Плотность нефти

Плотность – важнейшая характеристика нефти во многом определяющая ее качество. Плотностью жидкости называется масса вещества, заключенная в единице объема. Единицей измерения плотности в системе СИ служит кг/м³.

В практике нефтепереработки принято иметь дело с величинами относительной плотности. Это безразмерная вели­чина, численно равная отношению массы нефтепродукта при тем­пературе определения к массе чистой воды при 4 °С, взятой в том же объеме. В отличие от плотности относительным удельным весом называется отношение веса нефтепродукта при температуре опре­деления к весу чистой воды при 4 °С в том же объеме. При одной и той же температуре плотность и удельный вес численно равны, так как вес вещества пропорционален его массе. Плотность и удельный вес вещества связаны между собой соотношением

γ=ρg,

где g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с².

В США и Англии стандартная температура для воды и нефти принята t_ст=15,6 ºС (60 ºF). В России была принята стандартная температура t_ст=+4 ºС, а температура определения t_опр=20 ºС. Относительная плотность обозначалась ρ₄²⁰. С 1 января 2004 г. введен в действие ГОСТ Р51858-2002 «Нефть. Общие технические условия» и стало обязательным определение плотности нефти при 15 ºС. Поэтому ГОСТ Р51069-97 дает следующее определение: относительная плотность (удельный вес) – отношение массы данного объема жидкости при температуре 15 ºС (60 ºF) к массе равного объема чистой воды при той же температуре. При записи результатов указывают стандартную температуру ρ₆₀⁶⁰.

Так как зави­симость плотности нефтепродуктов от температуры имеет линей­ный характер, то, зная плотность при температуре , можно найти по формуле

,

где γ — температурная поправка к плотности на 1 град находится по таблицам или может быть рассчитана по формуле

γ = (18,310 - 13,233 ) ´10^-4.

Нефти различных месторождений России характеризуются широким диапазоном плотности: от 770 до 970 кг/м³. Плотность нефтей изменяется в широких пределах каждого нефтегазоносного района. Это объясняется тем, что большинство разрабатываемых нефтяных месторождений представлено многопластовыми залежами, для которых, как правило, с увеличением глубины залегания продуктивного горизонта плотность нефти снижается.

Плотность нефти зависит:

· от химического состава, в частности, от содержания тяжелых смолисто-асфальтеновых и сернистых компонентов, парафинов;

· от фракционного состава.

Сравнивая плотности товарных нефтей с примерно равным содержанием асфальтенов и смол, можно получить ориентировочные представления об их углеводородном составе: парафиновые нефти имеют плотность в пределах 750 – 800, нафтеновые 820 – 860 и ароматические 860 – 900 кг/м³.

Плотность нефтяных фракций увеличивается по мере возрастания температурных пределов выкипания.

Для бензиновых фракций плотность заметно увеличивается с увеличением количества бензола и его гомологов. Знание плот­ности нефти и нефтепродуктов необходимо для всевозможных рас­четов, связанных с выражением их количества в весовых едини­цах. Для некоторых нефтепродуктов плотность является норми­руемым показателем качества.

Относительный удельный вес нефтяных и природных газов определяется как отношение веса газа к весу такого же объема воздуха при одинаковых условиях.

.

Если считать газ идеальным, то при 273 К, давлении 101,3 кПа и объёме 22,4 л масса m_г газа равна его молекулярной массе М. В таких же условиях масса 22,4 л воздуха составляет 28,9 г, поэтому относительная плотность газа относительно воздуха равна

(г/л).

Если давление и температура отличаются от нормальных, то плотность газа можно рассчитать по формуле[1]

или

Плотность смеси нефтепродуктов можно рассчитать по выражениям (5-7), если известны массовая доля (уравнение (5)), объёмная доля (уравнение (6)) или масса компонентов (уравнение (7)).

Дата добавления: 2015-08-09