Методы химического анализа природных газов

II. МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ [c.35]

Все продукты, методы анализа которых рассмотрены в главе, условно разделены на 5 групп. Основными признаками отнесения продуктов к той или иной группе служили их физическое состояние, вязкость и летучесть. В первую группу (анализ топлив) включены методы анализа природных газов, бензинов, авиационных газотурбинных топлив и автотракторных дизельных топлив, а также товарных и промежуточных продуктов соответствующих фракций нефтей и других органических продуктов. Сырые нефти, вакуумные газойли, тяжелые моторные и котельные топлива, присадки к маслам, мазуты и битумы по своим физико-химическим свойствам и методам анализа ближе к смазочным маслам, поэтому их анализ рассмотрен в следующем параграфе. В третью группу продуктов входят консистентные смазки и отложения. Под термином отложения подразумевается группа веществ, выделяющихся по разным причинам из нефти и нефтепродуктов в процессе их добычи, переработки, хранения и применения. В четвертую группу объединены высокомолекулярные полимеры, которые при комнатной температуре представляют собой твердое вещество. Для анализа низкомолекулярных, жидких полимеров следует пользоваться методами анализа масел. Наконец, в пятой группе рассматриваются методы анализа нефтяных коксов и углей. [c.161]

Контроль подготовки газа к транспортировке и процессы химической переработки его требуют новых и усовершенствования существующих методов анализа, обеспечивающих быстроту, надежность и высокую чувствительность. Для анализа таких сложных смесей наиболее перспективными являются методы газовой хроматографии. Обзор литературы [5— 7] показал возможность одновременного количественного анализа природного газа, содержащего кислые компоненты и метанол на пористом полимере типа порапак. [c.119]

Для разработки хроматографических методов анализа природных газов прежде всего необходимо знание их химического состава и соотношения концентраций отдельных компонентов. Состав природных газов необычайно разнообразен и зависит от генезиса и физико-химических условий, в которых они находятся. Геохимия природных газов изучает газы земной атмосферы почвенные, болотные и торфяные газы, образующиеся в поверхностных слоях земли газы нефтяных, чисто газовых и каменноугольных месторождений газы, содержащиеся в небольших концентрациях в горных породах как осадочных, так и магматических газы, растворенные в воде морей и океанов, подземных водах и реках газы вулканического происхождения. [c.53]

Б. Г. Еремина. Газовый анализ. Госхимиздат, 1955, (380 стр.). В книге описаны физико-химические свойства газов, методы получения газов в лаборатории и способы обращения с ними. Подробно описываются современные физические и физико-химические методы газового анализа, а также специальные методы анализа природных и промышленных газов. Отдельная глава посвящена новейшим автоматическим газоанализаторам и сигнализаторам. [c.490]

Несмотря на широкие возможности применения, жидкофазная хроматография ни в колоночном, ни в бумажном, ни в тонкослойном варианте не могла удовлетворить требования быстро развивающейся (в отмеченный период) науки и промышленности. Химическая промышленность синтетических материалов и пластмасс, использующая в качестве сырья в основном смеси природных газов, требовала эффективных методов анализа. Старые химические методы анализа ни в коей мере не могли решить эту [c.10]

Современная химическая технология изучает производства самых различных веществ продуктов переработки нефти, каменного угля и природного газа, органических и неорганических веществ, полимерных и других материалов. В перечисленных и многих других технологиях, помимо собственно химических превращений, используются типовые процессы перемещения жидкостей и газов (паров), разделения гетерогенных смесей, нагревания и охлаждения, концентрирования растворов твердых веществ, разделения газовых (паровых) и жидких смесей, обезвоживания капиллярно-пористых материалов, растворения, кристаллизации и др. Все эти процессы имеют одинаковую физическую и физико-химическую основу независимо от свойств взаимодействующих веществ, поэтому методы анализа и расчетов и аппаратурное оформление также оказываются одинаковыми. [c.9]

Вода Б природе нигде не встречается в виде химически чистого вещества. Под физико-химическим составом природных вод принято понимать весь сложный, комплекс растворенных газов, ионов, взвесей и коллоидов минерального и органического происхождения. В природных водах обнаружено около половины химических элементов, входящих в периодическую таблицу Д. И. Менделеева, а многие другие пока не найдены только из-за недостаточной чувствительности методов анализа. Еще большим качественным и количественным многообразием примесей отличаются сточные воды состав этих примесей всецело зависит от характера производства, в котором они образуются. [c.26]

В ней освещаются физико-химические свойства газов, методы их получения в лаборатории и способы обращения с ними подробно описываются современные физические методы газового анализа. Особое внимание в книге уделяется прикладным, практическим вопросам газового анализа. Поэтому широко разбираются специальные методы анализа природных и промышленных газов, экспрессные методы анализа воздуха, имеющие большое значение для быстрого решения вопроса о степени загрязнения воздушной среды производственных помещений, а также автоматические, непрерывно действующие приборы — газоанализаторы и сигнализаторы, приобретающие все большее значение для текущего контроля производства, для регулирования производственных процессов по составу газовой смеси и для решения вопроса о степени опасности и вредности создавшихся в производственных помещениях условий. [c.6]

Определение удельного веса газа и его влажности. Величина удельного веса природного газа имеет существенное значение при замерах его расхода дроссельными измерительными диафрагмами с присоединенными к ним показывающими или самопишущими дифманометрами, при расчетах гидравлических сопротивлений и т. д. Кроме расчетов удельного веса природных газов, по данным химического анализа можно определять его экспе.риментальным путем. Всесоюзным теплотехническим институтом имени Дзержинского разработано два таких метода. [c.142]

Ацетилен, получаемый окислительным пиролизом природного газа, содержит большое количество примесей. Применяя обычные химические методы анализа, а также методы фракционной разгонки, не удается получить точные данные о качественном составе газовых смесей и о количественном содержании отдельных компонентов в них. Кроме того, эти методы очень длительны, трудоемки и недостаточно точны. Для контроля производства требуются быстрые и точные. методы анализа. Исходя из этих соображений, мы применили удовлетворяющие этим требованиям хроматографические методы анализа. [c.266]

Первые эмпирические знания об отдельных углеводородах и их смесях, т. е. природных газах и нефти, теряются в глубине веков. До разработки методов качественного и количественного химического анализа горючие природные газы смешивали с водородом — горючим воздухом . Элементарные сведения о простейших углеводородах были добыты в [c.69]

Адсорбционный метод применяется при анализе сложных углеводородных смесей, содержащих несколько компонентов с одинаковыми химическими свойствами, но отличающихся друг от друга молекулярными весами/ и точками кипения. В качестве адсорбента при этом применяется активный уголь, который обладает избирательной (селективной) способностью адсорбировать из смеси компоненты с большим молекулярным весом. Метод этот применяется при анализе смеси недеятельных газов атмосферы, природного газа, сложных углеводородных смесей крекинга и т. п. [c.529]

В литературе описаны и в аналитической практике применяют большое число методов анализа соединений серы в природных газах и нефтях, основанных на различных физических и химических свойствах элементов смеси и их соединений. [c.28]

Анализ мировой практики очистки природного газа показал [7, 8], что для обработки больщих его потоков наиболее эффективны абсорбционные методы с использованием химических, физических или смещанных жидких поглотителей. Окислительные и адсорбционные процессы применяют, как правило, для очистки не-больщих потоков газа или для глубокой очистки газа. [c.3]

Рассмотренные методы расчета динамической сорбции редко используют для проектирования промышленных процессов, в том числе и для проектирования установок очистки природного газа, так как рассчитать необходимые размеры слоя и показатели его работы, пользуясь этими методами, можно только на основании экспериментальных данных. Такой расчет будет довольно точным, и в этом его преимущество и недостатки, поскольку он ограничен конкретными условиями и не учитывает многообразия ситуаций, которые могут возникнуть при эксплуатации запроектированного процесса в реальных условиях. Кроме того, экспериментальные методы исследования динамики и статики сорбции считаются одними из самых трудоемких. Хотя адсорбционные процессы широко применяют во многих областях техники и химической технологии, характер проведения экспериментов и методы обработки получаемых данных относятся к области физической химии и требуют наличия соответствующей аппаратуры, оборудования, средств контроля и анализа и т. д. Зачастую эксперимент проводят под вакуумом или наоборот под высоким давлением при очень низких или повышенных температурах. Иногда вещества, адсорбция которых экспериментально изучается, бывают ядовитыми и обладают неприятным запахом (например, сероводород, меркаптаны). [c.227]

Аналитическая методика определения редких газов весьма сложна, что обусловлено их химической инертностью и ничтожным содержанием в исследуемых газах (воздухе, природных газах и т. д.). Отмеченное обстоятельство приводит к тому, что основные методы анализа редких газов базируются на их характерных физических свойствах теплопроводности, коэфициенте преломления, потенциалах зажигания, характерных спектрах, плотности, адсорбционной способности и пр. Подробное изложение сложной методики анализа редких газов должно составлять предмет специального руководства. В настоящей главе дается описание основных методов анализа редких газов. [c.134]

Хроматография как метод физико-химического разделения компонентов смесей газов или жидкостей осуществляется путем сорбции в динамических условиях. Исследуемую смесь вводят в хроматографическую колонку в виде стеклянной трубки, заполненной адсорбентом. Наибольший успех в применении хроматографии достигнут при анализе газов - природных или искусственных, жидких углеводородов переработки нефти и каменных углей. Уровень техники анализа таков, что вмонтированный в прибор компьютер позволяет определить массовую долю исследуемых компонентов в смеси автоматически. Количественную расшифровку хроматограмм проводят по методу внутренней нормализации с измерением высоты пиков и расстояния максимума пика от момента ввода пробы. [c.79]

Методы спектральной прозрачности атмосферы применяют с оптическими схемами трассовых измерений в широком спектральном интервале. При контроле и мониторинге атмосферных аэрозолей природного и антропогенного происхождения результаты таких измерений обеспечивают качественно новые возможности анализа микрофизических и химических характеристик наблюдаемого аэрозоля путем решения обратных задач (обращением измеренных коэффициентов аэрозольного ослабления). При контроле и мониторинге атмосферных газов удается на основании результатов измерений по методике дифференциального поглощения оценить содержание некоторых газов в атмосфере, не прибегая к спектрофотометрическим методам высокого разрешения. [c.619]

Хроматографические методы анализа природного газа являются 1 ехнически совершенными и прогрессивными, отличаются высокой чувствительностью >и дают точный количественный результат за очень короткое время. Они должны широко применяться на цементных заводах для определения химического состава поступающего на завод природного газа. Следует рекомен- [c.140]

Значительная часть данных, на которых настоящая работа базируется, именно химических сведений (главным образом сообщений о содержании гелия в природных газах), позаимствована у Горного бюро. В самом начале гелиевых исследований аналитические работы производились под непосредственным руководством профессора Канзасского университета Г. Р. Кэди в основе его метода лежал способ, применявшийся Кэди и Мак-Фарлэндом в их прежних исследованиях. Большинство проб, анализы которых приводятся в настоящей работе, за исключением проб, собранных членами Геологического института, были исследованы Зей-белем (Seibel), химиком опытной установки в Форт-Уорте, учеником профессора Кэди Зейбелем составлено также описание применяемого им метода химического анализа. [c.12]

Закона рности, наблодащаеся при адоорбции из омеоей,Л0- зат в основе метода хроматографии, хсоторая приобрела широкое применение в процессах очистки, разделения и анализа сложных смесей различных химических соединений, в том числе нефтей, нефтепродуктов и природных газов. [c.36]

По мере перехода от природных газов и нефтей к твердым горючи ископаемым их состав по индивидуальным химическим соединения упрощается, а структура вещества усложняется, поэтому для изучени тяжелых фракций нефтей, продуктов их перегонки и ТГИ, классическ методы, применяемые для изучения органических соединений, стан вятся недостаточными. Достигнутые успехи в этой области связан с применением современных методов физико-химического анализ [c.78]

По мере перехода от газообразных к жидким, а затем и к твердым горючим ископаемым происходят непрерывный рост молекулярной массы их органических соединений, усложнение их строения и упрощение состава. Так, если в горючих газах основная часть представлена простыми индивидуальными углеводородами, в нефти они вводят лишь в продукты прямой перегонки, а тяжелые остатки нефти и ТГИ торфяной стадии зрелости — смесь уже весьма сложных углеводородных гетероциклических соединений, то бурые и каменные угли — смесь сложных высокомолекулярных гетерополиконденсатных соединений, практически не поддающаяся физико-химическому разделению на отдельные классы. Вместе с тем в последних имеются фрагменты, аналогичные алифатическим, нафтеновым, парафиновым и гетероциклическим структурам. Соединения с относительно небольшой молекулярной массой могут быть уподоблены некоторым полимерным материалам. Это все дает возможность изучать общую картину термической деструкции веществ ТГИ на более простых соединениях природных газов и нефтей, хорошо изученных методами органической химии и физико-химического анализа. [c.126]

Следует указать еще на один газ, который методами общего анализа определить затруднительно и который может исказить результаты анализа других компонентов. Это — закись азота N26, которая довольно хорошо растворяется в воде, но химически перевязывается и не поглощается ни одним из применяемых в общем анализе реагентов. В природных условиях закись азота была обнаружена впервые в почвенных и подпочвенных газах при газосъемочных работах. Концентрация ее была невелика закись азота была обнаружена с помощью методов микроанализа (см. главу VI). Однако не исключена возможность наличия закиси азота в некоторых случаях в природных газах и в значительно ббльших концентрациях. Закись азота присутствует в некоторых промышленных газах. Значительная растворимость закиси азота в воде и водных растворах обусловит, так сказать, ее размазывание по всем реагентам в процессе анализа, что поведет к неточности всех определений. При сожжении с окисью меди при 300° закись азота остается практически неизменной. При сожжении с платиной при высокой температуре закись азота разлагается на азот и кислород. Если температура или время контакта недостаточны, то часть закиси азота останется и при замере после сожжения и удаления СО2 будет принята за азот. Для точного определения закиси азота и ее отделения от других газов необходимо применять специальные методы, описываемые в главах V и VI. [c.130]

Применение современных физико-химических методов разделения, анализа и контроля позволяет провести объективную оценку состава, а следовательно, и качества исходного нефтехимического, природного сырья и полупродуктов для ПАВ. Наблюдаемое в последнее время интенсивное развитие методов жидкостной адсорбционной и ионообменной хроматографии, тонкослойной и газо-жидкостной хроматографии, гелевой хроматографии, методов инфракрасной спектроскопии и масс-спектрометрии, ядерного магнитного резонанса, двухфазного и других видов титрования и т. д. открывает перед исследователями и производственниками широкие возможности. Однако возрастают трудности в выборе подходящего метода или комплекса методов, обеспечивающих наиболее рациоцальное ретаение поставленной задачи. В большой степени выбор соответствующих методов и их аппаратурного оформления определяется составом анализируемых веществ, пределами измеряемых концентраций и необходимой точностью анализа. Учитывая вышеизложенное, в перечень рекомендуемых для практического использования в производстве сырья и полупродуктов для ПАВ методов разделения, анализа и контроля включены и однотипные методы в вариантах, необходимых для применения к различным по составу анализируемым веществам. Многогранность и сложность решаемых научных и технических задач, связанных с анализом и контролем, обусловливают также необходимость рассмотрения принципиально различных методов применительно к однотипным анализируемым веществам. [c.15]

Увеличение объема производства химической промышленности в СССР в ближайшие годы базируется в основном на широком применении новых видов сырья—природного газа, попутных газов нефтедобычи и газов нефтепереработки. Для использования этих видов сырья требуются новые методы анализа. Наибольшее распространение для анализа сложных многокомпонентных смесей газов, паров и летучих жидкостей получили методы газовой хршатбграфии. Эти методы основаны на различной скорости движения компонентов смеси по слою сорбента под действием различных факторов (поток газа-носителя, температурное поле, поток вытеснителя и т. д.). Быстрое распространение газовой хроматографии объясняется ее высокой разделительной способностью, возможностью анализа изомеров, а также многокомпонентных смесей на одном приборе, простотой расшифровки, дешевизной и доступностью аппаратуры и возможностью автоматизации анализа. [c.3]

Большое место занимали в работах С. С. Наметкина и его сотрудников исследования химического состава нефтей. Его интересовали как методические вопросы, так и состав нефтей, нефтяных фракций и природных газов. С. С. Наметкин был первым исследователем нефтей Второго Баку и содержаш,ихся в них сернистых соединений. Он придавал большое значение работам по изучению природы сернистых соединений нефтей, разработке методов их выделения из нефтей и анализа, им проводились также исследования по обессериванию нефтяных дистиллатов. Все эти вопросы, намеченные в работах Сергея Семеновича, и в настоящее время составляют содержание одной из актуальных проблем химии нефти. Так, в Институте нефтехимического синтеза АН СССР Г. Д. Гальпер-ном с сотрудниками успешно развиваются исследования серусо-держащих нефтяных продуктов, изучаются модельные сернистые соединения. [c.6]

Другим часто встречающимся компонентом газовых смесей является углекислый газ, который представляет собой продукт окисления разнообразных углеродистых веществ п встречается в природных газах, в газах, образующихся при сгорании различных видов топлива и при химической переработке горючих ископаемых. В процессах сгорания и химической переработки горючих ископаедшх образуются также окись углерода и водород. Эти н<е компоненты встречаются в газах химической промышленности и в некоторых природных газах. Природные и промышленные газы часто состоят по преимуществу из углеводородов или во всяком случае содержат примесь углеводородов. При общем газовом анализе определяют такие компоненты, как СО2, О2, На, СО, N2, сумму предельных и сумму непредельных углеводородов. Для определения Н28, 802, N0, N02, С1, НС1, НГ, НВг применяются специальные химические методы. [c.37]

Методы, предложенные для определения редких газов в природных, были основаны на применении адсорбции углем при температуре жидкого азота или на химическом поглощении всех газов, кроме редких, с ирименепием низкотемпературной адсорбции для дальнейшего разделения редких газов. В первом случае анализируемый газ вводился в трубку с ах тивированным углем, охланеденным жидким азотом или жидким воздухом. Непоглощенные газы Не и N6 откачивали и объем их измеряли. При анализе выходов природных газов или газов, полученных из скважин, смесь Не и N0 практически состояла из одного гелия. [c.129]

Наряду с указанным в природных газах, особенно газоконденсатных месторождений, может присутствовать в виде паров некоторое количество горючего газового конденсата, хотя его и отделяют на газопромыслах разными методами перед поступлением газа в магистральные газопроводы. Этот конденсат можно и не обнаружить при химическом анализе газа. Наличие примеои газового конденсата может повысить низшую теплотворную способность газа иа 40 ккал нм . [c.26]

Химические поглотительные методы. К ним относятся методы, основанные на последовательном поглощении химическими растворами, дробном сожжении отдельных составляющих, природного газа и замерах в градуированной газовой бюретке объема газа, оставшегося после каждого поглощения или сжигания. К таким ручным поглотительным газоанализаторам относится прибор ВТИ-2. Метод анализа газов с помощью этого прибора гостирован [121, однако существенным недостатком его является возможность определения, кроме СОг, СО, Нг, Ог, только суммы предельных углеводородов метанового ряда без разделения последних на отдельные гомологи. Вследствие этого нельзя по результатам газового анализа точно подсчитать теплотворную способность газа, а можно только примерно опре-(Делить в нем суммарное содержание горючих углеводородов. [c.139]

Наличие таких природных объектов, как атмосфера и природные газы, способствовало созданию и развитию газовых методов анализа. В дальнейшем оказалось удобным переводить химически связанный азот соединений в газообразные формы и измерять их с помош ью методов газового анализа. Основой этих методов служит выделение молекулярного азота в процессе разложения образца при нагревании. На этом основан появившийся в 1831 г. метод Дюма, предложенный им в основном для азотсодержаш,их органических соединений. В дальнейшем этот метод оказался пригодным и для других химических соединений азота. С увеличением температуры удалось выделить молекулярный азот при плавлении металлов. Эти методы нашли широкое применение при определении азота в металлах и сплавах. К этой группе методов перевода связанного азота в молекулярную форму примыкает и метод количественного окисления аммонийного азота до молекулярного. [c.147]

Микродозаторы необходимы при разработке и исследовании новых методов анализа газов, а также соответствующего аналитического оборудования. Они незаменимы при изучении влияния токсичных и агрессивных загрязнений на человека, растительный и животный мир, минеральные и синтетические материалы. Изучение эффективных методов очистки воздуха и газов, химического взаимодействия веществ и средств защиты организма от вредных воздействий также невозможно без применения мйкро до заторов. Наконец, микродозаторы позволяют практически осуществлять метрологическое обеспечение измерений будь то Б области экологического контроля природной среды и чистоты воздуха рабочей зоны промышленных предприятий или безопасной эксплуатации автотранспортных средств. То же относится к приборам контроля состава атмосферы замкнутых объемов, в том числе для подводных и летательных аппаратов, а также предназначенных для определения параметров верхних слоев атмосферы и космического пространства. [c.3]

Рассмотренные в I главе методы газохроматографического определения углеводородов СгСб+, азота и диоксида углерода в природном газе, как правило, характеризуются относительной простотой аппаратурного оформления и процедуры выполнения анализа, хорошей точностью и экспрессностью. Эти методы могут быть использованы для последующего расчёта физико-химических показателей газа, однако область применения таких методов имеет ограничения. Во-первых, они не позволяют определять примесный кислород. Во-вторых, они применимы к анализу только в тех случаях, когда содержания таких компонентов природного газа, как гелий, аргон и водород незначительны и неизменны. Аналогичная ситуация складывается с анализом газов, близких по составу к природному газу (например, газом комммунально-бьггового назначения), которые могут содержать примеси оксида углерода и низших олефинов. [c.55]