Электрические свойства нефти. Электрическое свойство нефти


Электрические свойства нефтей

Нефть – диэлектрик. Диэлектрическая проницаемость (ε) показывает, во сколько раз взаимодействие между электрическими зарядами в данном веществе меньше, чем в вакууме, при прочих равных условиях. Теоретически считается, что если у вещества ε < 2,5, то вещество считается диэлектрик. Величины диэлектрической проницаемости изменяются в следующих диапазонах: для воздуха → 1 – 1,0006; для нефти → 1,86 – 2,38; для нефтяного газа → 1,001 – 1,015; для смол и асфальтенов → 2,7 – 2,8; для воды → 80 – 80,1.

С увеличением минерализации диэлектрическая проницаемость будет падать. Например, для растворов NaCl в воде при концентрации NaCl равной 5,6 % диэлектрическая проницаемость воды равна – 69,1, а при концентрации NaCl равной 10,7 % диэлектрическая проницаемость уменьшится до 59.

Электрические свойства зависят от содержания асфальто-смолистых веществ в нефти и с увеличением их содержания можно говорить и об электрической проводимости нефти. Величина удельной электропроводности (γ, ом·м-1) нефтей изменяется в диапазоне → 0,5 · 10-7–0,5 · 10-6; газоконденсатов и светлых нефтепродуктов → 10-10 – 10-16 [ом· м]-1.

Молекулярная масса

Молеккулярная масса -важнейшая характеристика нефти. Этот показательдает среднее значение веществ, входящих в состав той или иной фракций нефти и позволяет сделать заключение о составе нефтепродуктов. Он широко применяется для расчетов аппаратов подготовки и переработки нефтей. Молекулярная масса связана с температурой кипения продуктов и используется для определения молекулярной рефракции, парахора (эмпирическая зависимость, позволяющая охарактеризовать химический состав нефтяных фракций) и др.

Молекулярная масса узких — пятидесятиградусных — фракций различных нефтей с одинаковыми пределами перегонки имеет достаточно близкие значения. Определение молекулярной массы нефтепродуктов, как и индивидуальных веществ, проводят различными методами, что объясняется разнообразием свойств этих продуктов. Очень часто способ, пригодный для определения молекулярной массы одних продуктов, совершенно непригоден для других. В аналитической практике применяют криоскопический, эбуллиоскопический и реже осмометрический методы. Кроме того, существуют приближенные расчетные методы.

Наиболее распространенной эмпирической формулой для определения молекулярной массы нефтепродуктов является зависимость Воинова:

 

Мср = а + btср + ct2ср,(4.19)

 

где а, b, с — постоянные, различные для каждого класса углеводородов;

tср — средняя температура кипения нефтепродуктов, определяемая посоот­ветствующим таблицам или номограммам.

Для алканов формула Воинова имеет вид:

 

Мср = 60 + 0,3 · tср, + 0,001·t2ср.(4.20)

 

для циклоалканов:

 

Мср = (7·К - 21,5) + (0,76 - 0,04·K) ·tср + (0,0003·K - 0,00245)· t2ср,(4.21)

 

где К — характеристический фактор, который колеблется в пределах 10,0— 12,5 (по данным Гурвича И.Л.).

Молекулярная масса связана с температурей кипения и показателем преломления:

 

lg М = 1,939436 + 0,0019764·tкип + lg (2,1500 – n22D),(4.22)

 

где tкип — средняя температура кипения фракции.

Расчет по этому уравнению дает довольно точные результаты. Для фракций с молекулярной массой 70—300 (керосин — легкие смазочные масла) можно использовать корреляцию: М —tкип. —ρ204. Для более узких тяжелых, фракций (240— 590) можно пользоваться зависимостью: М— n22D —tпл.Для нахождения молекулярной массы этими методами имеются номограммы.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Электрические свойства нефти - Промышленность

Безводная нефть и нефтепродукты являются диэлектриками. Значение относительной диэлектрической постоянной ε нефтепродуктов около 2, что в 3-4 раза меньше, чем у стекла и фарфора. У безводных, чистых нефтепродуктов электропроводность совершенно ничтожна. Твердые парафины применяются в электротехнической промышленности в качестве изолятора, а специальные масла - для заливки трансформаторов, конденсаторов и другой аппаратуры. Нефтяные масла применяются для изоляции токонесущих частей и отчасти для отвода тепла. Высокие диэлектрические свойства нефтепродуктов способствуют накоплению на их поверхности зарядов статического электричества. Их разряд может вызвать искру, а следовательно, загорание нефтепродуктов, что приводит к пожарам и взрывам. Образование статического электричества может произойти от ряда самых разных причин. Например, при перекачке нефтепродуктов в результате трения о трубы или ударов жидкой струи возникают заряды, иногда очень высокого напряжения. Надежным методом борьбы с накоплением статического электричества является заземление всех металлических частей аппаратуры, насосов, трубопроводов и т.п.

7.Оптические свойства нефти.Это цвет, показатель преломления, оптическая активность и т.д. Многие из этих показателей вносятся в госты. По некоторым оптическим показателям можно судить о глубине очистки нефтепродуктов, о возрасте и происхождение нефти. Все оптические свойства нефти существенно зависит от химической природы. Все углеводороды нефти бесцветные, цвет нефти и нефтяных фракций придают или САВ или сернистые соединения. Чем тяжелее нефть, чем больше в ней САВ, тем темнее ее цвет. Если нефти белые, то их плотность составляет 0,078(невысок), т.е. эта нефть близка к газоконденсатным фракциям. Если нефть красная, то плотность равна 0,81 т.е. эта нефть в богата бензино-керосиновыми фракциями. Все тёмные нефти имеют плотность до 0,9.Цвет таким нефтям придают ВМС в которые входят C,O,S,H часто N и металл. Соответственно чем тяжелее нефть, тем больше в ней указанных веществ и тем темнее цвет. При глубокой очистки нефтяных дистиллятов можно получить бесцветный нефтепродукт даже такие высокомолекулярные как масла и парафины. Флуоресценция - это свечение в отраженном свете. Это явление характерно для сырых нефтей и нефтепродуктов. Причины этого неизвестны, но установлено, что различные полициклические ароматические углеводороды способны к флуоресценции и при добавлении их к нефти вызывают ее свечение. Практическое значение пока это явление не имеет, но флуоресценцию необходимо гасить, если фракции нефти используются как рабочая жидкость каких-либо приборов. Под оптической активностью понимают способность веществ вызывать поворот плоскости полимеризации проходящего через них плоско поляризованного света. Так как такое явление характерно для большинства нефтей, то считают что это доказательство органического происхождения нефти, т.к. оптич. активность присуща только органич. соед-ям. УВ с темп-ой выкипания до 200 не обладает способностью вращать плоскость поляризации, больше такой склонностью обладают более тяжелые нефти, в которых может присутствовать асимметричный атом углерода. При переходе световых лучей из одной среды в другую их скорость и направление меняются. Это явление называется рефракцией. Показатель преломления является характерной константой вещества. При переходе светового луча из воздуха на поверхность какого-либо тела он частично отражается и частично проходит внутрь тела, при этом он изменяет свое направление, т.е. преломляется. Отношение синуса угла падения (α1) к синусу угла преломления (α2) называется показателем преломления(n): n = sinα1 / sinα2. Показатель преломления (n) для данной среды – величина постоянная. Показатель преломления зависит от длины волны падающего луча и температуры. Чаще всего определяют показатель преломления для источника света с желтой линией спектра натрия (D). С повышением температуры показатель преломления понижается. Поэтому необходимо указывать температуру, при которой проводилось определение (nDt). Показатель преломления определяют для того, чтобы установить чистоту индивидуальных соединений, а также для определения состава бинарных углеводородных смесей. Удельная рефракция (R) является производной показателя преломления (nD): R = (nD – 1) / ρ = const (формула Гладстона – Даля),где ρ – плотность продукта, измеренная при той же температуре, что и показатель преломления. Молекулярная рефракция (RМ) - это произведение удельной рефракции (R) на молекулярную массу (М): RМ = (nD – 1) М / ρ = (nD – 1) V,где М – молекулярная масса; V – молекулярный объем исследуемого вещества.

8.Теплопроводность, теплоёмкость, теплосодержание

Эти свойства углеводородов зависят от их молекулярного состава, строения молекул, от температуры и давления. В связи с этим все теплофизические константы углеводородов нефти и ее фракций зависят от соответствующих свойств входящих компонентов и тесно связана с такими показателями как плотность, молекулярная масса и средняя температура кипения исследуемого продукта. Влияние химического состава на физические и тепловые свойства учитываются величиной характеризующего его фактора. Теплопроводность - способность материальных тел к переносу энергии (теплообмену) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела, осуществляемому хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Этот параметр зависит от температуры. Для газов и паров этот показатель увеличивается с увеличением температуры, а для жидкости уменьшается с увеличением температуры. При этом наиболее теплопроводность характерна для алканов и для би- и трициклических структур с длинными боковыми цепями. Теплоемкость(Дж/К) - это показатель, который зависит от плотности и температуры. В некоторой степени на этот показатель влияет химический состав нефтяных фракций. Физический смысл: если подводить теплоту с одинаковой скоростью к нефтепродуктам с разной теплоемкостью, то тот продукт, который обладает меньшей теплоемкостью нагревается до более высокой температуры (т.е. теплоемкость тела равна количеству теплоты, поглощенному телом при нагревании или выделенному при его охлаждении на 1К.). Обычно для подсчета теплоемкости жидких нефтепродуктов используют уравнение Крега. Для определения теплоемкости можно использовать различные графические зависимости, которые в основном получены для нефтепродуктов не более 12. При другом значении характеризующего фактора (более 12) определенные или найденные значения теплоемкости увеличивается путем умножения на поправочный коэффициент, который определяют по поправочному графику. Теплоемкость смеси нефтепродуктов подчиняется правилу аддитивности, и зная состав смеси можно по теплоемкостям и массовым долям компонентов составляющих смесь определить теплоемкость нефтепродукта. Теплоемкость может выражаться в массовых и мольных единицах(Дж/кг·К или Дж/моль·К). Мольные теплоемкости рассчитываются как произведение теплоемкости на ее молекулярную массу, мольная теплоемкость зависит от температуры и молекулярной массы. Теплосодержание(энтальпия)(Дж/кг). Различают теплосодержания для жидкостей и паров. Теплосодержанием жидкости называют количество теплоты, которую необходимо сообщить 1 кг данной жидкости чтобы нагреть её от нуля до заданной температуры. На энтальпию нефтяных фракций влияет их плотность и химический состав. Энтальпия паров это количество теплоты которое необходимо для нагрева жидкого продукта до данной температуры испарения этого продукта при данной температуре и далее для перегрева паров. Теплосодержание паров зависит от химического состава и от давления, так как давление влияет на теплоту испарения. Необходимо отметить, что давление не влияет на энтальпию идеальных газов, но энтальпия паров нефтепродуктов снижается при увеличении давления. Чтобы определить энтальпию нефтепродукта при повышенном давлении сначала определяют энтальпию при атмосферном давлении и из полученного давления вычитают поправку которую определяют по формулам. В них используется средняя молекулярная масса нефтепродуктов, а также приведенные значения давления и температуры. Для расчета энтальпии жидких продуктов и нефтяных паров с учетом их плотности при различных температурах используются графические зависимости. Исходя из определения энтальпии жидких продуктов и нефтяных паров следует, что теплота испарения(конденсации) может быть вычислена как разность значений энтальпий для паров и жидкости.

student2.ru

Оптические и электрические свойства нефти

    Оптические и электрические свойства нефти [c.76]

    ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТЕЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ [c.142]

    Поскольку нефть представляет собой сложный природный УВ-раствор органических соединений, то и все физические свойства — цвет, плотность, вязкость, растворимость, температура кипения и застывания, оптические и электрические свойства — изменяются в зависимости от состава и структуры входящих в нее индивидуальных компонентов. [c.15]

    Кристаллизация и кристаллические структуры. 9. Электрические и магнитные явления. 10. Спектры и некоторые другие оптические свойства. 11. Радиационная химия и фотохимия, фотографические процессы. 12. Ядерные явления. 13. Технология ядерных превращений. 14. Неорганическая химия и реакции. 15. Электрохимия. 16. Аппаратура, оборудование заводов. 17. Промышленные неорганические продукты. 18. Экстрактивная металлургия. 19. Черные металлы и сплавы. 20. Цветные металлы и сплавы. 21. Керамика. 22. Цемент и бетон. 23. Сточные воды и отбросы. 24. Вода. 25. Минералогическая и геологическая химия. 26. Уголь и продукты переработки угля. 27. Нефть, нефтепродукты и родственные соединения. 28. Детонирующие и взрывчатые вещества. 29. Душистые вещества. 30. Фармацевтические препараты. 31. Общая органическая химия. 32. Физическая органическая химия. 33. Алифатические соединения. 34. Алициклические соединения. 35. Неконденсированные ароматические системы. 36. Конденсированные ароматические системы. 37. Гетероциклические соединения (с одним гетероатомом). 38. Гетероциклические соединения (более чем с одним гетероатомом). 39. Элементоорганические соединения. 40. Терпены. 41. Алкалоиды. 42. Стероиды. 43. Углеводы. 44. Аминокислоты, пептиды, белки. 45. Синтетические высокомолекулярные соединения. 46. Краски, флуоресцентные отбеливающие агенты, фотосенсибилизаторы. 47. Текстиль. 48. Технология пластмасс. 49. Эластомеры, включая натуральный каучук. 50. Промышленные углеводы. 51. Целлюлоза, лигнин и др. 52. Покрытия, чернила и др. 53. Поверхностно-активные вещества и детергенты. 54. Жиры и воска. 55. Кожа и родственные материалы. 56. Общая биохимия. 57. Энзимы. 58. Гормоны. 59. Радиационная биохимия. 60. Биохимические методы. 61. Биохимия растений. 62. Биохимия микробов. 63. Биохимия немлекопитающих животных. 64. Кормление животных. 65. Биохимия млекопитающих животных. 66. Патологическая химия млекопитающих. 67. Иммунохимия. 68. Фармакодинамика. 69. Токсикология, загрязнение воздуха, промышленная гигиена. 70. Пищевые продукты. 71. Регуляторы роста растений. 72. Пестициды. 73. Удобрения, почвы и питание растений. 74. Ферментация. [c.50]

    В целях получения важной информации для геохимических и космохимических исследований всесторонне были проанализированы материалы земного (атмосфера, почвы, твердые вещества, минералы, руды, речная, озерная и морская воды) и космического (метеориты, твердые вещества, лунный грунт) происхождения с целью определения микроэлементов. Роль микроэлементов в биологических системах очень сложна. У растений и животных существует множество необходимых, вредных и токсичных микроэлементов. Оптимальные области концентраций микроэлементов, наиболее необходимых растениям и животным, достаточно узкие. Недостаток микроэлементов вызывает раз-Л1гчные заболевания, а их избыточные количества-токсичны. Поэтому при проведении биологических, агрохимических и медицинских исследований, связанных с проблемами окружающей среды, часто необходимо определять микроэлементы в атмосфере, питьевой воде, твердых веществах, растениях, пище, крови человека и животных, моче и биологических тканях. Микроэлементы имеют очень больщое значение в физических науках и промышленности. Загрязнения микроэлементами металлов высокой чистоты, полупроводниковых материалов и стекол оказывает существенное влияние на электрические, магнитные, механические, ядерные, оптические свойства материалов и их химическую стойкость. Микроэлементы, содержащиеся в сырьевых материалах (нефть, руды), могут отрицательно влиять на технологические процессы, например, отравлять катализаторы, снижать эффективность производства. Промышленные газовые выбросы и сточные воды, содержащие некоторые микроэлементы, являются источниками загрязнения окружающей среды. Микроэлементы также играют больщую роль в криминалистике и археологии. [c.13]

chem21.info

11. Электрические свойства. Физико-химические свойства нефти и газа

Похожие главы из других работ:

Асбест

Физические свойства

Асбест -- высокотермостойкий материал, обладающий жаро- и огнестойкостью...

Геофизические методы исследования горизонтальных скважин Федоровского нефтегазового месторождения Западной Сибири

4.4 Нейтронные свойства

Пористость, глинистость, нефте-, водо-, газонасыщенность, химический состав твердой фазы пород, давление и температура влияют на показания нейтронных методов через соответствующие нейтронные характеристики...

Геофизические методы исследования горизонтальных скважин Федоровского нефтегазового месторождения Западной Сибири

4.5 Акустические свойства

Осадочные горные породы в большинстве своём являются дифференциально упругими и не обладают достаточно совершенной связью между фазами. Скорость продольных волн в осадочных породах изменяется от 700 до 6000 м/с. В верхних частях разреза...

Инженерная геология для строительства

3. Назовите основные физико-механические свойства горных пород, знание которых необходимо для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений (табл. 3)

Для проектирования и строительства необходимо знание о следующих свойствах горных пород: Минеральный состав горных пород: породообразующие минералы, количество минералов в породе, их свойства, состав...

Минералы и их свойства

СВОЙСТВА

Важнейшими характеристиками минералов являются кристаллохимическая структура и состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Важнейшие свойства минералов...

Неметаллические полезные ископаемые. Асбест

СВОЙСТВА АСБЕСТА

Термин <асбест> объединяет различные по своему составу и свойствам минералы: хризотил, крокидолит, амозит, антофиллит, иногда тремолит, актинолит, режикит (близок магнезиорибекиту и магнезиоарфведсониту)...

Особенности, ценность и добыча яшмы

4. Свойства

Яшма - это кремнистая горная порода с волокнистой структурой. Она характеризуется весьма плотным сложением, большой вязкостью, довольно высокой твердостью (7), плотностью около 2,58-2,91 г/см3 и показателями преломления 1,54-1...

Петрофизические свойства намывных отложений г. Гомеля

1.2 Электрические свойства горных пород

Электропроводность По величине и природе проводимости и диэлектрической проницаемости выделяют три группы минералов. 1. Самородные металлы и их природные образования...

Применение электроразведки при решении задач исследования скважин

1. Электрические свойства горных пород

Удельное электрическое сопротивление. Свойство горных пород проводить электрический ток характеризуется их удельной электропроводностью или величиной, ей обратной - удельным электрическим сопротивлением = 1 / = RS / L...

Применение электроразведки при решении задач исследования скважин

2. Электрические методы исследования скважин

Электрические методы исследования разрезов скважин включают модификации, основанные на изучении электромагнитных полей различной природы в горных породах. Электромагнитные поля делятся на естественные и искусственные...

Проект зарезки второго ствола в нефтяной скважине Кудако-Киевского месторождения

1.4 Физико-химические свойства нефти, газа, воды и коллекторские свойства горных пород

Свойства пластовой нефти обобщены по 7 глубинным пробам, отобранным из 7 скважин и исследованным в лаборатории пластовых флюидов. Анализ поверхностных проб показал, что нефть рассматриваемого месторождения относится к нафтеновому типу...

Физико-химические свойства нефти и газа

11. Электрические свойства

Нефть и нефтепродукты не проводят электрический ток, они являются диэлектриками и характеризуются чрезвычайно высоким электрическим сопротивлением. Например, для парафина оно составляет от 2 до 0,3·10 8 Ом·м...

Электрические методы исследования скважин

Электрические зонды КС

Зонд - это трехэлектронная скважинная установка для измерения удельного электрического сопротивления скважинной среды. В электрической схеме КС участвует 4 электрода - два токовых (АВ)...

Электроразведка Раздолинского участка

2.2.2 Электрические свойства

Электрические свойства пород определяется литологическим составом первичных неизмененных пород, характером наложенных вторичных эндогенных и гипергенных процессов, обводненностью и составом грунтовых вод...

Этот многоликий алмаз

1. Свойства алмаза

Этот удивительный минерал известен людям уже более 5000 лет. Описывая алмаз, десятки раз употребляют слово "самый" - самый твёрдый, самый блестящий, самый износостойкий, самый дорогой, самый редкий...

geol.bobrodobro.ru