ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности анализа химического состава тяжелого нефтяного сырья н остаточных продуктов его переработки из "Окислительная каталитическая конверсия тяжелого нефтяного сырья" Тяжелые нефтяные фракции являются гомогенными коллоидными продуктами, стойкость которых зависит от химической природы и количественного соотношения их основных составляющих углеводородов, гетероорганических соединений, смол, асфальтенов. [c.34] Существующие лабораторные методы исследования нефтяных остатков позволяют определять групповой химический состав нефтепродукта. Идентифицировать же индивидуальные углеводороды в нефтяных фракциях очень сложно, а иногда невозможно ввиду их многообразия [2.1]. При разделении и исследовании наиболее тяжелой части нефти возрастает значение физических и физико-химических методов анализа, которые позволяют изучать ее природу и свойства, не вызывая существенных химических изменений в объектах исследования. [c.34] Для количественного н качественного функционального анализа неуглеводородных соединений в остаточных нефтепродуктах [2.3-2.5] используется элементный анализ, потенциометрическое титрование, ИК-, УФ- н масс-спектроско-11ИЯ, люминесцентная спектроскопия. Параллельно желательно снимать для сравнения спектры эталонных индивидуальных соединений или нх смесей. Для качественного анализа можно пользоваться табличными данными по характеристическим полосам поглоидения [2.10, 2.11]. [c.37] Полоса в ИК-спектре многокомпонентной системы является результатом перекрывания полос большого числа соединений, ее положение, форма, а часто и интенсивность оказываются достаточно стабильными. Но эта стабильность сохраняется пока сравниваются смеси, не слишком различающиеся по составу. Отсутствие в спектре групповой полосы является вполне достаточным основанием для вывода об отсутствии в смеси соответствуюшей группы соединений, наличие же полосы не всегда говорит об их присутствии, так как в одной и той же области могут проявляться групповые полосы разных типов соединений. [c.38] Методы количественного анализа фракций нефти, нефтепродуктов и продуктов их превращений по ИК-спектрам основаны на использовании групповых полос поглощения, форма и интенсивность которых усредняется по данным для некоторого ряда индивидуальных соединений, относящихся к рассматриваемой группе. Точность количественного анализа ограничена в целом неизвестным значением погрешности, определяемой отличием средних коэффициентов поглощения от соответствующих коэффициентов поглощения реально присутствующих в смеси групп соединений. ИК-спектры интенсивно используются для количественного определения алканов и циклоалканов, включая достаточно тонкие элементы структуры (2.14, 2.15]. [c.38] Исследование индивидуального состава гетероатомных соединений средних и высококипящих фракций нефти вызывает большие затруднения ввиду отсутствия эталонных соединений. Для преодоления этих трудностей иногда осуществляют гидрогенолиз гетероатомных соединений, содержащихся в узких фракциях нефти, так как ассортимент эталонных углеводородов значительно шире ассортимента гетероатомных соединений [2.14]. [c.38] Суммарное поглощение карбоновых кислот и дикарбоновых ангидридов представлено площадью полосы с частотами от 1850 до 1680 см . Производные карбоновой кислоты, гидролизуемые с ЫаОН (например, сложные эфиры, некоторые амиды, лактоны и т. д.), если они присутствуют, появятся в этой полосе и будут определяться как ангидриды. Если при первоначальном приготовлении пробы вместо ЫаОН используют КНСО3, то абсорбция в этой области может быть вызвана только карбоновыми кислотами. Таким образом, при отсутствии сложных эфиров, лактонов и т. д. разница в площадях полос, полученных обработкой МаОН и КНСО3, представляет поглощение дикарбоновыми ангидридами. [c.39] Данный метод решает две основные проблемы, препятствующие детальному анализу карбонильной области остаточных фракций и связанные с действием межмолекулярной ассоциации карбонильных типов и сильным наложением полос ИК-поглощения. Описанный метод был использован для 1лубокого исследования кислородсодержащих соединений остаточного продукта окислительно-каталитической конверсии тяжелого нефтяного сырья [2.17]. [c.39] Применение же только метода ПМР дает лишь информацию о распределении водорода в средней молеку /ё. Содержание его по структурным группам (в виде мольных долей в средией молекуле исследуемого продукта) можно рассчитать лишь по средней молекулярной массе с привлечением элементного анализа. [c.40] Способ ASA (структурно-групповой анализ ароматических соединений) [2.18] для ориентировочного структурного анализа нефтяных смесей основан также на ИК-спектрометрии. ИК-вариант метода n-d-M не обнаруживает значительных структурных различий для нескольких проб минерального масла, а метод ASA выявляет заметную разницу в составе насыщенных структурных групп. [c.40] Поскольку выделение индивидуальных соединений из остаточных нефтепродуктов практически неосуществимо, наиболее результативным является предварительное разделение исследуемых продуктов на узкие хроматографические и химические группы с последующим их анализом. [c.41] Наглядное и достоверное представление о структуре соединений, входящих в состав фракции в целом, узких химических групп и отдельных классов соединений может дать средняя молекула, расчет параметров которой осуществляется на основании стандартных и современных спектральных методов анализа. [c.42] Ниже приведена методика расчета структурных параметров средней молекулы [2.20]. [c.42] Тяжелые нефтяные фракции и остатки, являясь весьма специфическими объектами, могут быть подробно и достоверно исследованы только с привлечением современных физико-химических методов анализа, путем комбинирования их с традиционными стандартными методами исследования, использовЯПия разделения сложных многокомпонентных смесей на узкие химические группы и математической обработки получённой информации. [c.43] Вернуться к основной статье