4 Определение состава нефтяных фракций

4.1 Определение сернистых соединений

Сернистые соединения являются нежелательными примесями нефти и нефтяных дистиллятов вследствие своей способности к распаду с выделением веществ, сильно корродирующих и разрушающих аппаратуру. К разряду активных (корродирующих) соединений относятся: сера, серово­дород (газ с характерным неприятным запахом), меркаптаны (тиоспирты, RSH) - легколетучие жидкости с сильным, отвратительным запахом. Сероводород и меркаптаны с тяжелыми металлами легко образуют меркаптиды и сульфиды. Наличие этих веществ даже при низких температурах вредно действует на аппаратуру.

Неактивные сернистые соединения – сульфиды, дисульфиды, полисульфиды и тиофаны при высоких температурах (выше 300 °С), при которых происходит применение топлив, распадаются с образованием мер­каптанов и сероводорода. Кроме того, сернистые соединения увеличивают нагарообразование. При сгорании сернистых соединений получается сернистый ангидрид, который при наличии влаги сильно корродирует металл вследствие образования сернистой кислоты.

Лабораторная работа № 16 Качественное определение активных сернистых соединений

Цель работы: Качественное определение сернистых соединений различными методами

Приборы и реактивы:

водяная баня,

мерный цилиндр или большая пробирка на 25 мл,

пластинка из чистой меди (40х10х2 мм),

притертая или корковая пробка,

пробирка d=15 мм, l = 150 мм,

фарфоровая чашка,

шлифовальная шкурка №180,

ацетон или спиртобензольная смесь,

бензин,

керосин,

плюмбит натрия,

сера,

серный эфир,

этиловый спирт 96%,

фильтровальная бумага,

раствор гидроксида натрия 2%,

соляная кислота,

раствор уксуснокислого свинца,

раствор хлорного железа – 5-10%

Опыт 1. Докторская проба

Докторская проба является качественной реакцией на меркаптаны и сероводород. Испытуемый бензин встряхивается с раствором плюмбита натрия и с порошкообразной серой. По цвету выпавших продуктов реакции судят о степени очистки или коррозийности бензина.

Если бензин содержит сероводород, то в результате реакции

Na₂Pb0₂ + H₂S → PbS↓ + 2NaOH

получается черный кристаллический осадок сульфида свинца. Докторская проба очень чувствительна и позволяет обнаруживать сероводород при его содержании 0,0006 %, В присутствии меркаптанов вначале образуется бурый меркаптид свинца.

Na₂PbO₂ + 2RSH → (RS)₂Pb + 2NaOH

который затем под влиянием порошкообразной серы переводится в дисульфид и сульфид свинца.

(RS)₂Pb + S→ R-S-S-R + PbS↓

Раствор плюмбита натрия готовится следующим образом.

В химическом стакане емкостью 1 л взвешивают на весах: 125 г едкого натра, добавляют 500 мл дистиллированной воды, нагретой до 50-60°С, и перемешивают до полного растворения.

Раствор едкого натра переливают в склянку на 1,5 л, предварительно налив в нее 500 мл дистиллированной воды.

К полученному раствору едкого натра добавляют 60 г оксида свинца и оставляют на сутки, время от времени взбалтывая.

Реакция протекает по следующему уравнению:

РbО + 2NaOH→ Na₂PbO₂ + Н₂О

После отстаивания прозрачную жидкость сливают в бутыль и плотно закрывают пробкой.

Перед употреблением раствор плюмбита фильтруют.