Фракционный состав
Характеристика жидких нефтепродуктов, показывающая распределение их компонентов по температурам кипения. Определяется лабораторной разгонкой известного объёма пробы с фиксацией температур, при которых отогнались заданные проценты по объёму: начало кипения, 10 %, 50 %, 90 % и конец кипения.
Стандартные точки кривой кипения
Кривая фракционного состава — зависимость температуры кипения (°C) от доли отогнавшегося продукта (%). Контрольные точки в нефтехимии:
| Параметр | Обозначение | Что показывает |
|---|---|---|
| Начало кипения | н.к. | Температура, при которой падает первая капля конденсата |
| 10 % выкипает | t₁₀ | Пусковые свойства топлива, лёгкие углеводороды |
| 50 % выкипает | t₅₀ | Средняя летучесть, эксплуатационные характеристики |
| 90 % выкипает | t₉₀ | Тяжёлая часть, потери в двигателе |
| 95 % выкипает | t₉₅ | Уровень образования отложений |
| Конец кипения | к.к. | Максимальная температура, при которой ещё идёт перегонка |
Для автомобильного бензина: н.к. 30–40 °C, t₁₀ = 55–70 °C (важно для запуска холодного двигателя), t₅₀ = 100–115 °C, t₉₀ = 160–180 °C, к.к. ≤ 215 °C. Для дизельного топлива летнего: н.к. 180 °C, t₁₀ = 200 °C, t₉₀ = 335 °C, к.к. ≤ 360 °C.
Методика по ГОСТ 2177-99
Базовый российский стандарт — ГОСТ 2177-99 «Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава» (гармонизирован с ASTM D86). Процедура:
- Отбор пробы. 100 мл продукта помещают в колбу Энглера (дистилляционная колба с боковой отводной трубкой для пара). Колба стандартизована: объём 125 мл, шейка длиной 100 мм, боковой отвод под углом 75°.
- Сборка установки. Колба с термометром ТИН → прямоточный холодильник с водяным охлаждением → мерный цилиндр-приёмник на 100 мл.
- Регулирование нагрева. Скорость регулируется таким образом, чтобы время от момента включения нагрева до начала кипения составляло 5–10 минут, далее — скорость перегонки 4–5 мл/мин.
- Фиксация точек. По мере поступления конденсата в мерный цилиндр замеряют температуру при появлении первой капли (н.к.), при достижении 10 мл, 20 мл, …, 90 мл (t₁₀, t₂₀, …, t₉₀). Конец кипения фиксируют по максимальной температуре или по моменту прекращения парообразования.
- Остаток и потери. После охлаждения остаток в колбе измеряют объёмом; потери = 100 − отогнано − остаток.
Термометры для фракционной разгонки
В ГОСТ 2177-99 нормирован конкретный тип термометра — ТИН-4 для нефтепродуктов с н.к. ≤ 100 °C или ТИН-10 для более тяжёлых фракций. Оба термометра — неполного погружения (72 ± 2 мм), градуированы специально под стандарт.
Применение
Фракционный состав входит в обязательный паспорт автомобильного бензина (ГОСТ 32513-2013), дизельного топлива (ГОСТ 32511-2013), авиакеросина, газойля и судовых топлив. Отклонения от нормативных точек означают несоответствие марке: завышенная t₉₀ бензина → плохое сгорание, нагар; заниженная t₁₀ дизеля → вскипание в топливопроводах.
В нефтеперерабатывающей промышленности фракционный состав — рабочий показатель для управления технологией крекинга, ректификации, гидроочистки.
Связанные понятия
Колба Энглера — специализированная дистилляционная колба для метода. Температура вспышки — дополнительный показатель эксплуатационных свойств. АРН-2 — автоматизированный аппарат разгонки нефти.
