ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Индивидуальный состав бензиновых фракций из "Химия промышленных нефтей Белоруссии" Фундаментальные исследования по изучению состава легких фракций нефти, проводившиеся как в нашей стране [7—10], так и за рубежом [11—12], представляют определенную научную ценность. Однако описанные в указанных работах методы не получили широкого распространения из-за многостадийности исследования и сложности оптического анализа углеводородных смесей. [c.65] В последние годы широкое распространение в аналитической практике нефтяных лабораторий получил метод газожидкостной хроматографии, который благодаря высокой степени разделения, относительной простоте оборудования и быстроте анализа вытеснил спектральные методы. [c.65] Анализ смесей газообразных углеводородов, широких бензиновых фракций, концентратов ароматических и н-алкановых углеводородов производится в настоящее время на хроматографах с использованием как набивных, так и капиллярных колонок. [c.65] В работе [13] анализ широкой бензиновой фракции 50—200 °С проводился в стеклянных колонках длиной 15 м, заполненных огнеупорным кирпичом, пропитанным полиметилфенилсилоксаном. Компоненты идентифицировались на основании данных по углеводородному составу некоторых отечественных бензинов, полученных комбинированным методом [8]. [c.65] Наряду с некоторыми преимуществами, обеспечившими широкое применение насадочных колонок, последние имеют су1цеетвенный недостаток, заключающийся в относительно низкой эффективности разделения Это обусловлено, во-первых, наличием вихревой диффузии газового потока, приводящей к размыванию полос и соответствующему ухудшению разделения, и, во-вторых, трудностями увеличения длины насадочной колонки. [c.66] Отсутствие пористого носителя в капиллярной колонке устраняет не только вихревую диффузию потока, но и ограничения в длине колонки, что приводит к заметному повышению эффективности разделения. Например, при анализе бензиновой фракции 40— 50°С [1 В] было показано, что число пиков, полученных на капиллярной колонке, почти втрое больше, чем при применении насадочных колонок. [c.66] Необходимость проведения газохроматографического анализа на колонках, обладающих высокой разделительной способностью, объясняется чрезвычайной сложностью углеводородного состава даже сравнительно легких фракций нефти. Причем с повышением заделов выкипания сложность углеводородного состава исследуемых фракций резко возрастает. Достаточно отметить, например, что во фракциях нефти, выкипающих до 125 °С, теоретически возможно наличие 80 углеводородов, в то время как в последующей, более узкой фракции (125— 150 С), число теоретических возможных углеводородов достигает 130. [c.66] Количество работ, посвященных анализу различных фракций нефти методом капиллярной газожидкостной хроматографии, чрезвычайно велико. Остановимся лишь на некоторых из них, на наш взгляд, наиболее интересных. [c.67] В работе [17] описан метод анализа парафино-нафте-новых углеводородов до С и алкилбензолов до Сю непосредственно из образца сырой нефти. [c.67] Хроматограф имел колонку предварительного разделения, предназначенную для выделения фракции нефти с определенными температурными пределами выкипания, и две капиллярные колонки. Первая колонка (150 мХ Х0,25 мм) с октадеценом-1 служила для эффективного разделения парафино-нафтеновых углеводородов состава Сз—С7, вторая (240 л ХО,25 мм), покрытая ПЭГ-400,— для разделения алкилбензолов. Колонка предварительного разделения (2,5 ж), заполненная хромосорбом W с 10% силиконового эластомера, термостатировалась при ПО С. Сконцентрированные в ловушке фракции направлялись через делитель потока в раздельно термостатируе-мые капиллярные колонки, рабочая температура которых была 30 и 60 °С. На колонке с октадеценом-1 было достигнуто хорошее разделение парафино-нафтеновой части углеводородов,, разделение алкилбензолов на колонке с ПЭГ-400 было неполным. [c.67] Для анализа углеводородов состава Сз—Сз, содержащихся в продуктах риформинга бензина, было предложено использовать капиллярную колонку, содержащую смесь -гексадекана и фторуглеродного масла 10 — 160 в отношении 4 35 1 при комнатной температуре [18]. [c.67] Интересное исследование по анализу широких фрак-ций бензина на капиллярных колонках описано в работе [20]. Авторы исследовали пять жидких фаз вакуумное масло ВМ-4, сквалан, трикрезилфосфат, полипропилен-гликоль и ПЭГ-600. Оказалось, что, наилучшее разделение широких бензиновых фракций может быть достигнуто на сквалане и вакуумном масле ВМ-4, которое, обладая сходными со скваланом разделяющими способностями, выгодно отличается от него меньшими абсолютными объемами удерживания, что позволяет работать при меньшем давлении на входе в колонку и сократить время анализа. В целях разработки методов идентификации авторы исследовали температурную зависимость относительных величин удерживания парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов, которые могут присутствовать в бензиновых фракциях, выкипающих в пределах 20—150 °С. [c.68] Разделение углеводородов i—Сю изучалось в работе [21] с использованием капиллярной колонки (60 мХ Х0.25 мм), содержащей дидецилфталат, которая работала при программированном подъеме температуры от 20 до 140 °С. Применение программированного нагрева колонок описано также в работах [22, 23] при анализе сложных углеводородных смесей на капиллярных колонках со скваланом и полипропиленгликолем. [c.68] Большой интерес представляет использование для разделения нефтяных фракций капиллярных колонок с модифицированной внутренней поверхностью или заполненных адсорбентом [24, 25]. Несмотря на значительное повышение эффективности разделения, широкое использование таких колонок тормозится сложностью их приготовления. [c.68] Изменение селективности жидкой фазы с температурой положено в основу метода газохроматографического анализа бензиновых фракций, разработанного в ИГ и РГИ АН СССР Ал. А. Петровым с сотрудниками [28— 33]. Наличие богатой коллекции индивидуальных углеводородов позволило авторам предложить наден ную методику расшифровки состава нефтяных фракций, выкипающих до 150 °С. [c.69] В соответствии с рекомендациями авторов разделение деароматизированных бензиновых фракций н. к. — ИГ, 111—125° и 125—150°С производится на капиллярной колонке длиной 80 л и внутренним диаметром 0,25 мм, содержащей в качестве неподвижной жидкой фазы сквалан. [c.69] Хроматографирование каждой фракции производится при двух температурах. Фракцию н. к.— 111 °С ан-)лизи-руют при температурах колонки 30 и 80 °С, фракцию 111 —125 °С —при 50 И 80 °С, фракцию 125—150 С — при 80 и 106 °С. За основу идентификации принимается порядок выхода углеводородов из капиллярной колонки при соответствующей рабочей температуре. Идентификация может быть уточнена с помощью разработанного авторами метода использования калибровочных смесей алканов, полученных путем изомеризации отдельных легкодоступных углеводородов этого ряда. Сопоставление хроматограмм, полученных при разных температурах, позволяет определить индивидуальный состав фракции. Одним из достоинств этого метода является использование для всех анализов одной и той же колонки, что значительно упрощает и ускоряет исследование. [c.69] Схема исследования состава легких фракций нефти может включать те или иные этапы анализа в зависимости от конкретных условий поставленной задачи. [c.69] Вернуться к основной статье