Метод анализа ароматической части нефтяных фракций

Некоторые исследователи при изучении высококипящих компонентов применяют кольцевой анализ — метод n-d-M. Предложены расчетные форму лы для определения доли атомов углерода приходящейся на нафтеновые, ароматические кольца и парафиновые цепи с учетом влияния химического состава на такие аддитивные свойства смесей, как плотность, показатель преломления и молекулярная масса. Применительно к сераорганическим соединениям кольцевой анализ включает определение необходимых для расчета параметров до и после удаления серусодержащих компонентов из нефтяной фракции [25]. Такими расчетными методами определен состав сераорганических соединений (сульфидов и тиофенов) масляной фракции 350—450 С самотлорской нефти [26]. Расчет проводился на основании данных о содержании серы, о молекулярной массе и групповом составе сернисто-ароматических концентратов до и после удаления из них соединений серы. Однако эти расчетные методы дают лишь приближенное представление о содержании отдельных частей высокомолекулярных соединений и в связи с этим не получили широкого распространения. [c.11]

МЕТОД АНАЛИЗА АРОМАТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ [c.141]

В последние 10—15 лет, благодаря использованию комплекса методов физико-химического анализа, удалось значительно расширить представление о принципах химического строения веществ, входящих в состав гудронов и битумов. Сочетанием хроматографического и хроматомасс-спектроскопического методов анализа были выделены углеводороды из тяжелых нефтяных остатков (>550°С), идентичные по строению углеродного скелета углеводородам, входящим в газойлевую часть нефти. Это к-алканы и изоалканы с числом углеродных атомов от 30 до 40—45 и полициклические соединения типа стерана (тетрациклические) и гопана (пентациклические). Полициклические соединения могут быть полностью насыщенными (полициклонафтены) или содержать одно или два ароматических кольца. В молекулах таких углеводородов полициклическая часть имеет ряд метильных заместителей и один длинный, часто разветвленный, алкильный заместитель (С4—С12). Помимо доказательства строения отдельных индивидуально выделенных углеводородов, проводились исследования характерных структурных параметров соединений, входящих в относительно узкие (хроматографические) фракции. На основании экспериментальных данных о структурных параметрах расчетным путем (интегральный структурный анализ) строились среднестатистические гипотетические формулы веществ, составляющих данную фракцию. Известно, что несмотря на большое разнообразие нефтей даже в смолах и асфальтенах колебания в содер-274 [c.274]

Обе величины (6 И со) часто используются при анализе нефтей и нефтепродуктов. Для углеводородов имеются подробные классификационные таблицы (см. например с. 330), позволяющие по величине дисперсии установить число и расположение кратных связей и ароматических колец, если приблизительно известны температура кипения или молекулярный вес. Такие определения весьма полезны, в частности, при анализе нефтяных фракций методом жидкостной хроматографии, когда требуется установить природу выходящих из колонки углеводородов различных классов. [c.181]

Неоднократно предпринимались попытки использования данных но интенсивностям некоторых полос поглощения в ИК-спектрах для количественной структурной характеристики нефтяных ВМС для установления средней степени ароматичности молекул (доли ароматических атомов С) / , соотношений групп СН, СН.2 и СНд в насыщенных фрагментах молекул и иных параметров [1, 44—46 и др.]. Критический анализ [47, 48] вскрыл неприемлемость таких подходов. Так, для определения фактора ароматичности предлагалось [44, 45] использовать выявленную для масляных фракций нефти эмпирическую связь этой величины с интегральной интенсивностью полосы поглощения при 1600 см [49] или с интенсивностью в максимуме той же полосы [50]. Мы измерили интегральную интенсивность этих полос в ИК-спектрах большого числа образцов ВМС, различающихся по молекулярным массам и гетероатомному составу [51], и нашли, что вычисления по [49] часто дают резко завышенные значения Д, для асфальтенов иногда даже превышающие 100%. На малую точность второй корреляции (относительная ошибка до 30%) указывают сами авторы оригинальной работы [50]. В то же время найденные по спектральным кривым коэффициенты погашения А ср в области 1545—1640 м (рис. 6.3) удовлетворительно коррелируют с величинами /а, рассчитанными на основе данных спектрометрии ПМР по методу, описанному далее в разд. [c.189]

Адсорбционную колонну для разделения нефтяных углеводородов впервые применил Дэй [5]. Он пропускал нефть снизу вверх через колонну с фуллеровой землей и показал, что непредельные и ароматические углеводороды оставались преимущественно в нижней части этой колонны. Методика Дэя была улучшена Джилпином и Крэмом [13], которые пропускали нефть через колонну длиной 1,52 м, заполненную фуллеровой землей. В 1906 г. М. С. Цвет предложил называть метод, в котором для разделения веществ используется адсорбционная колонна, хроматографическим анализом, так как первоначально этот метод использовался для разделения окрашенных пигментов. В более поздних работах термин хроматографический анализ или хроматография стал применяться для обозначения методов адсорбционного разделения как бесцветных, так и окрашенных соединений, В США интерес к использованию адсорбции на силикагеле для разделения и анализа нефтяных фракций усилился главным образом в результате работы Майра и сотрудников [29, 30, 32] по [c.136]

Весьма перспективными являются ведущиеся в настоящее время в Советском Союзе и за рубежом работы по применению к исследованию масляных фракций нефти сдектральных и масс-спектрометрических методов анализа. Однако в применении к тяжелым масляным фракциям эти методы делают еще первые шаги. Так, например, по спектрам поглощения в ультрафиолетовой части спектра удается идентифицировать мнргоядерные ароматические углеводороды в высокомолекулярных нефтяных фракциях. [c.8]

Успешное применение метода ГЖХ для анализа нефтяных углеводородов позволило исследователям получить более полное представление о количественном рапределении индивидуальных углеводородов ароматического ряда, содержащихся в легких и средних фракциях нефти. Однако концентраты ароматических углеводородов, выделенные из нефтяных фракций, как правило, лредставляют собой чрезвычайно сложные смеси, что обусловлено наличием большого числа изомеров с близкими свойствами, и поэтому подбор условий для их газохроматографического разделения часто представляет собой задачу определенной трудности. Наиболее важное значение для эффективного разделения аро.ма-тических углеводородов имеет выбор подходящей неподвижной >1 идкой фазы, а также составление композиций из двух и более жидких фаз, обладающих благодаря комплексным свойствам высокой селективностью. [c.154]

Чтобы получить представление о составе разделенных фракций, их масс-спектры интерпретировали обычными методами I1, 151, хотя и учитывали, что наиболее высокомолекулярные фракции образцов в спектрах не нашли отражения вследствие неполного испарения. Этот анализ показал, что приблизительно треть насыщенной части нефтяного остатка составляют парафиновые компоненты (главным образом изостроения), а остальное — нафтены. В насьнценных углеводородах остатка содержалось больше полициклических нафтенов и меньше парафиновых, чем в более низкомолекулярных дистиллятных фракциях той же иефти. Аналогичная закономерность была обнаружена и для моноциклической ароматической фракции остатка, в которой содержалось меньше алкилбензолов, чемв более низкомолекулярных моноциклических ароматических фракциях. Интер- [c.23]

Масс-спектральные методы могут быть применены для анализа нефтяных масел в широких пределах молекулярного веса и молекулярного типа. Вообш е, однако, чем более однородным по молекулярному весу и типу сделан образец при помощи различных физических методов разде ления, тем больше сведений можно получить в результате анализа. Для практических анализов масел обычно требуется произвести по крайней мере предварительное разделение на фракции предельных и ароматических углеводородов, анализ которых проводится отдельно. Аналогичное разделение удобно при обсуждении методов анализа, и ио5тому последующее описание масс-спектральных методов делится на две части а) анализ фракций предельных углеводородов и б) анализ фракций ароматических углеводородов. [c.177]

На рис. 19 (а, б, в и г) показаны графики газо-жидкостной хроматографии для парафиновых, ароматических и кислородсодержащих фракций соответственно, полученных разделением при помощи метода флуоресцентных индикаторов. Парафиновую фракцию анализировали на колонке с динонилфталатом в качестве неподвижной фазы. График относится к насыщенной части нефтяного дистиллята, кипящего между 65 и 95°. Кривая для ароматических углеводородов показывает присутствие бензола, толуюла и следов ксилола. Большинство кислородсодержащих соединений идентифицировано с неподвижными фазами — жидким парафином (неполярный) и полиэтиленгликолем (полярный) (рис. 19 в и г). Спирты С5 идентифицированы конденсацией соответствующих фракций, выделенных на колонке для газожидкостной хроматографии с последующим масс-спектральным анализом. Полный анализ этой пробы приведен в табл. 3. [c.87]

Тяжелые нефтяные остатки (гудрон и др.) представляют собой очень сложные смеси углеводородов различных классов и их гетеропроизводных, состав которых во многом зависит от природы нефти. В процессе окисления этих продуктов, с целью получения битумов, протекает ряд параллельных и последовательных реакций, приводящих, в конечном счете к накоплению наиболее высокомолекулярных соединений асфальтенов. Механизм этих реакций в настоящее время изучен, однако для практических целей часто достаточно знать только количественные превращения основных комхюнентов, входящих в состав битумов. Опыты [84] показали, что процесс окисления битума протекает в два периода первый до температуры размягчения 50°С и второй от- 50 до 90°С. Согласно данным этих же авторов, наиболее интенсивно кислород воздуха расходуется в первый период процесса, который длится значительно меньше времени, чем второй. Полученные ими данные, а также элементарный анализ указанных фракций, позволивших определить их структурно-групповую характеристику по методу Корбетта [82], показали, что количество ароматических колец в процессе окисления в моно- и бициклоароматических углеводородов уменьшается, а в бензольных смолах и асфальтенах растет, тогда как в спиртобензольных смолах наблюдае гся минимум ароматичности на границе двух периодов окисления. [c.34]

Как показано в работе [20], содержимое кишечников голотурий резко обогащено фракцией липидоподобных веществ — битумоидов — по сравнению с фоновым содержанием (в 10—100 раз). Их концентрация в ОВ кишечников может достигать 85% против 7,5% в осадках (атолл Мале). Параллельно этому наблюдается рост концентрации отдельных классов УВ явно нефтяного происхождения. Очевидно, что концентрирование нефтепродуктов детритофагами не может быть для них самоцелью. Остается принять, что нефтепродукты захватываются ими с основной пищей как ее составная часть. Это, с одной стороны, подтверждает факт передачи нефтепродуктов на дно по пищевой цепи. С другой стороны, способность населения водной толщи (в данном случае голотурий) концентрировать нефтепродукты, тем самым увеличивая их вредное воздействие на себя, должна учитываться при анализе методов оценки влияния нефтяного загрязнения, например при оценке уровней летальных доз. Отметим также, что размеры участков дна, ОВ которых загрязнено нефтепродуктами, достаточно малы, ибо пока ни в одном случае не наблюдалось увеличения содержания ароматических УВ во всех трех отделах кишечника, а максимум только в двух. Общее количество таких участков также невелико и потому не оказывает заметного влияния на структурно-групповой состав УВ осадка, ибо ни в одном случае фоновые содержания аренов не превысили 12%, что, согласно данным табл. 7, есть обычное для осадков значение. [c.229]

Нефтяные остатки, кипящие при температуре вьппе 675 °С, разделяли на кислоты, основания, нейтральные азотистые соединения, насьпценные и ароматические углеводороды. Для этого образец нефтяного остатка (20 г) растворяли в циклогексане и вводили в стеклянную колонку (1,4 X 119 см), заполненную анионитом. Непрореагировавшую часть образца удаляли промывкой колонки циклогексаном (200 мл) в течение 12 ч с рециркуляцией растворителя. Кислоты удаляли обработкой колонки смесью бензола (60%) и метанола (40%). Затем анионит удаляли из колонки и экстрагировали смесью бензола (80%) и метанола (20%), насьпценной СО . Применяемый метод позволял получить три фракции кислот. Подобным же образом удаляли основания. Затем 10 г остатка, не содержащего кислот и оснований, разделяли на колонке с глиной, содержащей 0,7-2% РеС1з. После удаления непрореагировавшего остатка десорбировали нейтральные азотистые соединения вначале 1,2-дихлорэтаном, а затем смесью бензола (45%), воды (5%) и спирта (50%), получали таким образом две фракции нейтральных азотистых соединений. Оставшуюся после удаления неуглеводородных соединений углеводородную часть остажа разделяли на силикагеле на насыщенные и ароматические углеводороды. Используя описанную схему разделения и последующий анализ выделенных фракций методами Ж- и масс-спектрометрии, хроматографии и элементного анализа на S, N, О, Д. МакКей и др. изучили химический состав остаточных фракций и тяжелых дистиллятов нефтей Калифорнии, Ирана, Канады [113]. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология