Методы исследования химического состава нефти и продуктов ее. Химические методы исследования нефти


Специальные химические методы исследования нефтей

    Формы существования ванадия в нефтях изучены по сравнению с другими элементами более полно, что, очевидно, связано с большим значением, которое имеет ванадий в нефтепереработке и органической геохимии, а также с его относительно высоким содержанием в нефтях. Однако единственными надежно идентифицированными к настоящему времени ванадийсодержащими компонентами нефтей являются ванадилпорфирины. Это в значительной степени обусловлено относнтельной легкостью их обнаружения, возможностью выделения в относительно чистом виде и высоким уровнем развития методов исследования их химической структуры. Исчерпывающую информацию о наших знаниях по различным аспектам геохимии ванадилпорфиринов можно получить из ряда специальных обзоров, посвященных этой теме [65, 813, 955]. [c.177]     За последнее время опубликованы ценные пособия по ГЖХ [22 38 78 92 Березкин В. Г., 1970 г., 1975 г.] и, кроме того, специальные работы по исследованию нефти, к которым рекомендуется обращаться для справок [15, 17, 36, 46, 69]. Успехи в развитии новых комбинированных методов, объединяющих в единую систему газовую хроматографию и химические или инструментальные аналитические методы (масс-спектрометрию, ИК- и ЯМР-спектроскопию, тонкослойную хроматографию и др.), отражены в монографии [49]. [c.193]

    СПЕЦИАЛЬНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЕЙ [c.361]

    Рассмотрены также методы углубленного изучения состава нефтей, включающие газохроматографические, оптические и спектральные методы анализа, молекулярную и изотопную масс-спектрометрию, методы определения микроэлементов и порфиринов. Приведены специальные химические методы исследования углеводородов нефти. Включены материалы по интерпретации результатов геохимических исследований. Рекомендована методика сбора, систематизации и обработки аналитических данных. [c.2]

    Мортон и др. [9] предложили метод классификации нефтей на основе показательных фракций. Этот метод состоит в предварительном исследовании содержания ароматических углеводородов во фракции с температурой кипения до 145° и содержания асфаль-тенов с последующим более точным анализом химического состава фракции с т. кип. до 200°. Для такого исследования применяют специальную диаграмму, на которой с помощью кривых выражена зависимость между количеством отдельных нефтяных фракций (в %) и анилиновыми точками, показателями преломления, удельными весами и температурами кипения. Используются также анилиновые точки фракций после обработки их серной кислотой для того, чтобы определить отношение между парафиновыми и нафтеновыми углеводородами. [c.25]

    За последние 20 лет явно обозначилось новое направление в нефтеперерабатывающей промышленности, получающее, наряду с адсорбционными методами очистки, все более и более широкое и плодотворное применение, особенно в области производства смазочных масел. Сущность этой методики заключается в замене химической очистки нефтяных дестиллатов более совершенными методами, а именно обработкой специальными растворителями (сольвентами), обладающими избирательной (селективной) растворимостью к отдельным компонентам нефтяных продуктов. Преимущества такой сольвентной методики перед рассмотренными выше методами чисто химической очистки очевидны здесь удается избежать воздействия на углеводороды нефти разного рода сильно действующих реагентов (серная кислота и т. п.), которые могут весьма существенно изменить химическую природу этих углеводородов. Не менее интересно и плодотворно должно быть применение такой методики к лабораторному исследованию состава нефтяных дестиллатов, хотя громадные трудности, встречаемые на этом пути, очевидны, поскольку вопрос должен стоять в данном случае не только о качественном, но и о количественном разделении углеводородов различных рядов [26]. [c.639]

    НЫХ методов анализа (например, применение фотоэлектрических фотометров, рН-метров). В ходе управления процессами обогащения угля и переработки нефти использовали в основном данные анализа, характеризующие анализируемую пробу в целом, например температуру затвердевания или температуру вспышки, предел воспламеняемости или данные об отношении анализируемой пробы к действию раствора перманганата калия. Определение ряда таких характеристик, например определение плотности и давления паров, определение вязкости или снятие кривых разгонки, можно осуществлять при помощи приборов. Указанные методы анализа важны для контроля качества веществ, но они не соответствуют современному уровню исследований и контроля производства, а также не способствуют прогрессу в этих областях. Развитие аналитической химии происходит в направлении внедрения физико-химических методов анализа или методов, использующих специфичные свойства веществ, при этом на первый план выдвигаются методы газовой хроматографии. В связи с этим на примере развития газовой хроматографии можно проследить тенденции развития аналитической химии в целом. Метод газовой хроматографии известен с 1952 г., в 1954 г. появились первые производственные образцы газовых хроматографов, а уже в 1967 г. четвертая часть всех анализов, проводимых на нефтеперерабатывающих заводах США, осуществлялась методом газовой хроматографии (А.1.13]. К 1968 г, было выпущено свыше 100 ООО газовых хроматографов [А.1.14], и лишь небольшую часть из них применяли для промышленного контроля. Газовые хроматографы были снабжены детекторами разных типов в зависимости от специфических свойств анализируемого вещества, его количества и молекулярного веса, позволяющими провести определение вещества при его содержании от 10 до 100% (в случае определения летучих неразлагающихся веществ в газах — при содержании 10- %). К подбору наполнителя для колонок при разделении различных веществ подходили эмпирически. В 1969 г. появились газовые хроматографы, которые наряду с различными механическими приспособлениями содержали элементы автоматики. Для расчета результатов анализа по данным хроматографии и в лаборатории и в ходе контроля и управления процессом применяли цифровые вычислительные машины в разомкнутом контуре. В настоящее время эти машины вытесняются цифровыми вычислительными машинами в замкнутом контуре. При этом большие вычислительные машины со сложным оборудованием можно заменить небольшими. В будущем результаты анализа можно будет получать гораздо быстрее. Методы газовой хроматографии в дальнейшем вытеснят и другие методы анализа мокрым путем и внесут значительный вклад в автоматизацию процессов аналитического контроля. Внедрение техники и автоматизации в методы аналитической химии будет способствовать увеличению числа специалистов с высшим и средним специальным образованием, работающих в области аналитической химии. В настоящее время деятельность химиков-аналитиков выглядит совершенно иначе. Химик-аналитик должен обладать специальными знаниями в области химии, физики, математики и техники, а также желательно и в области биологии и медицины. Все это необходимо учесть при подготовке и повышении квалификации химиков-аналитиков, лаборантов и обслуживающего пс[)сонала. [c.438]

    ТОЛЬКО В качестве топлива для дизелей, газовых турбин и других энергетических установок, но и как химическое сырье для пиролиза на специальных пиролизных установках с целью получения продуктов ароматического ряда. Задача исследований в этой области — изыскание методов получения стойких и гомогенных суспензий из угля и продуктов переработки нефти. [c.73]

    Исходя из этого, в работе излагаются результаты изучения литолого-геохимических особенностей пород баженовской свиты в связи с условиями формирования залежей углеводородов и оценкой перспектив ее нефтеносности. Объектами исследования служили керновые образцы пород из глубоких скважин Салымского района (где на сегодняшний день наиболее полно проведены поисково-разведочные и эксплуатационные работы) и ряда других площадей (рис. 1). Изучение пород проводилось комплексом методов (световая и электронная микроскопия, рентгенография, химические анализы и др.). Всего было изучено около 900 образцов пород и выполнено 3700 различных анализов. Методической осиновой служили соответствующие руководства и наши специальные разработки. (Методика и результаты.., 1970 Методы. изучения.., 1957). Сведения о геологическом строении Салымского и других районо.в региона имеются в специальных работах (Геология нефти.., 1975 Салымский нефтеносный район, 1971) и поэтому здесь не приводятся. [c.53]

    Ознакомление с методами исследования нефти показывает, что полная расшифровка химического состава любой нефтяной фракции сопряжена с большой затратой труда, материала, времени и требует сложного аналитического оборудования. Поэтому, даже по отношению к бензинам, т. е. наименее сложным нефтяным погонам, индивидуальный химггческий состав исследуется только в специальных случаях. На практике чаще ограничиваются болое простыми определениями группового химического состава, устанавливающими количественное содержание во фракциях бонзива непредельных, ароматических, нафтеновых и парафиновых угл( -водородов. Этот так называемый групповой анализ приобрел особое значение с тех пор, как была установлена зависимость эксплуатационных свойств нефтяных продуктов от их химического состава. [c.96]

    Углубление процесса переработки нефти, или, что то же самое, повышение степени ее использования и повышение выходов ценных товарных нефтепродуктов — высококачественных моторных топлив и химических продуктов, стало в наше время одним из актуальнейших направлений совершенствования технологии переработки нефти. Основным резервом для эффективного решения этой задачи является тяжелая, или высокомолекулярная, часть нефти, составляющая при нынешней технологии переработки нефти 25—30% от поступившей в переработку сырой нефти и получившая название тяжелые нефтяные остатки . Если учесть, что больше половины этих остатков составляют так называемые неуглеводородные компоненты нефти, или смолисто-асфаль-теновые вещества, то станет ясно, какое большое научное значение и практическую актуальность приобретает проблема изучения состава, строения, свойств, химических реакций и основных направлений химической переработки и технического исиользова-Ш1Я нефтяных смол и асфальтенов. Вполне понятно поэтому, что эта область химии и технологии и геохимии нефти все больше и больше привлекает к себе внимание исследователей и инженеров. За носледние годы заметно расширилась география исследований в этой области и увеличилось число публикаций по составу, структуре и методам исследования смол и асфальтенов. Опубликованные материалы рассредоточены в многочисленных специальных периодических изданиях разных стран и поэтому труднодоступны. Обобщающие монографические работы по смолисто-асфальтено-вым веществам нефти отсутствуют. В монографии одного из авторов Высокомолекулярные соединения нефти , второе издание которой вышло в 1964 г. на русском и в 1965 г. — на английском языке, несколько специальных глав посвящены этому вопросу. [c.3]

    Ранее в лаборатории геохимии нефти ИГиРГИ были разработаны методы исследования индивидуального состава бензиновых фракций с пределами выкипания от 30 до 150° С. Методы эти подробно изложены в специальном руководстве (1] и широко внедрены во многих исследовательских нефтяных и химических лабораториях нашей страны. Однако существенным недостатком этих методов является необходимость предварительной четкой ректификации на отдельные фракции (н.к.—110,110—125,125—150° С), что весьма трудоемко при массовых анализах. [c.6]

    Применение специально разработанных методов изучения количественного и качественного состава органических веществ подземных вод при проведении региональных исследований впервые позволило получить новые данные, касающиеся содержания, форм нахождения, группового и индивидуального состава водорастворенных органических веществ. Эти данные в какой-то мере могут служить подтверждением гидрогеологической гипотезы нефтеобразования М. Е. Альтовского. Они способствовали развитию представлений о миграции нефти в водорастворенном состоянии, поддерживаемых в настоящее время многими советскими и зарубежными геологами-нефтяниками. Однако проведенные исследования, в том числе физико-химическое моделирование, показали, что формирование органической составляющей подземных вод связано не только с привно-сом ее с земной поверхности инфильтрационньши водами, как считал М. Е. Альтовский, но и с переходом рассеянного органического вещества водовмещающих пород в подземные воды. Но несмотря на это, идеи М. Е. Альтовского о больщой роли органических веществ в образовании нефти и формировании ее залежей оказались весьма плодотворными и способствовали дальнейшему развитию органической теории происхождения нефти. [c.4]

    Особая ценность этих исследований состоит в том, что методы,, применяемые для выделения, разделения и исследования высококонденсированных ароматических углеводородов, как показала специальная проверка автора, не вызывают химических изменений со-ёдинений. Можно поэтому думать, что выделенные из норийской нефти четыре узкие фракции кристаллических углеводородов молекулярного веса 400—430, имеющие температуру плавления 200— 318° С действительно содержались в таком виде в сырой нефти. Углеводороды эти довольно близки по элементарному составу (С=93,66— 94,28% и Н = 5,82—6,57%) и являются сильно люминесцирующими веществами. Элементарный состав, высокий показатель преломления (1,6000—1,6600), склонность к образованию пикратов и сильно выраженная характерная люминесцирующая способность этих углеводородов (табл. 52), несомненно, свидетельствуют о том, что они принадлежат к полициклическим ароматическим углеводородам с сильно конденсированным ядром. [c.281]

    Как видно из вышеизложенного, общие методы выделения из нефти и ее погонов отдельных компонентов, как общее правило, весьма сложны и длительны. Ввиду этого для выявления ближайшего состава отдельных нефтяных фракций давно уже нашли применение некоторые химические реакции, позволяющие в отдельных случаях после сравнительно грубой фракционировки быстро решить вопрос о химической природе входящих в данную фракцию углеводородов. Этим путем и шло вначале исследование ближайшего состава различных нефтей и их погонов. Так, например, образование в надлежащих условиях из нефтяной фракции хорошо кристаллизующихся ароматических полинитросоединений может, очевидно,, служить достаточным доказательством присутствия соответствующей ароматики в исходном погоне. Развивая эту, чисто химическую методику, некоторые авторы шли дальше, а именно с помощью тех или иных реакций приготовляли из нефтяного углеводорода ряд его производных и по возможности очищали их фракционировкой или иными методами состав и свойства этих производных иногда позволяли полностью решить вопрос об их химической природе, а отсюда и о химической природе исходного нефтяного углеводорода, особенно в тех случаях, когда удавалось совершить обратный переход от этих производных к исходному углеводороду и сравнить его с соответствующим синтетическим продуктом. Именно этими путями старались идти первые исс.педователи ближайшего состава нефтей, применяя при этом специальные методы органического син- [c.76]

    После объявления ВСНХ в 1926 г. конкурса на лучший способ получения синтетического каучука С. В. Лебедев постепенно полностью переключился на разработку метода синтеза каучука на основе спирта. Бызов же продолжал исследования в том же направлении, базируясь на нефтяном сырье, и также был участником конкурса. Бызов указывал ...каучук, возникая из нефти, окружен спутниками, нуждающимися в тонкой химической обработке для превращения их в нужные продукты,. ..каучук не является единственным продуктом переработки нефти, а включается в процесс как одна из ветвей пиролиза, представляющего собой богатейший источник будущего технического органического синтеза [190]. В 1929 г. опытная станция Красного треугольника была обследована специальной комиссией ВСНХ, которая подтвердила промышленное значение процесса Бызова и необходимость его дальнейшей разработки. Эти выводы послужили основанием Главхиму для организации опытного завода СК-А . Завод, пущенный в начале 1931 г., получил в течение последующих лет все необходимые данные для проектирования производственных установок. Однако проблема комплексного использования всех продуктов пиролиза нефти в совокупности со сложностью и трудностью процесса Бызова, сравнительно низкой его экономичностью послужила препятствием быстрому воплощению в промышленность синтеза каучука на основе нефти, перспективность которого была признана жюри конкурса. Процесс Бызова ввиду сравнительно низкого выхода дивинила, отсутствия совершенных методов его выделения и очистки не получил промышленного осуществления. Однако научные данные, накопленные до середины 30-х годов, не пропали бесследно они были использованы и развиты в послевоенные годы, когда пиролиз нефти как метод получения дивинила получил техническое воплощение на базе развитой нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. [c.169]

    Поиски гелия в США начались в то время, когда Северная Америка уже обладала громадной нефтяной и газовой промышленностью, когда десятки тысяч буровых скважин были пробурены на территории США и когда не оставалось в сущности ни одного крупного нефтяного и газового района в этой стране, не исследованного хотя бы несколькими скважинами. Подобные условия указали и тот путь, по которому должны были итти поиски гелия путь химического опробования по возможности всех газирующих скважин, число которых достигало многих тысяч. Это опробование, неоднократно возобновлявшееся в течение последних семнадцати лет, являлось в американских условиях действительно наиболее эффективным методом поисков гелиеносных струй. Оно было и самым дешевым методом, так как не требовало заложения специальных буровых скважин на гелиеносные газы. В самом деле, как видно из истории развития гелиевого дела в США, за все время там не было пробурено ни одной разведочной скважины на гелий. Все богатейшие гелиеносные месторождения Северной Америки были обнаружены в результате химического опробования газирующих скважин, пробуренных ранее на нефть или на горючие газы. Гелий дался американцам, так сказать, сам, без того, чтобы возникла необходимость каких-либо крупных специальных работ. При подготовке к эксплоатации месторождений Петролии и Ама- [c.181]

chem21.info

Методы химического исследования нефти и ее фракций

    Основной целью настоящего раздела практикума является ознакомление студента со стандартными или унифицированными методами исследования нефтей и нефтепродуктов, а также с этапами исследования нефтей для получения их товарной характеристики. Однако с учетом уровня современных физико-химических методов исследования нефтей и нефтепродуктов и их многообразия выполнение этой задачи в полном ее объеме доступно только коллективу квалифицированных инженеров и лаборантов-Очевидно, студент должен проделать только наиболее важные испытания и определить те показатели качества, которые характерны для данных нефтяных фракций, например температура застывания, содержание серы и цетановое число для дизельных топлив, вязкость и коксуемость или содержание смол для остатков и такие общие свойства исходной нефти, как содержание серы, смол, фракций до 200 и 350 °С. В конце глав 3 и 4 дано [c.52]     Монография состоит из двух частей. В первой части приведены химический состав масляных фракций нефтей и физико-химические методы их разделения п исследования во второй части даны физико-химические основы получения нефтяных масел и возможные пути интенсификации процессов их производства. [c.304]

    Состав углеводородов бензиновой фракции достаточно хорошо изучен не только для углеводородов ароматического ряда, но также в отношении углеводородов метанового и нафтенового рядов. Современные методы химического исследования углеводородов бензиновой фракции являются дальнейшим развитием работ В. В. Марковникова, который впервые применил методы органической химии для исследования углеводородов нефти.—Прим. ред. [c.15]

    В табл. 9 приводятся данные исследования фракций ароматических углеводородов, выделенных из масел различных нефтей [4, 12]. Из этих данных следует, что характер ароматических углеводородов масляных фракций, кипящих в одних и тех же пределах температуры, резко отличается по всем физико-химическим показателям. Первые фракции ароматических углеводородов, десорбированных с силикагеля изооктаном (или другими аналогичными неполярными растворителями), отличаются низкими значениями плотности и коэффициента преломления, высоким молекулярным весом и индексом вязкости, близким к индексу вязкости нафтеновых фракций. Кольцевой анализ по методу п-й-М показал, что эти углеводороды имеют одно ароматическое кольцо, несколько нафтеновых колец и значительное количество атомов углерода в боковых цепях. Фракции ароматических углеводородов, десорбируемых бензолом, имеют высокие плотности и удельную дисперсию, относительно низкий молекулярный вес и крайне низкие значения индекса вязкости. Кольцевой анализ показывает [c.21]

    МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТИ И ЕЕ ФРАКЦИЙ [c.113]

    Газожидкостная хроматография является в настоящее время важнейшим аналитическим методом при химических исследованиях нефти и нефтепродуктов, так как позволяет с помощью одной хроматограммы оценить химический тип нефтепродукта и распределение основных групп углеводородов в соответствии с их температурами кипения. Метод позволяет исследовать либо отдельные узкие фракции, либо нефтепродукт целиком. Последний вариант не связан с ошибками, возникающими при ректификации нефтепродукта и менее трудоемок. [c.37]

    Изучение химического состава нефти, представляющей собой весьма сложную смесь веществ, принадлежащих к разнообразным классам органических соединений, связано с большими трудностями методического характера. Более пли менее подробно изучен состав только легких бензиновых фракций. Современные методы исследования дают возможность получить приближенное представление о групповом химическом составе и вышекипящих (керо-сино-газойлевых и масляных) фракций, но в целом наши знания [c.13]

    Сложная многокомпонентная смесь неуглеводородных компонентов нефти была разделена на несколько фракций более или менее однородных но составу и свойствам веществ. Это несколько упрощало изучение их строения. К середине нашего столетия были разработаны и испытаны новые физические методы, позволяющие решать ряд структурно-молекулярных вопросов, касающихся сложных органических веществ. Удачно подобранный комплекс таких методов позволил приступить непосредственно к изучению строения молекул нефтяных асфальтенов. Корреляция полученных данных с прямыми химическими исследованиями делает особенно достоверными сведения о химическом строении молекул нефтяных [c.91]

    Основной принцип исследования химического состава нефти заключается в том, что, комбинируя разнообразные методы разделения веществ, достигают вначале постепенного упрощения состава отдельных фракций исходной нефти. Химическая природа и молекулярное строение отдельных компонентов нефти при этом не должны изменяться. Полученные фракции затем анализируются химическими, хроматографическими, спектральными и другими методами. В результате такого исследования в зависимости от молекулярной массы и сложности смеси в выделенных фракциях удается установить либо содержание отдельных индивидуальных веществ (при анализе газов и легких фракций до 150°С), либо содержание отдельных групп углеводородов или других компонентов нефти, либо относительное распределение структурных элементов в гибридных молекулах (в тяжелых фракциях нефти). [c.56]

    Данные табл. 104 вполне сопоставимы, так как онп получены на основе применения единой. методики выделения смол пз нефтей, разделения выделенных смол на фракции и, наконец, с использованием единого комплекса методов исследования полученных фракции. Следовательно, различие в составе и свойствах как неразделенных смол, выделенных пз разных нефтей, так и в отдельных фракциях этих последних обусловлено особенностями химического состава и строения каждой из этих смол и вытекает из общего различия химпческой природы исследованных нефтей. [c.455]

    Детально эти методы описаны в соответствующих монографиях и учебниках . Применительно к исследованию нефти как сырья для производства товарных продуктов использование упомянутых методов представляет как научный, так и практический интерес. Но в технических нормах на товарные нефтепродукты не лимитирован ни углеводородный, ни групповой химический состав. Лишь в отдельных случаях, нанример для реактивных топлив, есть требование к содержанию ароматических углеводородов. Остальные показатели химического состава представлены в виде косвенных данных (йодное и кислотное число) исключением являются содержание серы (в топливах всех видов), ванадия (в газотурбинном топливе) и некоторые другие. Это положение не противоречит необходимости глубокого химического исследования фракций нефти. [c.75]

    Как- известно, нефтяные фракции представляют собой сложную смесь углеводородов различных классов. Химическое использование как самой нефти, так и ее отдельных фракций требует знания химического состава нефти. В случае бензинов, например, важнейшей характеристикой являются их антидетонационные свойства, которые выражают в виде октановых чисел. Эти свойства бензинов зависят от структуры тех углеводородов, которые входят в состав бензинов. Естественно, что наиболее надежным методом исследования химического состава бензинов явилось бы определение содержания индивидуальных углеводородов, из которых они состоят. Однако задача определения индивидуального углеводородного состава, хотя и разрешимая в случае бензиновых фракций, является сложной и трудоемкой и требует даже в этом простейшем случае применения комбинации различных методов исследования, в том числе и оптических. [c.16]

    В книге обобщен опыт работ по выделению и анализу растворенных органических веществ, а также по интерпретации аналитических Данных. Указаны основные перспективные направления развития будущих исследований. В методической части книги содержится детальное описание методов химического анализа органических веществ подземных вод. Приведены методики выделения органических веществ из вод с помощью растворителей, сорбентов, а также путем улавливания летучих веществ, методы изучения элементарного состава различных фракций органических веществ (углерода, азота), методы определения некоторых суммарных характеристик (различных видов окисляемости), методы изучения отдельных групп соединений и йх индивидуальных представителей (нафтеновых, гуминовых и жирных кислот, бензола, пиридина), методы интерпретации данных но составу и содержанию органических веществ подземных вод в связи с прогнозированием нефтегазоносности и поисками залежей нефти и газа. [c.183]

    Минимальная программа исследования включает лабораторную атмосферно-вакуумную перегонку (на 10-градусные фракции до 300 и 50-градусные после 300° С) и физико-химическую характеристику нефти по следующим показателям содержание механических примесей, солей, воды температура вспышки температура застывания давление паров зольность коксуемость плотность вязкость при различных температурах молекулярный вес содержание серы и сернистых соединений содержание парафина и его температура плавления содержание асфальтенов содержание смол (различными методами) кислотность элементарный состав. [c.75]

    В табл. 1-11 приведены результаты исследования масляной фракции оклахомской нефти [75]. Масляная фракция подвергалась разгонке под вакуумом. Затем методом противоточной экстракции ее разделяли на целый ряд относительно однородных компонентов. Химический состав каждого из этих компонентов уточнялся на основании соотношения физических свойств, включая молекулярный вес и углеродно-водородное соотношение до. и после гидрирования ароматики в соответствующие нафтены. [c.27]

    Для оценки качества добываемой нефти и выбора методов её дальнейшей переработки большое значение имеет распределение содержащихся в ней углеводородов по температурам кипения. Лабораторные исследования химического состава нефтей начинают с фракционной перегонки отбирают узкие фракции, выкипающие в пределах двух-трёх, а иногда и одного градуса. В этих фракциях определяют содержание отдельных групп или индивидуальных углеводородов. [c.13]

    Одна из глав посвящена методам разделения компонентов нефтей (ректификация, термодиффузия, жидкостно-адсорбционная хроматография, адсорбция на цеолитах, комплексообразование с карбамидом и тиокарбамидом и др.), эффективность которых предопределяет успешное применение методов анализа при последующем исследовании отдельных нефтяных фракций. Широко представлены методы исследования химического состава нефтей, включая как углеводородные, так и гетероатомные компоненты (различные варианты определения группового углеводородного и структурно-группового состава нефтяных фракций). [c.4]

    В статьях представлены практически все физико-химические методы, применяемые при исследовании нефтей. В обзорных работах обобщены как литературные данные, так и результаты собственных исследований авторов. По материалам сборника можно проследить весь процесс исследования нефтяной фракции после ее выделения, познакомиться с математическим аппаратом исследования сложных смесей органических соединений. Ряд статей, посвященных вопросам повышения нефтеотдачи пластов, анализа ингибиторов в нефтях и нефтепродуктах, разделения нефтяных компонентов, несколько выделяется на общем фоне по существу решаемых задач. Но и в этих работах инструментальные методы анализа играют определяющую роль. [c.3]

    В качестве примера можно привести так называемый комбинированный метод анализа бензиновых фракций нефтей, разработанный под руководством академиков Г. С. Ландсберга и Б. А. Казанского на основе сочетания химических исследований и изучения спектров комбинационного рассеяния света [2]. Для создания новых спектральных методик идентификации веществ и для анализа сложных смесей органических соединений необходимы систематизированные данные по спектральным характеристикам индивидуальных соединений. Такие данные по ультрафиолетовым спектрам большого количества органических соединений в виде растворов в различных растворителях собраны в ряде изданий — атласов молекулярных спектров [3, 4]. Следует отметить, что подобных изданий, систематизирующих спектры кристаллов, пока нет, хотя работы в этой области успешно ведутся во многих лабораториях нашей страны и за рубежом. [c.6]

    Помимо этого был определен химический состав фракций, выкипающих в интервале 50—200° С, отобранных из 48 сахалинских нефтей, по масс-спектрометрическому методу. Это исследование было проведено Р. А. Хмельницким, А. А. Поляковой, К. И. Зиминой и автором [27]. [c.73]

    При исследовании высокомолекулярных фракций нефти ставится задача не идентификации индивидуальных соединений, а определения типов структур входящих в них компонентов. Такая задача в значительной мере разрешима потому, что, как указано выше, характеристические частоты отдельных групп почти не изменяются в зависимости от того, в какую молекулу данная группа входит. Однако нельзя делать заключение о строении неизвестного соединения или о структурно-групповом составе неизвестной смеси, исходя только из спектральных данных. Лишь внимательное, тщательное и осторожное сопоставление всех доступных химических данных об исследуемом веществе со спектральными характеристиками, проверяющее и подтверждающее выводы, сделанные при использовании каждого из методов, может привести исследователя к успеху. [c.238]

    Детализированное исследование химического состава нефти в целом и тем более выделение из нее отдельных соединений ввиду огромного количества компонентов практически неосуществимо. Поэтому при изучении химического состава нефти необходимо решать эту задачу, идя от сложного к простому, т. е. разделяя нефть на те или иные фракции по температурам кипения или выделяя последовательно отдельные группы веществ (например, газы, смолистые вещества, твердые углеводороды и т. п.), с которыми уже значительно легче проводить дальнейшие исследования. При исследовании и техническом анализе отдельных фракций также широко применяется метод выделения и количественного учета групп соединений, объединенных общими свойствами. [c.113]

    Поэтому при исследованиях химического состава высококипящих фракций нефти ограничиваются выделением смесей компопентов, относящихся к тому или иному классу углеводородов, а если позволяют условия опыта, то разделяют эти смеси по числу циклов (нафтеновых или ароматических) в молекуле. Наиболее приемлемым в этом отношении является хроматографический метод. [c.101]

    Физико-химическое исследование природных сульфидов, извлеченных из фракции 150—3254 арланской нефти методом селективной экстракции. Г у р ь я н о- [c.622]

    При исследовании химического состава масляных фракций сернистых нефтей присутствие сернистых соединений делает невозможным детальное исследование углеводородной, ароматической части фракций, и успех исследования в значительной мере зависит от разработки методов разделения сернистых соединений и ароматических углеводородов. Разделение сернистых соединений и ароматических углеводородов дало бы новые возможности и для исследования природы сернистых соединений нефтей. Весьма ограниченные литературные данные дают основание наметить два направления решения этого вопроса. [c.125]

    В монографии обобщены результаты систематического исследования состава наиболее представительных нефтей месторождений Западной Сибири. Рассматривается состав углеводородов и гетероатомных компонентов, включая азот-, кислород-, серу-, металлсодержащие соединения. Результаты сопоставлены с физико-химическими характеристиками нефтей, их тинизацией и стратиграфической приуроченностью к разным глубинам. Описываются новые методы и схемы разделения нефтей и фракций па отдельные классы соединений. [c.216]

    Зелинским II Казанским [3 было показано, вопреки утверждению некоторых авторов [4], что метод дсгидрогениза-цнонного катализа может с успехом применяться для исследования химического состава керосиновой фракции нефти. [c.185]

    В книге описаны лабораторные работы по анализу иефтей и нефтепродуктов и синтезу углеводородов. РГаряду с описанием методик излагаются теоретические основы, на которых базируются методы изужшия химического состава нефтяного сырья и химические превращения углеводородов нефти. Дается обзор различных методов исследования нефтяных фракций и приводятся обобщенные сведения по химизму п])оцессов переработки нефти. Приведены новые материалы по методам исследования иефтей и нефтепродуктов и синтезу углеводородов на основе нефтяного сырья. [c.2]

    Ознакомление с методами исследования нефти показывает, что полная расшифровка химического состава любой нефтяной фракции сопряжена с большой затратой труда, материала, времени и требует сложного аналитического оборудования. Поэтому, даже по отношению к бензинам, т. е. наименее сложным нефтяным погонам, индивидуальный химггческий состав исследуется только в специальных случаях. На практике чаще ограничиваются болое простыми определениями группового химического состава, устанавливающими количественное содержание во фракциях бонзива непредельных, ароматических, нафтеновых и парафиновых угл( -водородов. Этот так называемый групповой анализ приобрел особое значение с тех пор, как была установлена зависимость эксплуатационных свойств нефтяных продуктов от их химического состава. [c.96]

    В настоящее время имеются достаточно надежные данные о содержании моноциклических нафтенов в различных нефтях. Данные эти получены методом капиллярной газовой хроматографии и дают неискаженные представления о количественном распределении индивидуальных углеводородов в исследованных нефтях [1—4]. Современный уровень знания химического состава нефтей позволяет достаточно точно определять не только структуры, но и концентрации индивидуальных углеводородов в исследуемых смесях. В табл. 86—89 нриведены сведения о количественном распределении нафтенов состава С5—Сд в некоторых различных нефтях (общие свойства исследованных фракций, характеризующие типы взятых нефтей, представлены в табл. 90). Углеводороды, перечисленные в табл. 86—89, представлены в процентах на сумму изомеров. Этот способ рассмотрения, предложенный Смитом и Ролом [6], весьма удобен для различных теоретических обобщений. Результаты исследований подтвердили хорошо известные закономерности распределения компонентного состава нефтей, сформулированные Россини [51  [c.344]

    Наряду с детальным химическим анализом смолисто-асфальтеновых компонентов с целью количественной характеристики концентрационного распределения в них ванадия и никеля, был проведен также спектральный анализ всего комплекса металлов в тех же фракциях смолисто-асфальтеновых веществ всех трех нефтей (табл. 19). Кроме того, спектральным методом был исследован характер распределения металлов между высокомолекулярной углеводородной частью и смолисто-асфальтеновыми компонентами ромашкинской и бавлинской нефтей (табл. 20). [c.62]

    Следует различать дбе задачи определение группового химического состава бензинов прямой гонки и вообще фракций нефти и определение группового химического состава бензинов крекинга. Первая задача относительно проста и для ее решения имеются достаточно точные методики. Вторая задача, из-за нал11чия в смеси больших количеств ароматических и олефиновых, настолько трудна, что... до сих пор не существует такого метода анализа, который не вызывал бы известных сомнений и мог бы считаться общепризнанным Ч Рассмотрим сначала методику определения химического состава фракций прямой гонки. Взятую для исследования нефть- или нефтепродукт перегонкой разделяют на ряд фракций так, чтобы в каждой фракции иметь углеводороды данного ряда по возможности с близкими свойствами. Температурные пределы отбора легких фракций были установлены по температурам кипения простейших ароматических углеводородов вышекипящие фракции принято отбирать через пятидесятиградус-ные интервалы. Таким образом, для исследования берут фракции  [c.178]

    Закономерность изменения х руппового углеводородного состава узких нефтяных фракций в зависимости от условий перегонкЕ и 11ри-рода сырья может быть полезно использована цри выборе оптимальных условий нагрева нефтяного остатка с обеспечением необходимых требований по коксуемости и физико-химическим свойствам дистиллятных и остаточных продуктов, являющихся сырьем для последующих цроцессов нефтепереработки . Аналогичные наблвдения были полученн щш исследовании нефтепродуктов,отобранных в промышленных рев тифика-ционных колоннах узкие фракции,перераспределенные в смеяных про-дз ктах колонны,имеют также отличные свойства по сравнению с одноименными фракциями, выделенными из сырья. При выполнении же ])ас-четов перегонки и ректификации свойства узких фракций в сырье и продуктах разделения совпадают. Поэтому накопление и обобщение экспериментальных данных по свойствам фракций в различные нефте-цродуктах в дальнейшем позволят разработать метода расчета свойств распределенных фракций в смежных продуктах. [c.66]

    Анализ сырья и продуктов экстракции проводился с использованием стандартных и современных аналитических методов исследования Среднедистиллятных фракций нефти. Определение содержания арепов осуществлялось с использованием ысгода группового химического состава (методика БашНИИ НП), Для исследования распределения сернистых сиСЛ" - определялось содержание общей и сульфидной серы. [c.6]

    Эффективность методов разделения нефти иа ее составляющие в полной мере предопределяет эффективность других методов, применяемых для исследования химического состава нефтяных фракций. Чем полнее и совершеннее будет разделена нефть на узкие и близкие в химическом отношении группы соединений, тем эффективнее могут быть использованы оптические, масс-спектромет-рические, химические и другие методы исследования, позволяющие установить химическую природу УВ и гетероатомных соединений нефти, [c.86]

    Физико-химические свойства нефтей, узких фракций и нефтепродуктов определяли стандартными методами в соответствии с действующими ГОСТами или негостированными методиками (молекулярный вес, содержание парафина, смол силикагелевых, асфальтенов), ссылка на которые имеется в программах исследования [1,2]. [c.4]

    Исследование нефтей новых месторождений Украины проводилось по методике, прелложе1шой ВНИИ НП (рис. 18). Разгонка нефтей новых месторождений производилась на колонке Гадаскина с удлиненной ректифицирующей частью (высота 1,4 м). Групповой химический состав бензиновых фракций определялся анилиновым методом, а фракций от 200 до 500° — адсорбционным. При характеристике мас-лянных фракций (дистиллятных и остаточных) были приме- [c.156]

    Проведенные ими исследования в основном касались наиболее легких фракций нефти, содержащих углеводороды сравнительно низкого молекулярного веса. Естественно, что исследование нефти началось с изучения наиболее легких фракций, так как в этих случаях на пути исследователя встречается меньше трудностей, чем нри изучении более высококипящих фракций. Тем не менее только за носледпие десятилетия удалось нолностью расшифровать состав бензинов прямой гонки и выделить из них большое количество разнообразных индивидуальных углеводородов. Это стало возможным благодаря применению комплексных методов исследования, вк.гючающих ряд химических и физических методик. [c.3]

chem21.info

Физико-химические методы исследования нефтяного шлама

В результате исследований соотношение нефтепродуктов в нефтяных шламах резервуарного типа, механических примесей (частицы глины, ржавчины, песка и т.д.) и воды происходит колебание в пределах 5-90% составляют углеводороды, 1-52 % - вода, 0,8-65% твердые примеси. Изменение составов нефтяных шламов как и шкала изменения их физико-химических характеристик обширны. Плотность нефтяных шламов   в пределах 830-1700 кг/м3, а температура застывания от -3ºС  до +80ºС, t вспышки от 35ºС до 120ºС. Образование эмульсий типа вода-масло происходит при попадании воды в нефтяные продукты, из-за стабилизации содержания в нефтепродуктах природных стабилизаторов: асфальтенов, парафинов и смол.

Верхний слой нефтяного шлама – это обводненный нефтяной продукт, содержащий до 5% тонкодисперсных примесей, и принадлежит к категории эмульсий «вода в масле».  Данный слой содержит 70-80% масел, 7-20% смол, 6-25% асфальтенов, 1-4% парафинов, содержание воды не более 5-8%. Органическая часть недавно образованного верхнего слоя нефтяного шлама по свойствам и составу сходна с хранящимися в резервуарах исходными нефтепродуктами. Данная ситуация типична в расходных резервуарах АЗС.

Небольшой по объему слой, так называемый средний, представляет эмульсию типа «масла в воде». Он содержит 1,5-15% механических примесей и 70-80% воды.

Последующий  слой образован отстоявшейся минерализованной водой, плотность которой 1,01-1,19 г/см3.

Придонный слой (донный ил) является твердой фазой, которая включает в себя органики до 45%, твердые механические примеси 52-88%, окислы железа. Донный ил это гидратированная масса, которая содержит до 25% воды.

Нефтяные шламы резервуарного происхождения по составу и свойствам принадлежат разным типам, поэтому, в процессе переработки шламов и зачистки применяются различные технологические приемы. Это зависит от физико-механических характеристик нефтяных шламов. Основная часть их состоит из вязких жидкостей с высоким процентом содержания органики и воды и небольшой процент механических примесей. С помощью разнообразных насосов данные шламы легко эвакуируются из отстойников и резервуаров в сборные емкости. По стенкам емкостей образуются, как правило, гелеобразные системы. В случаях, когда внутренние резервуарные покрытия не обладают коррозионностойкой и топливной защитой, в них очень легко образуются нефтяные шламы.

 

1.3 Переработка  нефтяных шламов

 

Во время  добычи, перевозки и переработки  нефти, некоторая ее часть входит в физико-химическую реакцию с соприкасающейся средой, образуя нефтяные шламы.

Переработка нефтяных шламов на данный момент является необходимым процессом, так как в ходе переработки нефтяного шлама удается восстановить некую часть утраченного нефтепродукта. Нефтяные шламы различают трех видов:

- Природные. Природными нефтяными шламами называют вещество, которое появляется впоследствии оседания нефти на дно, каких либо водоемов и смешиванием ее с мулом и водой.

- Грунтовые. Грунтовые нефтяные шламы появляются впоследствии пролива нефти на землю.

- Резервуарные. Во время хранения нефть вступает в химическую реакцию с поверхностью резервуара, тем самым создавая нефтяной шлам, который называют резервуарным.

 

1.4 Удаление нефтяного шлама из резервуаров

 

Для зачистки резервуаров используется высокопроизводительное разборное устройство – трактор для компактного сбора и разжижения отложений со дна резервуара. Устройство представляет собой миниатюрный разборный бульдозер-экскаватор с гидравлическим приводом и винтовым насосом для перекачки отложений, разжижаемых с помощью установленных перед входом в насос специальных насадок, на их дальнейшую обработку и фазоразделение. Трактор вносится в резервуар по частям через люк (510 мм) и собирается внутри. Трудозатраты на сборку – от 3 до 4 человеко-часов. Наиболее тяжелая часть механизма весит около 30 кг. На предварительной стадии работ имеющаяся жидкая фаза откачивается дополнительным насосом, входящим в состав комплекса. После максимального удаления жидкой фазы из резервуара начинается его очистка от тяжелых «донных» шламов-осадков (парафинов, асфальтенов, слежавшейся грязи и посторонних предметов) мини-бульдозером на траках с циркуляционным разжижением осадка. Снятие донных отложений проводится до появления поверхности, не загрязненной нефтепродуктами.

Также имеются дополнительное навесное оборудование: погрузочный  ковш и ковш со шнековым механизмом. Бульдозер удовлетворяет требованиям  безопасности для работ в таких  условиях, его гидропривод питается от внешнего гидравлического блока питания. Одна из частей составного трубопровода от блока питания включает дыхательный воздухопровод для оператора.

 

1.5 Система  предварительной обработки шлама

 

После того, как нефтяные шлам вынут из накопителей, в работу подключается установка предварительной обработки для удаления любого тяжелого материала, как например камни и др. Система позволяет безопасно и эффективно нагревать, перемешивать, циркулировать и осветлять шлам. Благодаря использованию паровых змеевиков, нефтяной шлам можно безопасно нагревать до необходимой температуры для получения оптимальной сепарации в декантере. Миксеры с двойной крышей позволяют перемешивать нефтяной шлам для фильтрации любых твёрдых веществ, предотвратить образование осадка и гарантировать, что нефть будет обработана. Для дальнейшего улучшения эффективности, для шлама, которому необходим дополнительный нагрев для получения хорошего качества сепарации, может быть задействован теплообменник. Это даёт возможность увеличить нагрев, когда необходимо, без задержек в производстве.

Теплообменник устанавливается в системе рециркуляции около установки первичной обработки. Когда шлам нагрет и гомогенизирован, он закачивается при контролируемой скорости в трёхфазный горизонтальный декантатор через смесительный трубопровод  и химическую дозирующую систему.

 

1.6 Химическая  дозирующая система

 

Химические  флокуливующие средства также подаются в центрифугированный сырьевой трубопровод  через смесительный трубопровод. Это  позволяет хорошо перемешивать шлам с химическими агентами. Химическая дозирующая система позволяет перемешивать порошкообразные химикаты и добавлять их в различных контролируемых количествах. Дозировочные резервуары установлены со смесительными мешалками для перемешивания сухих порошкообразных флокуливующих агентов с водой. Дозирующая система состоит из двух резервуаров, так как для должного перемешивания порошка и воды требуется время. Для корректной работы флокуливующие средства необходимо перемешивать не менее часа. Пока один резервуар перемешивает, другой питает пульпопровод декантатора. Размер резервуаров сконструирован таким образом, чтобы опустошаться как раз за час, за это время, закрывая один клапан, открывается другой и питание может быть переключено на полный резервуар, где флокуливующие агенты основательно перемешаны.

 

1.7 Трёхфазный горизонтальный декантатор

 

Статичная декантация это процесс, в котором взвешенные твёрдые вещества в жидкости в  контейнере отделяются. Сила центрифугирования  усиливает данный процесс. Удельная масса продукта определяет выход  из центрифуги. Центрифуга состоит из двух принципиальных элементов: вращающейся чаши – отстойника и винтового конвейера, который подводит твёрдые вещества, которые были отделены в центрифуге, к выходным отверстиям. Декантатор позволяет разделять нефтяной шлам на три фазы: воду, нефть и твёрдые вещества, которые более приемлемы с точки зрения экологии, нежели традиционные двухфазные системы, которые отделяют только твёрдые вещества и жидкость (нефтяную суспензию), которую приходится вторично перерабатывать. Объём отходов значительно сокращается и, затем, может быть безопасно использован.

1.8 Способ обработки и утилизации нефтяных шламов

 

Наибольшей  проблемой, связанной с очисткой сточных вод нефтеперерабатывающих  предприятий, является проблема утилизации тяжелых нефтяных шламов, оседающих на дне иловых площадок и шламонакопителях, а также образующегося после центрифугирования, легких фракций - кека.

В связи с  этим был разработан способ обработки  и утилизации нефтяных шламов, согласно которому исходный продукт в зависимости от своего состава подвергается следующим видам обработки: центрифугирование, экстракция, выделение тяжелых металлов электролитическим методом, компостирование или изготовление гидроизоляционных материалов, утилизация на полигонах твердых бытовых отходов.

Схема обработки нефтяного шлама представлена на рисунке 1, а продукты переработки и утилизации нефтяного шлама представлены на рисунке 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Методики  определения

 

2.1 Определение содержания воды в нефтяном шламе

 

ГОСТ 2477-65. Нефтепродукты. Метод определения содержания воды.

Проба на потрескивание.

Настоящий стандарт устанавливает метод определения  воды в нефти, жидких нефтепродуктах, пластичных смазках, парафинах, церезинах, восках, гудронах и битумах.

Сущность метода состоит в нагревании пробы нефтепродукта с нерастворимым в воде растворителем и измерении объема сконденсированной воды.

Приборы: Пробирка диаметром 10—15 и высотой 120—150 мм; Термометр; Термостат

Ход определения

При нагревании нефти или нефтепродукта до 150°С содержащаяся в них вода вскипает и образует пену, вызывая треск и помутнение продукта. По этим признакам делают заключение о наличии или отсутствии воды в продукте.

В стеклянную пробирку диаметром 10 – 15 и высотой 120 – 150 мм наливают испытуемый продукт до высоты 80 – 90 мм. Пробирку закрывают пробкой, снабженной термометром и имеющей отверстие для прохождения образующихся паров. Шарик термометра должен находиться на расстоянии 20 – 30 мм от дна пробирки. Пробирку с испытуемым продуктом вставляют вертикально в термостат (В соответствии с рисунком 1), нагретый до 170°С, и наблюдают за ней в течение нескольких минут, пока температура в пробирке не достигнет 150°С. При наличии в продукте влаги он начинает пениться, слышится треск. Наличие влаги считается установленным, если явственный треск слышен не менее двух раз.

 

 

Рисунок 1 – Прибор для определения влаги пробой на потрескивание

Если при  первом испытании наблюдались только однократный треск и вспенивание, или малозаметный треск и вспенивание, или только вспенивание, то опыт повторяют. Наличие влаги в испытуемом продукте считается установленным, если при повторном испытании обнаруживается, хотя бы однократный треск и вспенивание.

Вывод по определению воды в нефтяном шламе: в ходе анализа нефтяного шлама на качественное содержание воды было определено наличие воды в исследуемом нефтяном шламе. Потрескивания обнаружились при 40ºС, а пенки начали образовываться при 75º. Этот опыт доказывает содержание воды в нефтяном шламе.

 

2.2 Определение механических примесей весовым методом

 

ГОСТ 6370-83 (СТ СЭВ 2876-81) Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей.

Настоящий стандарт распространяется на нефть, жидкие нефтепродукты  и присадки и устанавливает метод  определения механических примесей.

Сущность метода заключается в фильтровании испытуемых продуктов с предварительным растворением медленно фильтрующихся продуктов в бензине или толуоле, промывании осадка на фильтре растворителем с последующим высушиванием и взвешиванием.

Приборы и реактивы: стаканчик с крышкой, стакан высокий с носиком, воронка стеклянная, палочка стеклянная с оплавленным концом, промывалка с резиновой грушей, бумажные фильтры беззольные, бензол иди бензин марки Б-70 или БР-1, этиловый спирт-ректификат, смесь этилового спирта и этилового эфира в соотношении 4:1 (по объему), нефтяной шлам.

Ход определения

Бумажный фильтр предварительно высушивают в стаканчике до постоянной массы при 105-110°С. Перед  взятием навески пробу нефти  хорошо перемешивают встряхиванием  в течение 5 мин. Если нефть высоковязкая, то предварительно ее нагревают на водяной бане до 40-80°С.

 

Таблица 1 - Масса навески и соотношение растворитель :нефть зависят от вязкости нефти

 

вязкость нефти  при 100 °С, мм2/с до

20

масса навески, г

100 – 125

массовое отношение растворитель: нефть

2 ± 4 : 4 ± 6

 

Навеску берут  с погрешностью до 0,05 г и разбавляют подогретым на водяной бане растворителем.

Горячий раствор  навески фильтруют через высушенный до постоянной температуры фильтр, который помещают в стеклянную воронку, укрепленную в штативе.

Воронку наполняют  не более чем на 3/4 высоты фильтра. Раствор наливают на фильтр по стеклянной палочке с оплавленным концом.

Стакан ополаскивают горячим растворителем и сливают  на фильтр.

После окончания  фильтрования фильтр промывают горячим раствором при помощи промывалки до тех пор, пока на нем не останется следов нефти, а фильтрат не будет совершенно прозрачным и бесцветным.

Затем фильтр переносят  в стаканчик, в котором сушился  чистый фильтр, и сушат в течение 1 часа в термостате при 105-110°С.

После этого  стаканчик закрывают крышкой, охлаждают  в эксикаторе в течение 30 мин и  взвешивают с погрешностью до 0,0002 г.

Операцию повторяют  до получения расхождения между  двумя последовательными взвешиваниями  не более 0,0004 г.

stud24.ru

Методы исследования химического состава нефти и продуктов ее

Методы исследования химического состава нефти и продуктов ее переработки

Единая унифицированная программа исследований (1980) Общие характеристики нефти: Плотность; Вязкость; Температура застывания и др. физ. -хим. показатели; Состав растворенных газов; Содержание смол, смолисто-асфальтеновых веществ, твердых парафинов

Виды анализа нефти 1. Групповой анализ - определяет отдельно содержание парафиновых, нафтеновых, ароматических и смешанных углеводородов. 2. Структурно-групповой - углеводородный состав нефтяных фракций выражают в виде среднего относительного содержания в них ароматических, нафтеновых и др. циклических структур, а также парафиновых цепей и иных структурных элементов; кроме того, рассчитывают относительное количество углерода в парафинах, нафтенах и ароматических углеводородах. 3. Индивидуальный углеводородный состав - полностью определяется только для газовых и бензиновых фракций. 4 Элементный анализ - состав нефти или её фракций выражают количествами (в %) C, H, S, N, O, а также микроэлементов.

Методы выделения и идентификации компонентов нефти и газа 1. Фракционирование газов и нефтей в промышленности осуществляется в ректификационных колоннах. Для аналитических и препаративных целей для разделения газа используют специально разработанную В. Подбельняком ректификационную колонну, с помощью которой можно четко определять в углеводородной газовой смеси кроме метана, этана, пропана, более тяжелые углеводороды с близкими температурами кипения (изомеры С 4–С 7). Низкотемпературное фракционирование углеводородных газов требует больших затрат времени, поэтому разработка метода газовой хроматографии позволила не только сократить затраты времени на анализ, но и значительно улучшить разделительную способность. Для глубокого исследования химического состава нефтей атмосферная перегонка с многотарельчатыми колоннами вытеснена газожидкостной хроматографией. Для перегонки высокомолекулярных нефтяных фракций применяют колонны с вращающимся ротором, обеспечивающим получение фракций без разложения 550 °С.

Методы выделения и идентификации компонентов нефти и газа 2. Жидкостная термодиффузия является новым методом разделения молекул различного строения. Сущность метода заключается в следующем. Если исследуемую жидкость поместить в кольцевое пространство между двумя коаксиальными цилиндрами, находящимися при различных температурах, то в результате конвекции более тяжелые углеводороды движутся по направлению к холодной стенке и концентрируются на дне, а более легкие – по направлению к теплой стенке и собираются в верхней части колонки. По вертикали создается градиент концентрации, зависимый от термической диффузии. Метод применяется для разделения углеводородов смазочных масел, причем разделение происходит в соответствии с числом колец. Молекулы с наибольшим числом колец концентрируются в нижней части колонки. Метод термодиффузии не позволяет разделить ароматические углеводороды от нафтеновых, конденсированные – от неконденсированных. Недостатком метода является длительность анализа, поэтому он применяется в сочетании с другими методами анализа.

Методы выделения и идентификации компонентов нефти и газа 3. Кристаллизация Классический метод органической химии – кристаллизация – занимает значительное место в компонентном анализе нефтей. Отделение твердых компонентов нефтей (депарафинизация) позволяет выделить и очистить отдельные индивидуальные вещества, если разделяемые твердые вещества не образуют твердых растворов. В 60 -х годах Н. Пфанном был разработан эффективный метод для фракционирования и очистки кристаллических веществ, известный под названием «зон плавления» . Принцип метода заключается в том, что кристаллическое вещество, помещенное в трубку, подвергается повторным зональным нагревам и охлаждениям. Благодаря периодическому передвижению трубки вперед и назад через серию чередующихся нагревательных и охладительных колец каждая зона вещества в трубке многократно перекристаллизовывается причем высоко- и низкоплавкие компоненты концентрируются в разных концах трубки. Метод зон плавления можно применять не только к кристаллическим веществам, имеющим температуру плавления выше 20– 25°С, но и к жидкостям с температурой плавления до 140°С.

Методы выделения и идентификации компонентов нефти и газа 4. Образование комплексов с мочевиной Способность мочевины образовывать комплексы включения с алканами используется для депарафинизации нефти. Причём мочевина образует комплексы только с н-алканами, ибо разветвлённые углеводородные цепи не могут пройти в цилиндрические каналы кристаллов мочевины.

Методы выделения и идентификации компонентов нефти и газа 5. Экстра кция (от лат. extraho — извлекаю) — метод извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстраге нта). Для извлечения из смеси применяются растворители, не смешивающиеся с этой смесью. Большинство сортов смазочных масел подвергаются очистке селективными растворителями — фурфуролом, фенолом, нитробензолом и др. При смешении таких растворителей с минеральными маслами они растворяют и извлекают из масла смолистые и прочие нежелательные вещества. После очистки селективные растворители должны бытьполностью удалены из масла. Наличие в товарных маслах даже следов этих веществ недопустимо из-за их нестабильности и токсичности.  

Способы разделения компонентов нефти Перегонка - простая; - с ректификацией; - молекулярная или перегонка в глубоком вакууме

Методы выделения и идентификации компонентов нефти и газа Адсорбция Хроматография Жидкостная адсорбционная хроматография Вытеснительная хроматография Элюентная хроматография Газо-жидкостная хроматография

Хроматограф газовый

Спектральные методы анализа и идентификации Масс-спектроскопия – парафины, нафтены, арены, сернистые соединения. Инфракрасная спектроскопия – анализ индивидуальных компонентов и функциональных групп. Ультрафиолетовая спектроскопия – анализ ароматических и полиароматических углеводородов.

Спектральные методы анализа и идентификации Ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) – для определения структуры отдельных нефтяных компонентов и для характеристики сложных смесей выскокипящих фракций нефти; Спектры рентгеновских лучей – атомы металлов в нефтях и фракциях (ванадий, железо), кристаллическая структура САВ, твердых парафинов; Спектры комбинационного рассеяния – в сочетании с ИК-спектроскопией и хроматографией для индивидуального состава легких нефтей и бензиновых фракций.

present5.com

Исследование химического состава нефтей, нефтепродуктов, газоконденсатов и газов с помощью современных физико-химических методов

ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Задачи «Химии нефти и газа» как науки

  • Исследование химического состава нефтей, нефтепродуктов, газоконденсатов и газов с помощью современных физико-химических методов.

  • Исследование физико-химических свойств углеводородов и других компонентов нефти и их влияния на свойства нефтепродуктов, исследование способности компонентов нефти к межмолекулярным взаимодействиям и фазовым переходам.

Исследование химизма и механизма термических и каталитических превращений компонентов нефти, в том числе как высокотемпературных (в процессах переработки нефти), так и низкотемпературных, что важно как с аналитической, так и с геохимической (превращение нефтей в природе) точек зрения.

  • Исследование химизма и механизма термических и каталитических превращений компонентов нефти, в том числе как высокотемпературных (в процессах переработки нефти), так и низкотемпературных, что важно как с аналитической, так и с геохимической (превращение нефтей в природе) точек зрения.

  • Исследование происхождения нефти.

I. НЕФТЬ

^

следы метана и нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, вулканических газах и магмах;

  • следы метана и нефтяных углеводородов в глубинных кристаллических породах, вулканических газах и магмах;

  • проявления нефти и газа по глубинным разломам.

БИОМАРКЕРЫ в органическом веществе осадков и нефтях:

  • порфирины

  • изопреноидные углеводороды

  • полициклические углеводороды

  • нормальные алканы

^

  • I. Седиментогенез.

  • II. Диагенез.

  • III. Катагенез.

  • Литогенез как сводное понятие.

Седиментогенез

  • Седиментогенез

  • Природные процессы, приводящие к образованию осадков на дне различных водоемов и во впадинах на суше.

Диагенез – совокупность природных процессов преобразования рыхлых осадков на дне водных бассейнов в осадочные горные породы в условиях верхней зоны земной коры.

  • Диагенез – совокупность природных процессов преобразования рыхлых осадков на дне водных бассейнов в осадочные горные породы в условиях верхней зоны земной коры.

Главные особенности процессов диагенеза:

  • Главные особенности процессов диагенеза:

  • низкие температуры и давления,

  • процессы существенно

  • биохимические, при участии

  • бактерий.

Катагенез – совокупность природных процессов изменения осадочных горных пород после их возникновения из осадков в результате диагенеза и до превращения в метаморфические породы.

  • Катагенез – совокупность природных процессов изменения осадочных горных пород после их возникновения из осадков в результате диагенеза и до превращения в метаморфические породы.

^

  • Главными факторами катагенеза являются температура (до 300 – 350оС на глубине 10-12 км) и давление (до 1800 – 2900 ат.).

  • Процессы: уплотнение пород, удаление воды, процессы на контактах зерен, химические превращения.

Литогенез

  • Литогенез

  • Совокупность природных процессов образования и последующих изменений осадочных горных пород до момента их превращения в метаморфические породы.

  • Литогенез =

  • седиментогенез + диагенез + катагенез

^

1.4 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ОБРАЗОВАНИИ НЕФТИ И ГАЗА

Состав органического вещества в осадочных породах. Понятие о битумоиде и керогене.

  • Состав органического вещества в осадочных породах. Понятие о битумоиде и керогене.

^

  • 1. ОСАДКОНАКОПЛЕНИЕ (СЕДИМЕНТОГЕНЕЗ)

  • 2. ДИАГЕНЕЗ:

  • ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ → БИТУМОИДЫ

  • ^

  • 3. КАТАГЕНЕЗ:

  • 3.1 ПРОТОКАТАГЕНЕЗ (РАННИЙ КАТАГЕНЕЗ)

  • 3.2 МЕЗОКАТАГЕНЕЗ (СРЕДНИЙ КАТАГЕНЕЗ)

  • ^

  • 3.3 АПОКАТАГЕНЕЗ

  • ГЛАВНАЯ ФАЗА ГАЗООБРАЗОВАНИЯ

I подстадия: до 1,2 км; до 50 – 70 оС

  • I подстадия: до 1,2 км; до 50 – 70 оС

  • II подстадия: 2 - 4 км; до 80 – 150 оС

  • III подстадия: более 4,5 км; до 180 – 250 оС

^

  • биосинтез в живом веществе организмов;

  • биохимический процесс преобразования исходного органического вещества на стадии диагенеза осадков;

  • образование преимущественно из липидных компонентов органического вещества при его термической (или термокаталитической) деструкции при 90 - 160°С во время главной фазы нефтеобразования.

^

ВИДЫ КЛАССИФИКАЦИЙ

  • ХИМИЧЕСКАЯ

  • ГЕОХИМИЧЕСКАЯ (ГЕНЕТИЧЕСКАЯ)

  • ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ (ПРОМЫШЛЕННАЯ, ТОВАРНАЯ)

^

  • ПАРАФИНОВЫЕ

  • ПАРАФИНО-НАФТЕНОВЫЕ

  • НАФТЕНОВЫЕ

  • ПАРАФИНО-НАФТЕНО-АРОМАТИЧЕСКИЕ

  • НАФТЕНО-АРОМАТИЧЕСКИЕ

  • АРОМАТИЧЕСКИЕ

^

II. ГАЗ

7. Ресурсы и месторождения природного газа

^

Состав газа, % об.

^

^

^

Состав углеводородных газов процессов переработки нефти, %

^

fs.nashaucheba.ru