Газохроматографическое исследование нефтяных продуктов

Нефть является основным сырьем для производства энергоносителей, которые играют ведущую роль в современной экономике. Масштабы потребления энергоресурсов, главным образом, определяют уровень развития производительных сил. [1]

Нефть, как источник энергии имеет для многих стран неоспоримые преимущества: невысокая стоимость добычи, возможность безотходной переработки с получением многообразных видов топлива и химического сырья.

В связи с этим важное значение имеет классификация нефтей. Правильная классификация может оказать помощь в решении вопросов генезиса нефтей, поиске и разведке нефтяных месторождений, а также в выборе путей переработки нефтей. Основными видами классификации нефтей являются химическая и технологическая. [4]

В основу химической классификации положен химический состав нефтей, т. е. преимущественное содержание в нефти какого-либо одного или нескольких классов углеводородов. Согласно этой классификации различают нефти: парафиновые, нафтеновые, ароматические. При отнесении нефти к одному из этих типов исходят из того, что представители данного класса углеводородов содержатся в данной нефти в количестве более 50 %. Большинство перерабатываемых в промышленности нефтей относятся к нефтям смешанного типа, т. е. когда представители другого класса углеводородов содержатся в нефти в количестве не менее 25 % (парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические). Например, многие Волго-Уральские нефти парафино-нафтеновые. [3]

Одной из основных задач анализа нефтяного сырья является определение легокипящих компонентов. Целью настоящей работы являлось газохроматографическое определение углеводородов С₁-С₆, сероводорода и меркаптанов в нефти.

Работа выполнена на базе лаборатории «БухИТИ», Хроматограф Кристалл 5000.2; Компьютер; Аналитическая программа для сбора и расчета хроматограмм Хроматек Аналитик 2.5.

Назначение прибора: Хроматограф предназначен для анализа жидких, газообразных и твердых проб различных органических и некоторых неорганических соединений в составе комплекса программно — аппаратного для медицинских исследований на базе хроматографа «Хроматек — Кристалл 5000».

Эксплуатация хроматографа осуществляется в закрытых взрыво — и пожаробезопасных лабораторных помещениях при:

-          температуре окружающего воздуха от 10 до 35 °С;

-          относительной влажности не более 80 %;

-          атмосферном давлении от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм. рт. ст.);

-          содержании примесей в окружающем воздухе в пределах санитарных норм, регламентированных ГОСТ 12.1.005.

Техническое описание прибора: Хроматограф «Кристалл 5000.2» конструктивно представляет собой настольный прибор, состоящий из функциональных узлов, размещенных в корпусе. Исключение составляет масс-спектрометрический детектор, который не входит в состав хроматографа и является самостоятельным прибором, способным работать как совместно с хроматографом, так и без него.

Хроматограф обеспечивает газохроматографическое разделение и детектирование:

-          жидких проб, вводимых микрошприцем типа МШ-10М или дозатором автоматическим жидкостным ДАЖ-2М;

-          газообразных проб, вводимых дозатором автоматическим газовым ДАГ-1М, или другим дозатором газовых проб из состава сервисных устройств;

-          сжиженных газов, вводимых краном-дозатором сжиженных газов;

-          твердых проб, вводимых с помощью дозатора твердых проб или испарителя пиролитического.

Программное обеспечение «Хроматек Аналитик» обеспечивает задание программы проведения анализов, обработку и вывод результатов анализа, а также выполнение поверки и диагностики хроматографа.

Некоторые технические характеристики:

Размеры термостата колонок: ширина250 мм; высота 290 мм; глубина 170 мм;

Рабочая температура. От температуры окружающей среды +5 °С до 400 °С с дискретностью задания 0,1 °С.

Скорость программирования — от 1 до 120 °С\мин. Дискретность задания 0,1 °С\мин.

Количество изотерм — 5

Время охлаждения — от 400 до 50 °С за 5,5 мин. Электронные регуляторы расхода и давления Входное давление — от 0,36 до 0,44МПа

Количество регуляторов — от 4 до 6 в зависимости от конфигурации прибора

Расход газа-носителя — от 5 до 500 мл\мин

Расход водорода — от 5 до 500 ил\мин, Расход воздуха — от 5 до 800 мл\мин, Детекторы и испарители, Количество детекторов — до трех, Количество испарителей — до двух. Две термостатируемых зоны для испарителей и две термостатируемых зоны для детекторов.

Частота опроса сигналов детекторов — от 10 до 250Гц. Краны 4-, 6–10 — портовые поворотные ручные или автоматические Термостатируемые или необогреваемые.

Передача данных. Интерфейс RS-232C или USB Аналоговая с программируемым электронным аттенюатором (выходнойсигнал О.ЛОмВ)

ширина 410 мм, высота 470 мм, глубина 590 мм, масса 43 кг Потребляемая мощность в режиме разогрева — 2300Вт в изотерме 300 °С — 650Вт

Таблица 1

Характеристика термостатов колонок

Газовое питание комплекса:

Азот особой чистоты по ГОСТ 9293 (объемная доля азота не менее 99,996 %; объемная доля кислорода не более 0.001 %; концентрация водяных паров не более 0,005rW; содержание оксида и диоксида углерода не нормируется);

Гелий газообразный марки А по ТУ51–940 (объемная доля гелия не менее 99,995 %; объемная доля азота не более 0,005 %, объемная доля кислорода не более 0,0001 %, объемная доля двуокиси углерода не более 0,0002 %, объемная доля углеводородов не более 0,0001 %, объемная доля водяных паров не более 0,0005 %);

Литература:

1.         Берд В. Л., Кузин А. В. Предупреждение аварий в нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах. М.: Химия, 1984. -284 с.

2.         Богомолов А. И., Гайле А. А., Громова В. В., Химия нефти и газа. Ленинград: Химия, 1989.423 с.

3.         Вигдергауз М. С. Некоторые проблемы аналитической химии нефти \\Успехи газовой хроматографии. Казань. Изд-во ИОХФ, им. Е. А. Арбузова КФАН СССР.1982. Вып.6.С.З-11

4.         Гуревич А. Л., Русинов Л. А., Сягаев Н. А. Автоматический хроматографический анализ. - Л.: Химия, 1980–192с, ил — (серия «Автоматизация химических производств»)