Непредельных углеводородов

Фракция, 0С	К1	Фракция, 0C	К1
60-95 95-122	2,3 2,4	122-150 150-200	2,8 3,1

Бензины, полученные в результате термических или термокаталитических процессов переработки нефтяного сырья, кроме аренов, алканов и циклоалканов содержат еще непредельные углеводороды (алкены, циклоалкены, алкадиены и т. п.). Для исследования химического состава этих бензинов также иногда используют метод анилиновых точек. В этом случае понижение анилиновой точки фракции после обработки ее серной кислотой будет обусловливаться суммарным удалением аренов и непредельных углеводородов.

Массовую долю непредельных углеводородов в бензине Z, %, находят по формуле:

Z = K₁ ·(S - ∆t ∙K )/(K₁ -K), (7.5)

где S – суммарное содержание в бензине аренов и непредельных углеводородов;

К₁ – анилиновый коэффициент непредельных углеводородов (табл. 7.6);

Δt – повышение анилиновой точки фракции после удаления из нее аренов и непредельных углеводородов.

Значение S определяют в результате обработки бензиновой фракции 98%-й серной кислотой (по разности масс исходной фракции после сернокислотной обработки).

При необходимости более точных определений состава бензина в исходной фракции сначала находят содержание непредельных углеводородов (по йодным или бромным числам), а затем их удаляют бромированием или с помощью полухлористой серы, после чего определяют групповой химический состав остатка, как в случае исследования прямогонного бензина.

Проведение испытания. Анализируемый продукт сначала разгоняют из колбы с дефлегматором (шариковым или елочным) на узкие стандартные фракции в предварительно взвешенные колбочки с притертыми крышками. Определяют массовую долю В_n (% мас.) узких фракций в бензине.

В дальнейшем каждую фракцию анализируют отдельно.

Для каждой фракции:

1) определяют анилиновую точку исходной фракции;

2) удаляют арены серной кислотой (деароматизация);

3) определяют анилиновую точку деаоматизированной фракции;

4) рассчитывают содержание аренов, циклоалканов и алканов по уравнениям 7.1, 7.3, 7.4.

В итоге рассчитывают содержание аренов, циклоалканов и алканов в анализируемом бензине по уравнению 7.5.

7.1. Определение анилиновой точки

7.1.1. Метод равных объемов.

В чистую и сухую пробирку 2 (рис.7.1) помещают по 2 мл анилина и анализируемой бензиновой фракции, плотно закрывают пробкой со вставленными в нее термометром 1 и мешалкой 5 и укрепляют в муфте 3, погруженной в водяную баню 4. Продукт и анилин берут с помощью пипеток вместимостью 2 мл или из бюреток с ценой деления 0,1 мл. Термометр помещают так, чтобы середина ртутного шарика находилась на уровне линии раздела слоев анилина и продукта. Температуру водяной бани медленно повышают, при этом непрерывно перемешивают мешалкой продукт с анилином. Отмечают температуру полного смешивания жидкостей (при этом раствор становится прозрачным), прекращают нагревание и дают воде медленно остывать. Когда в пробирке 2 появляется муть, что свидетельствует о начале разделения фаз, снова начинают перемешивать раствор мешалкой. Вначале при перемешивание муть исчезает, но затем наступает момент неисчезающего помутнения. Как анилиновую точку отмечают наивысшую температуру, при которой муть при перемешивании не исчезает. Температуры полного смешивания и помутнения не должны расходиться более чем на 0,1 ⁰С. Определение анилиновой точки повторяют с новым образцом исследуемой фракции. Расхождение анилиновых точек в параллельных опытах не должно превышать 0,2 ⁰С.

7 .1.2. Метод максимальной анилиновой точки (истинной КТР в анилине).

В

Рис.7.1 Прибор для определения анилиновой точки: 1-термометр;

2-пробирка; 3-муфта; 4-водяная баня;

5-мешалка; 6-смесь анилина с исследуемой фракцией

пробирку 2 помещают 2 мл исследуемой фракции, 1,6 мл анилина и определяют температуру полного растворения, как описано выше. После этого к смеси добавляют еще 0,2 мл анилина и снова определяют температуру растворения. Обычно она бывает выше, чем при первом определении. Анилин прибавляют по 0,2 мл до тех пор, пока после некоторого максимума температуры растворения не наметится ее снижение. Максимальную анилиновую точку фиксируют; она соответствует истинной критической температуре растворения исследуемого продукта в анилине. При наличии достаточного количества вещества для каждого определения следует брать новые порции продукта и анилина.

7.2. Удаление аренов серной кислотой.

Удаление аренов проводят в делительной воронке, куда помещают 3 мл исследуемой фракции (или больше, если необходимо разбавлять исходную фракцию) и трехкратное (по объему) количество 98% серной кислоты. Смесь в делительной воронке взбалтывают в течение 20 минут, время от времени приоткрывая кран для выпуска газа. При обработке легкокипящих или богатых аренами углеводородных фракций делительную воронку со смесью бензина и серной кислоты вначале охлаждают в бане со льдом в течении 15 мин и только после этого начинают взбалтывание. Если при взбалтывании смесь разогревается, ее следует вновь охладить. После окончания перемешивания смеси дают отстояться до полного расслаивания, кислотный слой спускают из воронки, а бензин промывают водой, 10 %-м раствором гидроксида натрия, а затем снова водой до нейтральной реакции. Тщательно отделив от воды, бензин переносят в сухую колбу и высушивают прокаленным хлоридом кальция.