Data: 25.05.2015r.
|
Nr ćwiczenia: 4 |
Imię i nazwisko: Alicja Tracz Anna Topolska Martyna Warszewska Aleksandra Farasiewicz |
Temat: Krakowanie frakcji naftowych |
WEiP Technologia Chemiczna ROK II |
Ocena: |
Wstęp teoretyczny:
Krakowanie jest to zespół reakcji chemicznych jakim ulegają pod wpływem temperatury węglowodory i organiczne heterozwiązki obecne w ropie naftowej lub we frakcjach naftowych.
Reakcja główna polega na rozerwaniu wiązania pomiędzy atomami węgla, co powoduje fragmentacje dużych cząsteczek na mniejsze o mniejszej masie molowej. Reakcji głównej towarzyszą również uboczne reakcje polegające na rozrywaniu wiązań między atomem węgla i atomem wodoru oraz między atomem węgla i heterozwiązkami, a także reakcje wtórne, w których biorą udział produktu rozpadu: jony i rodniki.
Kraking obejmuje różnorodne procesy technologiczne prowadzone w temperaturach od około 400 do 1000 0C, przy ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego lub pod wysokim ciśnieniu (7-20MPa).
Podstawowym celem procesów krakingu jest konwersja ciężkich fakcji naftowych do produktów lżejszych, zwłaszcza paliwowych i olefin lekkich.
Cel ćwiczenia:
Wykonanie pomiaru krakowania termicznego ciężkiej frakcji z destylatu ropy naftowej w zakresie temperatur 300-600 0C.
Oznaczenie zawartości węglowodorów w gazach w funkcji temperatury krakowania.
Przebieg ćwiczenia.
Umieściliśmy 1,05299 g próbki w piecu oporowym.
Wprowadziłyśmy do chromatografu próbkę gazu wylotowego z reaktora. Notujemy temperaturę próbki w momencie dozowania.
Czynności dozowania gazu wraz z odczytem temperatury notujemy co 5 minut do uzyskania temperatury 600 0C.
Wyniki analizy chromatograficznej analizowane są poprzez komputer.
Po zakończeniu doświadczenia drukujemy otrzymane chromatografy.
Opracowywanie wyników
1. Skład wzorców
Nazwa (wzór) |
% objętościowy |
Metan (CH4) |
0,57 |
Eten(C2H4) |
0,41 |
Etan(C2H6) |
0,48 |
Propan(C3H8) |
0,40 |
2.Czasy retencji
Nazwa (wzór) |
Czas retencji [min] |
Metan (CH4) |
0,57 |
Eten(C2H4) |
1,44 |
Etan(C2H6) |
1,18 |
Propan(C3H8) |
2,17 |
3.Wysokości pików
Nazwa (wzór) |
Wysokość piku [mV] |
Metan (CH4) |
236,841 |
Eten(C2H4) |
288,038 |
Etan(C2H6) |
214,269 |
Propan(C3H8) |
193,358 |
4.Wysokości pików badanych gazów pokrakingowych w zależności od temperatury
Temperatura[oC] |
Wysokość piku [mV] |
|
|||
|
CH4 |
C2H4 |
C2H6 |
C3H8 |
|
335 |
31,78 |
7,41 |
2,94 |
1,76 |
|
374 |
189,13 |
99,67 |
13,01 |
26,98 |
|
409 |
564,97 |
258,56 |
16,16 |
53,23 |
|
435 |
918,78 |
261,35 |
17,33 |
47,13 |
|
453 |
870,09 |
167,52 |
13,9 |
23,49 |
|
460 |
393,51 |
69,15 |
9,97 |
8,13 |
|
477 |
236,8 |
38,74 |
7,12 |
4,270 |
Ilościowy skład analizowanego gazu pokrakingowego:
Ci=(Cwi*Hi)/Hw
Ci- stężenie węglowodoru i w badanym gazie (%)
Cwi- stężenie węglowodoru i w gazie wzorcowym (%)
Hi- wysokość piku węglowodoru i w gazie badanym (mV)
Hw- wysokość piku węglowodoru i w gazie wzorcowym (mV)
Obliczenia
Metan
Cw=0,57[%] Hw=236,841[mV]
Temperatura 335[ºC]
C=(0,57*31,78)/236,841=0,076[%]
Temperatura 374[ºC]
C=(0,57*189,13)/236,841=0,46[%]
Temperatura 409[ºC]
C=(0,57*564,97)/236,841=1,36[%]
Temperatura 435[ºC]
Temperatura 453[ºC]
C=(0,57*870,09)/236,841=2,09[%]
Temperatura 460[ºC]
C=(0,57*393,51)/236,841=0,95[%]
Temperatura 477[ºC]
C=(0,57*236,80)/236,841=0,57[%]
C=(0,57*918,78)/236,841=2,21[%]
Eten
Cw=0,41[%] Hw=288,038[mV]
Temperatura 335[ºC]
C=(0,41*7,41)/ 288,038=0,011[%]
Temperatura 374[ºC]
C=(0,41*99,67)/ 288,038=0,142[%]
Temperatura 409[ºC]
C=(0,41*258,52)/ 288,038=0,368[%]
Temperatura 435[ºC]
Temperatura 453[ºC]
C=(0,41*157,52)/ 288,038=0,224[%]
Temperatura 460[ºC]
C=(0,41*69,15)/ 288,038=0,098[%]
Temperatura 477[ºC]
C=(0,41*38,74)/ 288,038=0,055[%]
C=(0,41*261,35)/ 288,038=0,372[%]
Etan
Cw=0,48[%] Hw=214,269[mV]
Temperatura 335[ºC]
C=(0,48*2,94)/214,269=0,007[%]
Temperatura 374[ºC]
C=(0,48*13,10)/214,269=0,029[%]
Temperatura 409[ºC]
C=(0,48*16,16)/214,269=0,036[%]
Temperatura 435[ºC]
C=(0,48*17,33)/214,269=0,038[%]
Temperatura 453[ºC]
C=(0,48*13,903)/214,269=0,031[%]
Temperatura 460[ºC]
C=(0,48*9,974)/214,269=0,022[%]
Temperatura 477[ºC]
C=(0,48*7,12)/214,269=0,016[%]
Propan
Cw=0,40[%] Hw=193,358 [mV]
Temperatura 335[ºC]
C=(0,40*1,76)/193,358=0,004[%]
Temperatura 374[ºC]
C=(0,40*26,98)/193,358=0,056[%]
Temperatura 409[ºC]
C=(0,40*53,23)/193,358=0,110[%]
Temperatura 435[ºC]
C=(0,40*47,13)/193,358=0,097[%]
Temperatura 453[ºC]
C=(0,40*23,492)/193,358=0,049[%]
Temperatura 460[ºC]
C=(0,40*8,13)/193,358=0,017[%]
Temperatura 477[ºC]
C=(0,40*4,270)/193,358=0,009[%]
Masa frakcji stałych, ciekłych i gazowych
Masa reaktora z próbką =72,6809g
Masa pustego reaktora = 71,6280g
Masa próbki (przed badaniem):1,0529[g]
Masa pustego odbieralnika: 15,2584[g]
Masa odbieralnika z próbką: 15,6400[g]
Masa frakcji ciekłej: 15,6400-15,2684=0,3716[g]
Masa frakcji stałych: 72,6809-71,6280=0,4907[g]
Masa frakcji gazowych: 1,0529-0,3716-0,4907=0,1906[g]