ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы исследования высококипящих фракций и сырых нефтей из "Химия и технология нефти и газа" Химический состав фракций нефти, перегоняющейся выше 300 °С, очень сложен. Помимо высокомолекулярных (в основном, гибридных) углеводородов в масляных фракциях присутствуют кислородные, сернистые и смолистые вещества, а также твердые парафины. Комбинируя различные способы разделения, прежде всего отделяют твердые парафины и смолистые вещества. Дальнейшее разделение на более узкие фракции возможно путем вакуумной разгонки, адсорбции на различных сорбентах и другими методами. Полученные тем или иным путем узкие фракции подвергают затем детальному исследованию. Определяют их элементарный состав, молекулярную массу, плотность, показатель преломления, вязкость, анилиновую точку, температуру застывания. Рассчитывают удельную рефракцию и интерцепт- рефракции. По молекулярной массе и элементному составу выводят эмпирические формулы углеводородных рядов. [c.68] В последнее время для детального изучения масляных фракций стали применять также масс-спектроскопию и спектроскопию в ультрафиолетовой области спектра. Такие детализированные исследования весьма трудоемки. Более доступны групповой хроматографический и структурно-групповой анализы. Когда говорят о групповом составе масляных фракций, то имеют в виду лишь те группы органических веществ с более или менее общими свойствами, которые удается отделять друг от друга путем избирательной адсорбции на некоторых адсорбентах. [c.69] Хроматографический анализ высококипящих фракций. Для анализа высококипящих фракций применяется жидкостная адсорбционная хроматография. В качестве сорбентов используется силикагель марки АКС, активная окись алюминия и активированный уголь. На силикагеле метано-нафтеновая часть хорошо отделяется от ароматических углеводородов, а последние — от смолистых веществ. [c.69] Фракция ароматических углеводородов названа так здесь и дальше лишь для краткости. На самом деле в эту группу попадают углеводороды, которые имеют хотя бы одно ароматическое кольцо. Конечно, в этой же группе находятся и чисто ароматические углеводороды рядов нафталина, антрацена и др. На окиси алюминия более четко удается разделить ароматические углеводороды различной цикличности. Сернистые соединения сорбируются в основном вместе с ароматическими фракциями. На активированном угле из метано-нафтеновой фракции можно дополнительно отделить нормальные парафиновые углеводороды. [c.69] Контроль за составом десорбируемых фракций ведется по показателям преломления. Адсорбцию на разных сорбентах обыкновенно проводят последовательно. Вначале на силикагеле получают метано-нафтеновую и суммарную ароматическую фракции. Затем ароматические углеводороды разделяют на фракции легких, средних и тяжелых (moho-, би- и трициклических) ароматических угле -водородов на колонке с окисью алюминия. При необходимости метано-нафтеновую фракцию хроматографируют на активированном угле для отделения нормальных алканов. [c.69] Отбор метано-нафтеновой фракции ведут до тех пор, пока показатель преломления раствора на выходе из колонки не станет равным показателю преломления чистого растворителя. После этого досыпают еще немного свежего силикагеля и заливают в колонку бензол. Снова отбирают фракции и проверяют показатель преломления. Отбор прекращают, когда из колонки будет вытекать чистый бензол. После этого в том же порядке десорбируют смолы ацетоном или спирто-бензольной смесью. Иногда для этого весь силикагель из колонки переносят в аппарат Сокслета, где и проводится экстракция смолистых веидеств. От всех отобранных фракций отгоняют растворитель вначале под атмосферным давлением в токе инертного газа, а в конце под вакуумом, но при температуре не выше 100 °С. Все выделенные фракции взвешивают, и в них снова определяют показатели преломления. [c.70] По показателям преломления фракции группируют и по полученным данным строят хроматограмму. К метано-нафтеновой фракции относят все фракции с показателем преломления до 1,49, к моноциклическим (легкие ароматические)—от 1,49 до 1,51, к бициклическим (средние ароматические)—от 1,51 до 1,53 и, наконец, к трициклическим (высшие ароматические) с показателем преломления больше 1,53. Все полученные фракции можно затем анализировать другими методами, и в частности структурно-групповым. [c.70] Для указанных выше четырех фракций отбирают порции десорбированных компонентов со значениями б 1) до 100 2) от 102 до 125 3) от 125 до 160 и 4) выше 160. [c.70] Применяются и другие модификации хроматографического анализа, например на колонках с двойным сорбентом. [c.70] Так как обе операции — гидрирование и элементный анализ — на практике очень трудоемки, то в дальнейшем от них отказались, заменив определением в исследуемой пробе различных физических констант и молекулярной массы. Однако в основе расчетов современных вариантов структурно-группового анализа лежат закономерности прямого метода. [c.72] Для предельного парафина были взяты следующие физические константы = 1,4750 = 1,4600 = о,8510 = 0,8280. [c.72] Таким образом, для выполнения анализа необходимо экспериментально определить молекулярную массу, плотность и показатель преломления и проделать все расчеты или воспользоваться номограммами. Метод п—й—М не рекомендуется применять для фракций, богатых ароматическими компонентами, а также содер-ЖЭЩих серу в количестве более 2% и кислород более 0,5%. [c.73] Состав и свойства нефтей всех промышленных и внавь вввдн-мых в эксплуатацию месторождений в Советском Союзе исследуются по обширной единой унифицированной программе. [c.74] Фактический материал, получаемый в результате всестороннего исследования сырой нефти и ее погонов, дает возможность проводить проектно-производственную оценку нефти данного месторождения и заранее судить о качестве и эксплуатационных особенностях тех или иных нефтепродуктов, которые намечено получать из данной нефти. Материалы исследования вооружают также проектировщиков исходными данными для проектирования нефтеперерабатывающих заводов и установок. [c.74] Вернуться к основной статье