Техническая литература, Интернет-магазин, Книги почтой, Технопресс
Справочник по переработке нефти

Глава 11

Смешение компонентов продуктов

 

СМЕШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ БЕНЗИНА ПО ОКТАНОВОМУ ЧИСЛУ

Октановые числа по исследовательскому и моторному методам (ОЧ/ИМ и ОЧ/ММ) можно оценить с помощью следующих формул:

 

R = R1 + C1 x (R2 – R1 x JX) + C2 x (O1 – O2) + C3 x (A1 – A2),

где:

R - октановое число смеси по исследовательскому методу;

R0 - октановое число каждого компонента по исследовательскому методу;

R1 - сумма произведений октанового числа каждого компонента (ОЧ/ИМ) на его объемную долю (октановое число, средневзвешенное по объему);

R2 - сумма произведений R0 и J каждого компонента, умноженных на его объемную долю (произведения, средневзвешенные по объему);

JX - сумма произведений чувствительности каждого компонента (J) на его объемную долю;

O1 - сумма произведений квадрата процентного содержания олефинов в каждом компоненте на его объемную долю;

O2 - квадрат суммы произведений процентного содержания олефинов в каждом компоненте на его объемную долю (квадрат суммы, средневзвешенной по объему);

A1 - сумма произведений квадрата процентного содержания ароматики в каждом компоненте на его объемную долю;

A2 - квадрат суммы произведений процентного содержания ароматики в каждом компоненте на его объемную долю (квадрат суммы, средневзвешенной по объему)

 

и

 

M = M1 + D1 x (M2 – M1 x JX) + D2 x (O1 – O2) + D3 x [(A1 – A2)/100]2,

 

где:

M - октановое число смеси по моторному методу;

M0 - октановое число каждого компонента по моторному методу;

M1 - сумма произведений октанового числа каждого компонента (ОЧ/ММ) на его объемную долю (октановое число, средневзвешенное по объему);

M2 - сумма произведений M0 и J каждого компонента, умноженных на его объемную долю (произведения, средневзвешенные по объему).

 

Эти уравнения описывают линейную зависимость при смешении, но с тремя поправочными слагаемыми, учитывающими отклонения от линейности, которые обычно наблюдаются у бензиновых смесей. С помощью первого слагаемого (функция чувствительности) вводится поправка на отклонение от линейности, обусловленное тем, что октановые числа определяют при степени сжатия, отличной от степени сжатия, для которой указываются номинальные характеристики смеси. А с помощью второго слагаемого (функция содержания олефинов) и третьего слагаемого (функция содержания ароматики) вводятся поправки, учитывающие химическое взаимодействие компонентов в смеси.

Ниже приводятся коэффициенты при поправочных слагаемых. Для уравнения ОЧ/ИМ принимаются следующие коэффициенты:

C1 = 0,04307;

C2 = 0,00061;

C3 = -0,00046.

 

Для уравнения ОЧ/ММ принимаются следующие коэффициенты:

D1 = 0,04450;

D2 = 0,00081;

D3 = −0,00645.

 

Эти коэффициенты получены методом регрессионного анализа данных по ОЧ/ИМ и ОЧ/ММ для реальных лабораторных смесей.

 

Смешение компонентов бензина по методу коэффициентов взаимодействия

Зная свойства индивидуальных компонентов бензина и коэффициенты взаимодействия для бинарных смесей, можно разработать точную программу табличных расчетов для смешения применительно к произвольному НПЗ с известным максимальным числом компонентов и их свойствами. При этом единственным дополнительным требованием является лабораторное определение величин ОЧ/ИМ, ОЧ/ММ и данных разгонки по ASTM для всех возможных бинарных смесей данного числа компонентов смешения.

Для всех бинарных смесей устанавливаются коэффициенты взаимодействия, которые используются в модели для точного определения свойств любых бензиновых смесей этих компонентов.

 

Алгоритм смешения

Изучение данных по смешению компонентов бензина показало, что нелинейность поведения компонентов бензина при смешении можно описать уравнением следующего вида:

 

Pрасч = Pоб + I(1,2) x X1 x X2 + I(1,3) x X1 x X3 + … + I(8,9) x X8 x X9,

где:

Pрасч - расчетное свойство;

Pоб - средневзвешенное (по объему) свойство;

I(1,2)...I(8,9) - коэффициенты взаимодействия компонентов;

X1...X9 - объемная доля каждого компонента.

 

Коэффициент взаимодействия для бинарной смеси можно рассчитать по следующей формуле:

 

I(A,B) = (Pфакт – Pоб)/(VA x VB)

где:

I(A,B) - коэффициент взаимодействия компонентов A и B;

Pфакт - свойство смеси, определенное в лаборатории;

Pоб - средневзвешенное (по объему) свойство смеси;

VA, VB - объемная доля компонентов A и B.

 

В данной модели принят принцип использования коэффициентов взаимодействия при смешении и разработана модель табличных расчетов для определения октановых чисел и летучести многокомпонентной смеси.

 

Пример 11-2

Ниже приводится пример табличного расчета для многокомпонентной смеси с использованием метода коэффициентов взаимодействия. Нам требуется определить ОЧ/ИМ, ОЧ/ММ и показатели разгонки по ASTM для смеси следующих компонентов:

 

легкая нафта каталитического крекинга (ЛКН);

средняя нафта каталитического крекинга (СКН);

легкая прямогонная нафта (ЛПН);

полимер-бензин (ПОЛИ);

бензин риформинга с ОЧ/ИМ 95 пунктов (РИФ 95);

бензин риформинга с ОЧ/ИМ 97 пунктов (РИФ 97).

 

В лаборатории для каждого из этих компонентов смеси и для всех возможных бинарных смесей определены следующие свойства: ОЧ/ИМ, ОЧ/ММ и показатели разгонки по ASTM — доля отгона при температурах 66, 91, 121 и 191 °C.

По числу компонентов бинарных смесей определяется возможное число бинарных смесей. Например, из 6 компонентов можно составить 15 бинарных смесей. Для расчета коэффициентов взаимодействия по каждой бинарной смеси в лаборатории составляются все 15 бинарных смесей и определяются их свойства. Определив коэффициенты взаимодействия, можно с помощью уравнения смешения оценить свойства каждой композиции этих компонентов. Для упрощения вычислений используется программа табличных расчетов.

Свойства чистых компонентов и коэффициенты взаимодействия для всех бинарных смесей приводятся в табл. с 11-3 по 11-6. Для расчета свойств смеси (ОЧ/ИМ, ОЧ/ММ, разгонка) состав смеси приводится в табл. 11-6, а найденные свойства смеси — в табл. 11-7.


<вернуться>


Оглавление


Отрывок 1


Отрывок 2


Отрывок 3


Отрывок 4



Назад в раздел
Premium Engineering

ООО «Премиум Инжиниринг»    
Телефон: (495) 641-21-57    
Факс: (495) 641-21-58    
info@http://techno-press.ru    

akunko@http://techno-press.ru    

Skype: akunko_pe    


Поддержка сайта - it-in