Техническая химия

«Определение группового состава гудрона»

Отчет по лабораторной работе № 6

Определение группового состава гудрона

Цель работы: определить групповой состав образца гудрона.

Аппаратура и реагенты: сушильный шкаф с терморегулятором, обеспечивающим температуру 120 ºС; колбонагреватель; колба термостойкая; холодильник стеклянный, лабораторный; мерный цилиндр; эксикатор с СаСl₂ или MgSO₄ ; стеклянная воронка; бумажный фильтр “синяя лента”; аналитические весы; изооктан.

1 Краткие теоретические основы

Для группового анализа нефтяных остатков, получаемых при перегонке нефти (мазуты, гудроны), используют, главным образом, методы сольвентной экстракции, которые позволяют их разделить на 2 фракции: а) вещества, растворимые в изооктане; б) вещества, нерастворимые в этих растворителях. Фракцию веществ, растворимых в изооктане называют “мальтены”, она представляет собой смесь углеводородов (масел) и смол. Эту фракцию часто подвергают дополнительному жидкостному храматографическому разделению (на силикаиле) и определяют содержание парафино-нафтеновых, ароматических углеводородов и смол. Фракцию веществ, нерастворимых в изооктане, называют “асфальтены”, она представляет собой наиболее высокомолекулярную часть нефти.

Асфальтены являются нежелательными примесями в топливах, сырье процессов гидрокрекинга, гидроочистки, каталитического крекинга, в которых их содержание ограничивают. Однако в таких продуктах нефти, как битумы асфальтены являются основными структурообразующими компонентами, придающие им необходимые товарные свойства.

Метод определения содержания асфальтенов сводится к растворению компонентов гудрона в избытке растворителя и отфильтрованию выпавшего осадка асфальтенов на фильтре.

2 Порядок проведения работы

Образец гудрона массой 0,8486 г внесли в колбу и залили 100 мл растворителя (изооктана).  Колбу соединили с обратным холодильником и нагревали в колбонагревателе в течение 1 часа при температуре соответствующей температуре кипения растворителя. Затем горячий раствор фильтровали через фильтр “синяя лента”, предварительно смоченный толуолом и высушенный в сушильном шкафу при 120 ± 2 ºС до постоянной массы, равной 1,06335 г. Осадок на фильтре промывали горячим растворителем до обесцвечивания стекающего фильтрата.

После этого фильтр с осадком высушивали при 120 ± 2 ºС до постоянной массы, охладили в эксикаторе и взвесили, доведя его массу до постоянной величины, равной 1,31975 г.

3 Расчетная часть

Определяем содержание асфальтенов (веществ, нерастворимых в изооктане) по формуле

                                          x =  %,                                        (1) 

где m₁ – масса образца гудрона, г;

m₂ – масса фильтра, г;

m₃ – масса фильтра с осадком, г.

Определяем содержания мальтенов (веществ, растворимых в изооктане) по формуле

                                          y = 100 – x.                                                     (2)

Подставляя числовые значения в выражения (1) и (2), получаем:

x = %= 30,21 %,

y = 100 % – 30,21 % = 69,79 %.

Вывод. В ходе лабораторной работы был определен групповой состав образца гудрона: мальтены составляют 69,79 % по массе, асфальтены соответственно 31,21 % по массе.