Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Анализ, выделение и идентификация алканов




Точных способов количественного определения парафинов пока не выработано; при рассмотрении имеющихся материалов о содержании парафина в нефтях довольно часто можно встретить различные цифры для одной и той же нефти вследствие того, что эти цифры были получены различными методами, каждый из которых имеет свои недостатки, влияющие на получаемые результаты.

Парафины, содержащиеся в нефти, в некоторой своей части склонны к разложению при температурах от 300 до 400 о С, т.е. уже при температурах прямой перегонки нефти. Отсюда следует, что в нефти до перегонки содержатся углеводороды, отличные по своему качеству и количеству от тех, которые имеются в дистиллятах. Следовательно, те способы определения парафина, которые основываются на перегонке, дают заниженные результаты.

Вбензиновых фракциях содержание алканов чаше всего определяют методом анилиновых точек. Анилиновая точка (AT) — это температура взаимного растворения равных объемов анилина и фракции. Определяют анилиновую точку фракции, затем из фракции удаляют ароматические углеводороды (либо сульфированием, либо методом жидкостно-адсорбционной хроматографии) и определяют анилиновую точку деароматизированной фракции. На основании этих двух анилиновых точек рассчитывают процентное содержание ароматических углеводородов и нафтенов. По разности определяют содержание алканов (сумма н-алканов и изо-алкапов).

Раздельное определение н-алканов и изо-алканов основано на избирательной адсорбции н-алканов цеолитом СаА (5А). В поры цеолита (5А) проникают только н-алканы. Анализ проводят, пропуская пары фракции в токе водорода через слой цеолита при температуре на 15—20°С выше температуры кипения фракции. Зная увеличение массы цеолита и величину навески, рассчитывают содержание н-алканов.

В керосино-газойлевых фракциях точное определение суммарного содержания алканов (н-алканы и изо-алканы) представляет собой трудную задачу, не решенную до настоящего времени. Определение содержания нормальных алканов в этих фракциях основано на их комплексообразовании с карбамидом. Количество карбамида (в молях на моль смеси алканов фракции), необходимое для образования комплекса, рассчитывают по формуле:

 

m=0,683 n + 1,51

 

где nчисло атомов углерода, соответствующее средней молекулярной массе алканов фракции.

Нафтено-парафиновую часть фракции перемешивают при комнатной температуре с раствором карбамида в метаноле (например, 170 г нафтено-парафиновой части, 100 г карбамида, 70 г метанола) в течение 30—60 мин. Комплекс фильтруют на вакуум-фильтре, промывают пентаном, изопентаном или петролейным эфиром.

При обработке комплекса горячей водой происходит его разложе­ние, карбамид растворяется в воде, и выделяются нормальные алканы, которые экстрагируют эфиром и после высушивания раствора и отгонки эфира получают в чистом виде. Зная их массу и массу взятой для анализа фракции, определяют процентное содержание н-алканов.

Во фракциях выше 300 оС и в сырой нефти содержание н-алканов можно определить, выделяя их методом низкотемпературной кристаллизации (при —20—50"С) с применением специальных растворителей (ацетон, метилэтилкетон, бензол, толуол и др.). Так, количественное, определение твердых алканов (парафин) в нефтях основано на их кристаллизации из обессоленной нефти в десятикратном избытке растворителя — смесь ацетона и бензола в соотношении 1:2 (метод ГрозНИИ).

Выделение н-алканов из бензиновых и средних фракций может быть осуществлено с помощью цеолита СаА (5А), который, как уже отмечалось, избирательно поглотает н-алканы. Адсорбцию можно проводить как в паровой, так и в жидкой фазах при атмосферном или слегка повышенном давлении. Адсорбция в паровой фазе протекает со значительно большей скоростью, чем в жидкой, причем, чем выше температура, тем выше скорость адсорбции. Цеолит, используемый для выделения н-алканов, должен быть предварительно обработан щелочью для подавления каталитически активных центров. Без такой обработки и процессе разделения возможны химические превращения н-алканов (в частности, изомеризация) особенно при парафазном разделении, когда температура может достигать 37О°С. Десорбцию проводят, нагре­вая цеолит в вакууме, либо пропуская пары легких алканов состава С57.

Выделение н-алканов из масляных фракций с применением цеоли­та СаА также возможно при температуре 270—300°С. Масляная фракция должна быть предварительно очищена от смолистых веществ и ароматических углеводородов, так как последние могут блокировать поры цеолита. Выделение н-алканов из средних фракций и масляных фракций проводят также методом комплексообразования с карбамидом. Из масляных фракций и нефтей твердые н-алканы выделяют также методом низкотемпературной кристаллизации в присутствии растворителей.

Выделение изоалканов в чистом виде представляет собой сложную задачу. Из фракций можно последовательно удалить ароматические углеводороды, н-алканы, шестичленные нафтены (дегидрирование и превращение их в ароматические углеводороды). Остается трудноразделимая смесь из циклопентановых углеводородов и изоалканов. Разделение этой смеси можно провести с помощью активированного угля или цеолита 13Х в паровой фазе. Последний метод применим для углеводородов состава до С10.

Идентификация алканов,прежде всего алканов нормального строения и изопренанов фракций нефти может быть осуществлена с помощью газовой хроматографии. Каждый пик, соответствующий н-алкану или изопарафину, может быть идентифицирован с помощью эталонных углеводородов методом «меток». Изоалканы, выделенные из нефти в чистом виде, могут быть иденти­фицированы прежде всего физико-химическими и химическими методами анализа.



Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 274; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты