры. В термостате имеются четыре кармана для установки стаканов: два для испытуемого топлива (2) и два для дистиллированной воды (3). Таким образом, прибор позволяет проводить два параллельных испытания. Карманы плотно закрываются крышками (4). Для нагрева водяного пара имеются полости (пароперегреватели), а для контрольного термометра (5) - установочное гнездо. Внутри термостата имеются система каналов для входа водяных паров в стаканы с топливом и выхода паров топлива в холодильник (6). В нижней части холодильника имеется трубка (8) для слива конденсата и отверстие с пробкой 9 для удаления осадочных продуктов, а сверху -штуцер (7) для сообщения с атмосферой.

Водяной пар, образующийся в карманах термостата, где помещаются стаканы с водой, поступает по каналам в пароперегреватели, а затем, через ниппели, поступает по каналам в крышки и стаканы с топливом, откуда вместе с парами топлива выходит в паропровод и далее в холодильник. Температура термостата поддерживается постоянной с помощью автоматического устройства.

Порядок выполнения работы на приборе ПОС-77м

С помощью кнопочного переключателя на панели прибора устанавливается нужный температурный режим. При определении фактических смол в бензине температура в термостате должна быть 160°С, для керосина - 180°С, для дизельных топлив - 225°С. Испытания можно начинать, когда термостат будет прогрет до заданной температуры (в этот момент лампочка индикатора гаснет). Отмеряют измерительным цилиндром или пипеткой дистиллированную воду и наливают ее в два стакана в следующих коли-чествах: при испытании бензинов - 25 мл, керосинов - 35 мл, дизельных топлив - 60 мл.

На аналитических весах (рис. 17 а), используя аналитический разновес и рейтер (рис. 17 б) с точностью до 0,0002 г, взвешивают два сухих и чистых стакана для топлива. Подлежащее испытанию топливо профильтровывают через бумажный фильтр. Отмеряют измерительным цилиндром или пипеткой 25 мл испытуемого бензина или 20 мл топлива типа ТС-1, ТС-2, Т-2 или 10 мл тракторного керосина, или 10 мл дизельного топлива. Выливают топливо в стаканы и помещают в термостат. Карманы со стаканами с топливом осторожно и плотно закрывают крышками. Немедленно после этого стаканы с водой ставят в карманы и также плотно закрывают крышками. Ручкой запуска (вправо) запускают сигнальные часы на время продолжительности испытаний. Спустя 60 мин открывают крышки карманов и через 2 мин щипцами вынимают из карманов стаканы со смолами. Стаканы охлаждают и взвешивают с точностью до 0,0002 г.

а

0,5 0,3 0,2 0,1 005 0.02 0,0!

Аналитические весы A&D серии HR-AZ / HR-А (я) и аналитический разновес (б) и рейтер (в)

Рис. 17. Аналитические весы A&D серии HR-AZ / HR-А (я) и аналитический разновес (б) и рейтер (в)

Обработка результатов опытов

Масса чистого стакана и стакана со смолой переводится в миллиграммы. Содержание фактических смол определяется по выражению:

X =———100, мг/100мл, где: Ш, - масса чистого, сухого стакана, мг; - масса стакана со смолами, мг; V - объем топлива, налитого в стакан для испытания, мл.

Содержание фактических смол в испытуемом топливе вычисляется как среднее арифметическое двух параллельных определений.

Результаты, полученные с помощью установки ПОС-77 и простейшим методом, сравнивают между собой.

Важной эксплуатационной характеристикой дизельного топлива являются его низкотемпературные свойства, которые определяются подвижностью топлива при отрицательных температурах. Низкотемпературные свойства оцениваются температурами помутнения, начала кристаллизации и застывания. Визуально топливо начинает мутнеть из-за выделения мельчайших капелек воды, микроскопических кристаллов льда или твердых углеводородов. Постепенно при снижении температуры количество твердой фазы увеличивается, кристаллы растут. Если кристаллы видны невооруженным глазом, то это называется температурой начала кристаллизации. Температура полной потери подвижности носит название температуры застывания.

При температуре застывания уровень топлива или масла в пробирке, находящейся в наклонном положении под углом 45°С, должен оставаться неподвижным в течение 1 мин.

Температура помутнения и застывания у парафиновых углеводородов очень высокие, поэтому нефти парафинового основания используют для получения летних сортов моторных топлив и масел.

Задание

  • 1. Визуально определить сорт моторных топлив.
  • 2. Определить степень загрязнения механическими примесями горюче-смазочных материалов.
  • 3. Определить содержание воды в отработанном масле. Методами «на потрескивание», на марганцовокислый калий и др.
  • 4. Определить наличие фактических смол в бензине и дизельном топливе.

Содержание отчета

  • 1. Наименование и цель работы;
  • 2. Приборы и оборудование, используемое при проведении работ;
  • 3. Схема приборов;
  • 4. Порядок выполнения работы;
  • 5. Выводы.

Вопросы для самопроверки

  • 1. Что такое фактические смолы?
  • 2. Как влияют смолистые вещества топлива на работу карбюраторного двигателя?
  • 3. Как влияют смолистые вещества топлива на работу дизельного двигателя?
  • 4. Какими методами можно определить содержание фактических смол в топливе?
  • 5. Принцип действий и устройство ПОС-77.
  • 6. Назвать причины, вызывающие накопление воды в топливе и моторных маслах.
  • 7. Отметить причины, вызывающие ухудшение качества моторных масел при работающем двигателе?
  • 8. Как отличить летние сорта топлив и масел от зимних?

Рекомендуемая литература: [1-3; 5-7; 24-27; 34-35].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >