Определение минеральных примесей

К минеральным примесям нефти и нефтепродуктов относятся вода, соли, механические примеси, зола, а также минеральные кислоты и щелочи. Большая часть минеральных примесей содержится в сырой нефти и во время ее переработки может частично переходить в нефтепродукты. Присутствие минеральных кислот и щелочей в нефтепродуктах является следствием их недостаточной отмывки в процессе кис­лотно-щелочной очистки. Наличие минеральных примесей усложняет переработку нефти и вредно сказывается на эксплуатационных свой­ствах нефтепродуктов.

Примеси свободных минеральных кислот или щелочей в нефте­продуктах, особенно при повышенной температуре, вызывают коррозию металлических частей машин, двигателей и трубопроводов. Кроме того, при наличии этих примесей уменьшается стойкость нефтепродуктов к окислению. Поэтому нефтяные масла, моторные и котельные топлива даже с ничтожными следами минеральных кислот или щелочей непригодны к употреблению.

Буровая вода является постоянным спутником нефти. Вода, как, правило, плохо растворяется в нефти, но образует с ней при механическом перемешивании нефтяные эмульсии. Стойкость эмульсии в большой мере зависит от размеров капель воды, которая в нефтяных эмульсиях обычно является дисперсной фазой. Капли размером в несколько десятков микрометров легко соединяются между собой, что позволяет отделять воду отстаиванием. Однако капли размером меньше 1 мкм образуют весьма стойкие эмульсии, особенно под влиянием эмульгато­ров, и поэтому полное удаление воды достигается только на установке деэмульгирования и обезвоживания нефти.

Значительно меньше воды содержится в нефтепродуктах. Боль­шинство из них по отношению к воде обладает ничтожной растворяю­щей способностью. Кроме того, в процессе переработки нефти уда­ляется значительная часть смолистых веществ, сернистых соединений, нафтеновых кислот и их солей, играющих роль эмульгаторов. Значи­тельное обводнение котельных и тяжелых дизельных топлив происходит при их транспортировке и перевалке, особенно при разогреве острым паром.

Присутствие воды в смазочных маслах, карбюраторных и дизель­ных топливах, топливе для воздушно-реактивных двигателей и в дру­гих нефтепродуктах крайне нежелательно и по техническим нормам в большинстве случаев недопустимо. Содержание воды в масле усили­вает его склонность к окислению, а также ускоряет процесс коррозии металлических деталей, соприкасающихся с маслом. Присутствуя в карбюраторном и дизельном топливе, вода снижает их теплотворную способность, засоряет карбюратор и вызывает закупорку распыляю­щих форсунок. При низких температурах кристаллики льда засоряют топливные фильтры, что может служить причиной аварии при эксплуа­тации авиационных двигателей.

Буровые воды содержат в растворенном виде соли, состав которых меняется в зависимости от месторождения и глубины залегания нефти. Очень часто в буровой воде содержатся хлориды калия, натрия, магния, кальция и железа, реже сульфаты и карбонаты, а в отдельных водах присутствуют бромиды и иодиды. Эти соли вместе с водой попадают в нефть и осложняют ее переработку. По­этому сырая нефть перед переработкой подвергается обессоливанию и обезвоживанию.

Механические примеси состоят из мелкого песка, частиц глины, различных солей. Они находятся в нефти в нефтепродуктах во взве­шенном состоянии и чем более дисперсны, тем труднее отделяются при отстаивании. Особенно стойко удерживаются мелкие кристаллики со­лей. Во время переработки нефти механические примеси оседают на стенках аппаратуры и снижают ее теплопроводность. В остаточные нефтепродукты механические примеси могут переходить из нефти в виде различных минеральных солей и окислов, а в маслах адсорб­ционной очистки иногда содержатся еще мельчайшие частицы отбели­вающей глины. Кроме того, механические примеси появляются в мас­лах в результате их небрежного хранения в грязной таре, попадания в них пыли, песка и т. п. Присутствие механических примесей в мотор­ных топливах и в смазочных маслах (без присадок) по техническим нормам недопустимо, так как они засоряют топливоподающую систему и могут вызвать абразивный износ трущихся поверхностей.

При сгорании, нефти и нефтепродуктов образуется минеральный остаток, называемый золой. Этот минеральный остаток не дает пол­ного представления о химическом составе негорючих компонентов нефти, так как при сгорании они превращаются в соответствующие оксиды. В золе находятся оксиды кальция, магния, кремния, алюминия, железа, ванадия и других элементов.

Для большинства чистых масел, реактивных и дизельных топлив содержание золы не должно превышать сотых и тысячных долей процента, а вбензинах зола должна отсутствовать.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ

Метод азеотропной перегонки заключается в отгонке воды и растворителя от нефтепродукта с после­дующим их разделением в градуированном приемнике на два слоя. В качестве растворителя применяется бензин-растворитель БР-1. Перед употреблением растворитель обезвоживают хло­ридом кальция или сульфатом натрия и отфильтровывают.

Прибор для определения содержания воды состоит из колбы 2, приемника-ловушки 3и холодильника 4. Приемник представ­ляет собой градуированную пробирку объемом 10 мл с конической нижней частью. Цена деления шкалы на участке от I до 10 мл равна 0,2 мл, а на участке от 0 до 1 мл — 0,05 мл. К верхней части пробирки припаяна отводная трубка. Приемник-ловушку присоединяют к колбе и холодильнику с помощью корковых пробок или на шлифах.

Дата добавления: 2015-07-17