Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений

Институт природных ресурсов

Отчет по лабораторной работе №4:
определение углеводородного состава товаров конверсии попутных нефтяных газов на цеолитсодержащих катализаторов

Выполнил: студент группы

Проверил: Хомячков И.С.

Томск – 2013

Цель работы: найти углеводородный состав товаров конверсии попутных нефтяных газов на цеолитсодержащих катализаторах.

Оборудование и материалы:хроматограф, ЭВМ, ПО Хроматэк - аналитик, пропан - бутановая фракция, сорбент, цеолитсодержащие катализаторы Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений.

Ход работы:

1) Для газовой консистенции:

Производим включение хроматографа, производим выход на режим: t=35 ºC; Vвозд=200 мл/мин; tдетек=500 ºC; VН2=20 мл/мин. Дальше осуществляем отбор пробы при помощи крана-дозатора. Пропан - бутановая фракция поступает из баллона. После вводим пробу также при помощи крана-дозатора и преступаем к началу анализа Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений. Газовая смесь поступает в колонку, которая заполнена сорбентом (фаза 5 % NaOH, нанесенная на Al2O3), где происходит адсорбция компонент консистенции т.е. изменение концентрации вещества поблизости поверхности раздела фаз. Причина адсорбции - это ненасыщенность межмолекулярных связей поблизости поверхности. После колонка помещается в термостат, где происходит программируемый нагрев (tнач.кол Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений.=35 ºC; tкон.кол.=500 ºC). В итоге при определенной температуре происходит десорбция, (процесс оборотный адсорбции), определенного компонента газовой консистенции, согласно его свойствам, которые поступают в сенсор по теплопроводимости, где происходит их анализ и классификация. Приобретенные данные регистрируются на ЭВМ при помощи программного обеспечения Хроматэк - аналитик 2.5 (таблица 2).

2) Для водянистых Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений товаров:

Произведем включение хроматографа, ожидаем выход хроматографа на режим: t=35 ºC; VHe=30 мл/мин; Vвозд=200 мл/мин; tиспар=250 ºC; VН2=20 мл/мин. Дальше создадим отбор пробы микрошприцом объемом 0,2 мкл. Введен пробу и начнем анализ. Через некое время в испарителе происходит испарение пробы и поступление её в колонку. Капиллярная колонка Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений представляет собой недвижную водянистую фазу, в какой происходит растворение анализируемых углеводородов. Колонка помещена в термостат, где происходит программируемый нагрев (tнач.кол.=35ºC; tкон.кол.=500 ºC). В итоге при определенной температуре происходит испарение углеводородных компонент в определенном порядке (в согласовании с их качествами), которые поступают Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений в ДИП, где происходит анализ. Приобретенные данные фиксируются на ЭВМ при помощи по Хроматэк- аналитик 2.5

Таблица 1. Состав изначальной консистенции газов С2-С4

Заглавие Состав, %
Состав газовой фазы
метан 0,66
этан 6,33
этилен 0,19
пропан 80,06
пропилен 3,69
и-бутан 2,58
н-бутан 6,36

Таблица 2. Воздействие температуры процесса на состав товаров переработки газов С2 – С4 на промышленном катализаторе Sud-Chemie Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений при большой скорости подачи сырья 240ч -1

Заглавие / температура
Выход газовой фазы, масс % 71,3 68,4 67,1 59,2
Выход водянистой фазы, масс % 28,7 31,6 32,9 40,8
Состав газовой фазы
метан 19,4 28,6 37,3 45,8
этан 14,4 16,9 18,1 19,0
этилен 4,4 6,7 9,2 11,7
пропан 52,7 39,6 27,4 17,1
пропилен 4,2 5,3 5,8 5,6
и-бутан 1,8 0,9 0,4 0,1
н-бутан 2,4 1,3 0,6 0,3
Состав водянистой фазы
бензол 6,7 9,6 14,2 18,6
толуол 32,1 35,0 38,7 37,8
этилбензол 2,7 2,8 2,8 2,5
п,м-ксилолы 23,0 21,8 17,2 13,5
о-ксилол 7,6 7,4 5,9 4,7
м-этилтолуол 0,1 0,1 0,1 0,1
мезителен 0,2 0,2 0,2 0,1
псевдокумол 1,8 2,0 1,5 1,1
С9-арены - - - -
1,2,3-триметилбензол 0,8 0,9 0,7 0,5
м-диэтилбензол 1,3 1,4 0,9 0,6
С Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений10-арены - - 0,1 0,1
1,2-диметил-3-этилбензол 0,5 0,6 0,4 0,3
С11-арены 2,5 3,8 1,3 2,3
1,3,5-триметил-2-этилбензол 3,5 4,2 2,5 1,7
нафталин 7,6 2,2 2,5 4,1
б-метилнафталин 4,7 2,7 3,0 4,2
а-метилнафталин 1,1 1,1 1,5 2,1
б-этилнафталин 0,1 0,2 0,5 0,5
а-этилнафталин 0,4 0,2 0,2 0,3
2-диметилнафталин 0,3 0,4 0,7 0,7
Степень конверсии, % 43,0 58,0 72,0 83,0

Вывод:В итоге проведенного анализа выявлена зависимость конверсии и селективности образования товаров перевоплощения газообразных углеводородов на цеолит содержащих катализаторов от температуры реакции. Установлено, что температура является решающим фактором, определяющим глубину Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений и направление перевоплощения низших алканов на цеолитных катализаторах: с увеличением температуры степень перевоплощения алканов C1-С4 растет из-за ускорения реакций крекинга и дегидрирования. Зависимо от состава начальной консистенции газообразных углеводородов существенное повышение их конверсии наблюдается в температурном интервале 500-600°С, при всем этом основными продуктами в водянистой фазе Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений являются бензол, толуол, ксилолы и нафталин. С ростом большой скорости подачи сырья понижается конверсия и содержание в продуктах реакции бензола и нафталина, и увеличивается выход олефинов С2-С3 и алкилароматических углеводородов. При низких степенях перевоплощения (20-30%) основными реакциями являются дегидрирование и крекинг, а на начальной Н-форме цеолита Кафедра Геологии и разработки нефтяных месторождений — крекинг с образованием значимых количеств алканов С1-С2, т.е. на металлсодержащих цеолитах значительно ускоряется процесс дегидрирования низших алканов. При увеличении температуры процентное соотношение выхода газовой фазы и водянистой фазы меняется: количество газа миниатюризируется, а водянистой фазы - возрастает. Степень конверсии значительно возрастает с повышением температуры.


kafedra-bezopasnie-informacionnie-tehnologii.html
kafedra-biomedicinskoj-etiki-i-medicinskogo-prava-s-kursom.html
kafedra-buhgalterskogo-ucheta-i-audita-rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-opd-f-04-buhgalterskij-uchet-i-audit.html