Распределение температур кипения

Распределения температур кипения дает представление о составе нефти и помогает оценить количество продуктов, которые можно получить из нее в результате переработки.

Эту характеристику можно быстро определить методом имитированной дистилляции с помощью газового хроматографа, не прибегая к традиционной дистилляции в перегонном кубе, отнимающей много времени и требующей проб относительного большого объема.

Метод определения распределения температур кипения в пробах с содержанием атмосферных и вакуумных остатков с помощью высокотемпературной газовой хроматографии (ASTM D169) расширяет определяемые интервалы кипения до 720 °С. Эта величина соответствует испарению соединений н-С100.

Такое расширение интервала немаловажно для технологов нефтепереработки, так как ряд сортов нефти на современном нефтяном рынке содержит значительные количества остатка с температурой кипения существенно выше 538 °С.

Эти сведения дают возможность быстро оценить сорта нефти и выбрать те из них, которые дают больше экономических выгод и более рентабельны для переработки.

Полученные сведения можно вводить в модели линейного программирования и использовать для выбора рабочих условий процессов нефтепереработки. Эти данные также помогают быстро определить повышенное содержание в нефти слишком низко- или высококипящих фракций, из-за которых распределение приобретает «двугорбую» форму.

Однако газохроматографическая имитированная дистилляция не дает никакой информации для качественной оценки нефти. Для этого необходимы традиционные методы дистилляции в перегонном кубе.

Перечисленные выше методы инспекционных испытаний не являются исчерпывающими, а всего лишь относятся к одним из наиболее часто применяемых.

Эти испытания дают сведения об особенностях обращения с нефтью, о некоторых присутствующих в ней примесях, свидетельства о попутных загрязнениях и общее представление о продуктах, которые можно из нее получить.

Однако они не дают сведений, которые позволяли бы определить, может ли исследуемая нефть или смесь нефтей дать экономически целесообразную номенклатуру продуктов.

Нефтеперерабатывающие компании приспосабливают всесторонний анализ своим индивидуальным потребностям, и число фракций, на которые разделяют нефть при анализе, может варьировать от 4 до 24 и более.

Достаточно точную оценку обеспечивает разделение нефти на десять фракций, которые приведены в табл. 2.4.

Для полного анализа, в зависимости от числа отбираемых фракций и проводимых испытаний, обычно требуется от 5 до 50 л нефти.

Фракционирование нефти начинается с разгонки для того, чтобы определить истинные температуры кипения (ИТК). Это температуры, эквивалентные найденным, в пересчете на атмосферное давление, в дистилляционной колонне эффективностью от 14 до 18 теоретических тарелок, работающей с кратностью орошения 5 : 1 (ASTM D92 – метод разгонки нефти в колонне эффективностью теоретических тарелок).

Такой способ можно применять для отделения всех фракций с максимальной границей отделения, соответствующей ИТК около 350°С.

Более старый метод дистилляции нефтепродуктов при пониженном давлении (ASTM D1160) пригоден для разгонки жидких смесей с максимальной температурой кипения лишь около 400 °С при давлении 0,013 кПа (ИТК около 640°С). На рис. 2.14 представлены кривые ИТК для тяжелой нефти и легкой нефти.

Число всевозможных испытаний, которым можно подвергнуть каждую из фракций, слишком велико, чтобы перечислить их все. Поэтому остановимся лишь на тех, которые наиболее часто используют.