Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Гель-проникающая хроматография как метод контроля превращения тяжелых нефтяных фракций в ходе вторичной нефтепереработки

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-8-5-11

Полный текст:

Аннотация

Предложена простая и экспрессная методика для контроля превращений тяжелых нефтяных фракций в ходе вторичных процессов нефтепереработки, основанная на исследовании изменений молекулярно-массовых характеристик методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) с использованием рефрактометрического детектора. Найдены оптимальные условия регистрации хроматограмм (температура, расход элюента и его состав). В качестве элюентов были исследованы гептан, толуол, толуол с 1 и 5 % добавкой метанола, индексы полярности которых располагаются в ряд: 0,2; 2,4; 2,43; 2,54. Установлено влияние природы растворителя на вид хроматограммы продукта. Показано, что добавление полярного растворителя к неполярному повышает его индекс полярности, снижает степень ассоциации молекул нефтяного сырья и его адсорбцию на геле. В качестве элюента выбран толуол как наиболее доступный и удовлетворяющий требованиям ГПХ, а добавка в него 1 % метанола способствует подавлению адсорбции и полиэлектролитных эффектов. Установлено отсутствие зависимости удерживаемого объема и вида хроматограмм от скорости потока элюента и температуры: это свидетельствует о том, что разделение происходит в условиях эксклюзии и полностью подчиняется теории эксклюзионной жидкостной хроматографии. Методом ГПХ в вышеописанных условиях хроматографирования изучена трансформация сырья в ходе технологического процесса производства масел на АО «АНХК», объектами исследования являлись: вакуумный дистиллят установки первичной переработки нефти ЭЛОУ+АВТ-6 (ВД), продукт процесса гидрокрекинга вакуумного дистиллята блока 123ПМ (ГВД). Показано, что определение молекулярно-массовых характеристик позволяет получить важную информацию о протекании технологических процессов. Сравнение молекулярно-массового распределения ГПХ сырья (ВД) и гидрогенизата (ГВД) наглядно демонстрирует протекание деструкционных процессов и реакций гидродеароматизации и подтверждает, что процесс идет в соответствии с регламентом. ГВД удовлетворяет требованиям, предъявляемым к продуктам гидрокрекинга. Снижение содержания ароматических углеводородов по сравнению с исходным сырьем подтверждено данными тонкослойной хроматографии (ТСХ).

Об авторах

Е. В. Прудникова
АО «Ангарская нефтехимическая компания»
Россия

Екатерина Владимировна Прудникова

Россия, 665830, Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 65



С. Г. Дьячкова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

Светлана Георгиевна Дьячкова

Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, д. 83



Ж. Н. Артемьева
АО «Ангарская нефтехимическая компания»
Россия

Жанна Николаевна Артемьева

Россия, 665830, Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 65



Список литературы

1. Программное обеспечение Agilent ChemStation B.04.03.

2. ГОСТ Р 57268.1–2016 (ISO 16014-1:2012). Композиты полимерные. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 1. Основы метода. — М.: Стандартинформ, 2019. — 18 с.

3. IP 469/01–2006. Determination of Saturated, aromatic and polar compounds in petroleum products by thin layer chromatography and flame ionization detection.

4. Жебентяев А. И. Токсикологическая химия. Ч. 2: уч. пособие. — Витебск: ВГМУ, 2015. — 415 с.

5. Аналитическая химия. Проблемы и подходы. Т. 1 / Пер. с англ. под ред. Р. Кельнера, Ж.-М. Мерме, М. Отто, Г. М. Видмер. — М.: Мир, 2004. — 608 с.

6. Волков А. И., Жарский И. М. Большой химический справочник. — Мн.: Современная школа, 2005. — 608 с. http://www.fptl.ru/spravo4nik/vyazkost.html (дата обращения 19.07.2020).

7. Деби Н. К. Нефтехимическая технология (Процессы нефтехим. синтеза) / Пер. с румын. инж. Д. К. Иорга; Под ред. д-ра хим. наук И. Б. Рапопорта. — М.: Гостоптехиздат, 1963. — 532 с.

8. Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов / Под ред. В. М. Татевского — М.: Гостоптехиздат, 1960. — 412 с.

9. Краткий справочник химика / Сост. В. И. Перельман. Под общ. ред. Б. В. Некрасова. — М., Л.: Госхимиздат, 1951. — 676 с.

10. База данных химических и физических свойств веществ и химических соединений. https://chemdb.net/ru (дата обращения 19.07.2020).

11. Бродский Е. С., Шелепчиков А. А., Калинкевич Г. А. и др. Определение состава тяжелых и остаточных нефтепродуктов с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии / Нефтехимия. 2014. Т. 54. № 1. С. 29 – 37.

12. Соколова В. И., Колбин М. А. Жидкостная хроматография нефтепродуктов. — М.: Химия, 1984. — 144 с.

13. Томин В. П., Паращенко В. И., Прудникова Е. В., Мозилина О. Ю. Битумы. Экспрессная идентификация ароматических соединений / Нефтепереработка и нефтехимия. 2010. № 2. С. 6 – 9.

14. Купцов А. Х., Арбузова Т. В. Исследование тяжелых фракций нефти методом Фурье-спектроскопии КР ближнего ИК-диапазона / Нефтехимия. 2011. Т. 51. № 3. С. 214 – 222.

15. Батуева И. Ю., Гайле А. А., Поконова Ю. В. и др. Химия нефти. — Л.: Химия, 1984. — 360 с.

16. Калабин Г. А., Каницкая Л. В., Кушнарев Д. Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. — М.: Химия, 2000. — 408 с.

17. Капустин В. М. Технология переработки нефти. Ч. I. Первичная переработка нефти. — М.: КолосС, 2012. — 456 с.

18. Стыскин Е. Л., Ициксон Л. Б., Брауде Е. В. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. — М.: Химия, 1986. — 284 с.

19. Кабулов Б. Д., Залялиева С. В. Применение гель-хроматографии для анализа нефтей и нефтепродуктов / Нефтехимия. 1982. Т. XXII. № 2. С. 163 – 174.

20. Попов О. Г., Посадов И. А., Розенталь Д. А. Применение гель-хроматографии для анализа высокомолекулярных соединений нефти / Нефтехимия. 1981. Т. XXI. № 1. С. 3 – 11.

21. Чанмин Чжан, Аднан Алхаджи, Омер Р. Косеоглу и др. Усовершенствованный метод эксклюзионной хроматографии для анализа тяжелых остатков / Химия и технология топлив и масел. 2012. № 4. С. 52 – 56.

22. Мухамедзянова А. А., Ихсанов И. А., Бейлина Н. Ю. Изменение молекулярной массы пеков при термодеструктивной поликонденсации тяжелой смолы пиролиза / Кокс и химия. 2020. № 1. С. 38 – 42.

23. Каминский Э. Ф., Хавкин В. А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. — М.: Техника, 2001. — 384 с.

24. Al-Muhareb E., Morgan T. J., Herod A. A., Kandiyoti R. Characterization of Petroleum Asphaltenes by Size Exclusion Chromatography, UV-fluorescence and Mass Spectrometry / Petr. Sci. Technol. 2007. Vol. 25. N 1 – 2. P. 81 – 91. DOI: 10.1080/10916460601054222

25. Domin M., Herod A., Kandiyoti R., Larsen J. W. A Comparative Study of Bitumen Molecular-Weight Distributions / Energy Fuels. 1999. Vol. 13. N 3. P. 552 – 557. DOI: 10.1021/ ef980065b

26. Barnasan Purevsuren, Yadamsuren Davaajav, Sanjaa Batbilig, et al. Characterization of Tars from the Thermal Processing of Baganuur and Tavan Tolgoi Coals from Mongolia, Using SEC, UV-F, IR and Mass Spectrometry / Adv. Chem. Eng. Sci. 2013. Vol. 3. N 2. P. 130 – 144. DOI: 10.4236/aces.2013. 32016

27. Albaugh E. W., Talarico P. C. Identification and characterization of petroleum and petroleum products by gel permeation chromatography with multiple detectors / J. Chromatogr. 1972. Vol. 74. P. 233 – 253. DOI: 10.1016/S0021-9673(01)86153-7

28. Рудаков О. Б., Востров И. Л., Федоров С. В. и др. Спутник хроматографиста. Методы жидкостной хроматографии. — Воронеж: Водолей, 2004. — 528 с.

29. Беленький Б. Г., Виленчик Л. З. Хроматография полимеров. — М.: Химия, 1978. — 334 с.

30. Чертков Я. Б. Современные и перспективные углеводородные реактивные и дизельные топлива. — М: Химия, 1968. — 356 с.

31. Капустин В. М. Технология переработки нефти. Ч. 2. — М: Химия, 2015. — 400 с.


Для цитирования:


Прудникова Е.В., Дьячкова С.Г., Артемьева Ж.Н. Гель-проникающая хроматография как метод контроля превращения тяжелых нефтяных фракций в ходе вторичной нефтепереработки. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021;87(8):5-11. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-8-5-11

For citation:


Prudnikova E.V., Dyachkova S.G., Artemeva Zh.N. Gel-permeation chromatography as a method for monitoring transformations of heavy petroleum fractions during secondary oil refining. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021;87(8):5-11. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-8-5-11

Просмотров: 62


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)