СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА КОМПОНЕНТОВ МОТОРНОГО ТОПЛИВА Российский патент 1997 года по МПК G01N24/08 G01N33/22 

Изобретение относится к спектральным способам определения октановых чисел компонентов моторного топлива и может быть использовано при лабораторных исследованиях и при получении компонентов моторного топлива первичного и вторичного происхождения и их смесей.

Известен способ определения октанового числа компонентов моторного топлива, включающий отбор исследуемого топлива, его охлаждение, регистрацию спектра протонного ядерного магнитного резонанса (ЯМР ¹H), измерение интегральных интенсивностей спектральных линий ЯМР ¹H, нормализацию спектральных интенсивностей областей спектра, соответствующих ароматическим и олефиновым протонам, определение исследовательского октанового числа компонентов моторного топлива согласно зависимости:
ИОЧ 83,14 + 0,48 (% H_A) + 1,02 (% H_B),
где H_A интегральная интенсивность ароматических протонов;
H_B интегральная интенсивность олефиновых протонов.

Октановое число компонентов моторного топлива определяют по исследовательскому октановому числу с использованием коэффициента пересчета [1]
Однако этот способ не позволяет оперативно проследить за изменением качества компонентов моторного топлива первичного и вторичного происхождения в процессе их получения из-за необходимости периодического отбора проб и пересчета исследовательского октанового числа. Кроме того, способ имеет узкий диапазон определения октанового числа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения октанового числа бензина, включающий отбор исследуемого бензина, непрерывный анализ бензина методом ЯМР-Н в потоке, измерение интегральных интенсивностей спектральных линий, соответствующих протонам, входящим в аллильные и олефиновые или ароматические углеводороды, определение моторного октанового числа (МОЧ) по формуле МОЧ X1_ар + Y1_ол. + C и определение исследовательского октанового числа (ИОЧ) по формуле ИОЧ ZI_ал + C, где I_ар, I_ол, I_ал интегральные интенсивности областей спектра ЯМР-Н, соответствующие ароматическим, олефиновым и аллильным соединениям в бензине; X, Y, Z, C предварительно определенные константы путем линейной корреляции спектральных данных ЯМР-H бензина и его значений ИОЧ и МОЧ [2]
Однако данный способ имеет недостатки, связанные с температурной погрешностью ЯМР спектрометра, которая заключается в изменении чувствительности и разрешающей способности прибора при изменении температуры исследуемого продукта. Кроме того, здесь имеет место влияние парамагнитных соединений, присутствующих в сырье для получения бензина нефти, нефтепродуктах, на интенсивности и форме спектральных линий.

Цель изобретения состоит в более точном определении октанового числа компонентов моторного топлива первичного и вторичного происхождения и их смесей.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема реализации способа.

В резервуарах 1 и 2 находятся компоненты товарного бензина. Смесь компонентов из резервуара 3 частично отводят в зонд 4 спектрометра ЯМР - ¹H 5, который оборудован для съемки спектров в потоке.

Способ осуществляют следующий образом.

Отбирают анализируемый продукт в процессе его получения путем его отвода в зонд 4, охлаждают его и регистрируют спектр ЯМР ¹H, по которому определяют величину интенсивности сигналов поглощения. Октановое число анализируемого продукта определяют согласно зависимости:
OЧ = 45,88+0,41I_a+0,17I_α+0,03I_β+0,57I_γ,
где J_a интегральная интенсивность спектральных ЯМР линий ароматических протонов;
I_α,I_β,I_γ интегральные интенсивности спектральных ЯМР-линий протонов в a,β,γ-положениях соответственно относительно ароматического ядра.

Предлагаемым способом были определены октановые числа бензиновых фракций, получаемых на различных установках (АВТ, термического крекинга, каталитического крекинга, платформинга, сернокислотного алкилирования), товарных бензинов. Интегральные интенсивности спектральных ЯМР-линий ароматических протонов, протонов в a,β,γ-положениях указанных бензиновых фракций и товарных бензинов, а также их октановые числа, определенные предлагаемым способом, для контроля моторным способом приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что независимо от прохождения (группового состава) бензиновых фракций и товарных бензинов расхождения ОЧ, измеренных по предлагаемому и моторному способам, не превышает 1 пункта. Полученные результаты являются достаточным основанием для использования предлагаемого способа для контроля качества нефтяных фракций, выкипающих до 200^oC.

Предлагаемый способ обеспечивает получение более достоверного спектра за счет охлаждения исследуемого продукта после отбора. Кроме того, в предлагаемом способе спектр рассматривается более детально: с учетом одновременного содержания ароматических и алифатических протонов (в прототипе учитываются либо ароматические протоны, либо алифатические). Более детальный анализ спектра позволил более точно учитывать влияние отдельных линий спектра на октановое число.

Таким образом, более достоверный и более детальный анализ спектра обеспечит предлагаемому способу более точное определение октанового числа компонентов моторного топлива и их смесей.

Использование: изобретение относится к спектральным способам и может быть использовано для определения октанового числа в лабораторных условиях и при получении компонентов моторного топлива первичного и вторичного происхождения и их смесей. Сущность изобретения: способ предусматривает охлаждение отобранного вещества, регистрацию спектра ЯМР-H, по которому определяют величину интегральных интенсивностей спектральных ЯМР-линий ароматических протонов в a,β,γ-положении относительно ароматического ядра. 1 ил., 1 табл.

Способ определения октанового числа компонентов моторного топлива первичного и вторичного происхождения и их смесей, включающий отбор вещества, непрерывный анализ последнего методом ЯМР-^'H в потоке, отличающийся тем, что вещество после отбора охлаждают, а октановое число компонентов моторного топлива определяют с учетом содержания в спектре ароматических и алифатических протонов согласно зависимости.

где I_a интегральная интенсивность ЯМР-^'Н линий ароматических протонов;
I_α,I_β,I_γ- интегральные интенсивности спектральных ЯМР-^'Н линий протонов в a,β,γ - положении соответственно относительно ароматического ядра.