СПОСОБЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ N-МЕТИЛ-2-ПИРРОЛИДОНА Российский патент 2020 года по МПК G01N30/88 

Ссылка на родственные заявки

[0001] Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с предварительной заявкой на выдачу патента США № 62/243,934, поданной 20 октября 2015 года. Содержание вышеупомянутой заявки включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники настоящего изобретения

[0002] Настоящее изобретение относится к способам количественного определения N-метил-2-пирролидона.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[0003] 1,3-Бутадиен представляет собой продукт нефтехимической промышленности. Простая химическая структура 1,3-бутадиена в сочетании с его низкой молекулярной массой и высокой химической реакционной способностью может сделать его подходящим для использования структурным компонентом в синтезе других материалов. 1,3-Бутадиен может быть использован в качестве мономерного исходного материала для получения разнообразных полимеров, включая синтетические каучуки. 1,3-Бутадиен может быть также использован в качестве исходного материала для получения адипонитрила или в качестве субстрата в определенных реакциях Дильса-Альдера.

[0004] 1,3-Бутадиен может быть получен из различных источников, включая дегидрирование н-бутана и реакцию этанола. 1,3-Бутадиен может быть также выделен из смесей C4-углеводородов, например, фракций C4-углеводородов, получаемых в процессах парового крекинга. N-метил-2-пирролидон (NMP) представляет собой растворитель, который может быть использован для извлечения 1,3-бутадиена из смесей C4-углеводородов в процессе экстракционной дистилляции. После экстракционной дистилляции 1,3-бутадиена из фракций C4-углеводородов в 1,3-бутадиеновом продукте могут оставаться следовые количества NMP. Присутствие в 1,3-бутадиене высоких концентраций NMP, например, концентраций, составляющих более чем 5 частей на миллион (ч./млн.), может производить неблагоприятное воздействие на полимеризацию и реакционные свойства 1,3-бутадиена.

[0005] Из уровня техники известны определенные способы и системы определения уровня NMP в образце. В заявке на патент EP № 1736829 раскрыт способ очистки силоксановых смол с использованием растворителя, такого как N-метилпирролидин. Концентрацию азотсодержащих соединений в силоксановой смоле измеряли с помощью газового хроматографа, присоединенного к азотно-фосфорному детектору. В статье Carnerup et al., Toxicology Letters (2005), раскрыт способ обнаружения NMP в воздухе или биологическом образце с помощью газового хроматографа, присоединенного к азотно-фосфорному детектору. В статье Carnerup описана экстракция NMP из образца перед обнаружением. В статье Mehdinia et al., Analytica Chimica Acta (2007), раскрыт способ определения уровня NMP в продукте, предусматривающий десорбцию NMP из продукта перед обнаружением с использованием волокон, покрытых полипирролом. В статье Akesson и Paulsson, Occupational and Environmental Medicine (1997), раскрыт способ обнаружения NMP в образце с помощью газового хроматографа, присоединенного к азотно-фосфорному детектору. Однако в способе, описанном в статье Akesson и Paulsson, использована десорбция NMP из образца перед обнаружением.

[0006] Таким образом, в технике остается потребность в более эффективных способах определения присутствия NMP в образце.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[0007] Настоящее изобретение предлагает способы измерения концентрации N-метил-2-пирролидона (NMP) в углеводородном образце.

[0008] Согласно определенным примерным вариантам осуществления способ может предусматривать введение образца, содержащего 1,3-бутадиен и NMP, если NMP присутствует в образце, в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, для получения первого сигнала.

[0009] Способ может дополнительно включать в себя сравнение первого сигнала со вторым сигналом, полученным для эталона с известной концентрацией NMP, в целях определения количества NMP в образце, где образец не был концентрирован в отношении NMP, перед введением образца в газохроматографическую систему. Согласно определенным вариантам осуществления образец непосредственно вводят в газохроматографическую систему. Согласно определенным вариантам осуществления образец получают посредством парового крекинга лигроина. Согласно определенным вариантам осуществления эталон может содержать NMP в концентрации, составляющей приблизительно 100 частей на миллиард, приблизительно 500 частей на миллиард, приблизительно 1 часть на миллион, приблизительно 5 частей на миллион, или приблизительно 10 частей на миллион. Согласно определенным вариантам осуществления сравнение первого сигнала со вторым сигналом может включать в себя сравнение площади первого сигнала с площадью второго сигнала для определения количества NMP в образце. Согласно определенным вариантам осуществления количество NMP в образце может быть низким, составляя приблизительно 100 частей на миллиард.

[0010] Настоящее изобретение также предлагает способы количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце. Примерный способ предусматривает введение образца C4-углеводорода в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, для получения первого сигнала. Способ может дополнительно включать в себя сравнение первого сигнала со вторым сигналом, полученным для эталона с известной концентрацией NMP, в целях определения количества NMP в образце, где образец не был концентрирован в отношении NMP перед введением образца в газохроматографическую систему.

[0011] Согласно определенным вариантам осуществления образец непосредственно вводят в газохроматографическую систему. Согласно определенным вариантам осуществления образец получают посредством парового крекинга лигроина. Согласно определенным вариантам осуществления эталон может содержать NMP в концентрации, составляющей приблизительно 100 частей на миллиард, приблизительно 500 частей на миллиард, приблизительно 1 часть на миллион, приблизительно 5 частей на миллион или приблизительно 10 частей на миллион. Согласно определенным вариантам осуществления сравнение первого сигнала со вторым сигналом включает в себя сравнение площади первого сигнала с площадью второго сигнала для определения количества NMP в образце.

[0012] Настоящее изобретение дополнительно предлагает способы количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце. Примерный способ предусматривает введение образца, содержащего 1,3-бутадиен и NMP, если он присутствует, в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, с получением первого сигнала для количественного определения количества NMP в образце, причем образец не был концентрирован в отношении NMP перед введением образца в газохроматографическую систему. Согласно определенным вариантам осуществления образец непосредственно впрыскивают в газохроматографическую систему. Согласно определенным вариантам осуществления образец получают посредством парового крекинга лигроина. Согласно определенным вариантам осуществления способ может дополнительно включать в себя определение площади под первым сигналом для определения количества NMP в образце.

Краткое описание фигур

[0013] На фиг. 1 представлена схематическая диаграмма способа определения концентрации NMP в образце согласно одному неограничительному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0014] На фиг. 2 представлена схематическая диаграмма существующего аналитического способа определения концентрации NMP в образце.

[0015] На фиг. 3 представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая примерный способ в соответствии с одним неограничительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0016] На фиг. 4 представлена конфигурация газохроматографической системы, используемой в соответствии с одним неограничительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

[0017] На фиг. 5 представлена эталонная хроматограмма, полученная способом согласно одному неограничительному варианту осуществления настоящего изобретения.

[0018] На фиг. 6 представлена хроматограмма, полученная в результате анализа углеводородного образца с использованием способа согласно одному неограничительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[0019] Настоящее изобретение предлагает способы измерения концентрации N-метил-2-пирролидона (NMP) в углеводородном образце. Для описанных в настоящем документе способов не требуется обработка образца, например, экстракция NMP, перед количественным определением NMP в образце.

[0020] Для цели иллюстрации, но не ограничения, на фиг. 1 схематически представлен примерный способ согласно настоящему изобретению. Согласно определенным вариантам осуществления способ 100 предусматривает получение углеводородного образца для анализа 101. Согласно определенным вариантам осуществления поток углеводородов для использования в описанных способах может быть получен посредством крекинга лигроина в потоке, например, в потоке С4-углеводородов. Согласно определенным вариантам осуществления поток C4-углеводородов для использования в описанных способах может представлять собой промежуточный поток углеводородов от способа отделения 1,3-бутадиена. Согласно определенным вариантам осуществления поток углеводородов может содержать олефины, парафины, 1,3-бутадиен или их комбинации. В качестве примера, но не ограничения, поток углеводородов может содержать 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен, нормальный бутан (н-бутан), изобутан, пропилен, пропан, винилацетилен, 1,3-бутадиен или их комбинации.

[0021] Согласно определенным вариантам осуществления углеводородный образец может содержать 1,3-бутадиен. В качестве примера, но не ограничения, углеводородный образец может содержать приблизительно 5%, приблизительно 10%, приблизительно 20%, приблизительно 30%, приблизительно 40%, приблизительно 50%, приблизительно 60%, приблизительно 70%, приблизительно 80%,приблизительно 90%, приблизительно 91%, приблизительно 92%, приблизительно 93%, приблизительно 94%, приблизительно 95%, приблизительно 96%, приблизительно 97%, приблизительно 98%, приблизительно 99%, приблизительно 99,5%, приблизительно 99,99% или более 1,3-бутадиена.

[0022] Согласно определенным вариантам осуществления углеводородный образец может содержать NMP. В качестве примера, но не ограничения, углеводородный образец может содержать приблизительно 100 частей на миллиард (ч./млрд.), 500 частей на миллиард, 1 часть на миллион (ч./млн.), 5 частей на миллион, 10 частей на миллион, 20 частей на миллион, 30 частей на миллион, 40 частей на миллион, 50 частей на миллион, 100 частей на миллион, 500 частей на миллион NMP или более. Согласно определенным вариантам осуществления описанный способ может быть использован для обнаружения в исследуемом образце NMP, который присутствует в количестве, составляющем приблизительно 100 частей на миллиард. Согласно определенным вариантам осуществления углеводородный образец может содержать 1,3-бутадиен и NMP.

[0023] При использовании в настоящем документе термин "примерно" или "приблизительно" означает нахождение в пределах приемлемого диапазона ошибок для конкретного значения, что определяет обычный специалист в данной области техники, и это будет отчасти зависеть от способа измерения или определения значения, т. е. от ограничений измерительной системы. Например, "приблизительно" может означать диапазон, составляющий вплоть до 20%, вплоть до 10%, вплоть до 5% и/или вплоть до 1% данного значения.

[0024] Способ согласно настоящему изобретению может дополнительно включать в себя введение углеводородного образца в газовый хроматограф, присоединенный к азотно-фосфорному детектору (АФД), т. е. газохроматографическую систему, для получения первого сигнала 102. АФД используют для измерения азотсодержащих и/или фосфорсодержащих органических соединений в составе углеводородного образца, например, NMP. Согласно определенным вариантам осуществления первый сигнал, производимый углеводородным образцом, может содержать один или несколько пиков, присутствующих на хроматограмме. Количество NMP в углеводородном образце может быть определено посредством вычисления площади под одним или несколькими пиками. Согласно определенным вариантам осуществления описанная газохроматографическая система может быть присоединена ко второму детектору, такому как, но без ограничения, пламенно-ионизационный детектор (ПИД).

[0025] Термин "присоединенный" при использовании в настоящем документе означает присоединение компонента системы к другому компоненту системы любым способом, известным из уровня техники. Тип соединения, используемого, чтобы соединять два или более компонентов системы, может зависеть от масштаба и работоспособности системы. В качестве примера, но не ограничения, соединение двух или более компонентов системы может содержать один или несколько стыков, клапанов, транспортных линий или герметизирующих элементов.

[0026] Способ может дополнительно включать в себя сравнение первого сигнала со вторым сигналом, полученным для эталона с известной концентрацией NMP, в целях определения количества NMP в образце 103. В качестве примера, но не ограничения, способ может предусматривать введение эталонного образца, имеющего известную концентрацию NMP, в газохроматографическую систему для получения второго сигнала, который можно сравнивать с первым сигналом. Согласно определенным вариантам осуществления эталонный образец может содержать NMP в концентрации, составляющей приблизительно 100 частей на миллиард, приблизительно 500 частей на миллиард, приблизительно 1 часть на миллион, приблизительно 5 частей на миллион, приблизительно 10 частей на миллион или более. Согласно определенным вариантам осуществления эталонный образец может дополнительно содержать приблизительно 95%, приблизительно 96%, приблизительно 5 97%, приблизительно 98%, приблизительно 99% или более 1,3-бутадиена. В качестве альтернативы или в качестве дополнения, эталонный образец может содержать приблизительно 100 частей на миллиард, приблизительно 500 частей на миллиард, 100 частей на миллион или 500 частей на миллион одного или нескольких компонентов потока С4-углеводородов, таких как, но без ограничения, 1-бутен, транс-2-бутен, цис-2-бутен, н-бутан и изобутан.

[0027] Согласно определенным вариантам осуществления второй сигнал, производимый эталонным образцом, может содержать один или несколько пиков, присутствующих на хроматограмме, которые можно непосредственно сравнивать с первым сигналом. В качестве примера, но не ограничения, концентрация NMP в углеводородном образце может быть определена посредством вычисления площади под пиком второго сигнала и сравнения ее с площадью пика первого сигнала.

[0028] В способах, описанных в настоящем документе, углеводородный образец не подвергают обработке, например, концентрированию, перед введением в газохроматографическую систему, и в результате этого можно непосредственно впрыскивать образец в систему, избегая трудоемкой подготовки образца, осуществляемой для известных аналитических методов количественного определения NMP. В качестве примера, но не ограничения, NMP не экстрагируют из углеводородного образца перед анализом с использованием описанных способов. Непосредственное впрыскивание образца в газохроматографическую систему приводит к сокращению, например, от приблизительно 60% до приблизительно 80%, продолжительности времени, требуемого для определения количества NMP в образце, по сравнению с известными способами.

[0029] Помимо сокращения продолжительности времени, требуемого для определения количества NMP в образце, настоящее изобретение позволяет использовать небольшую аликвоту углеводородного образца для точного определения концентрации NMP в углеводородном образце. В качестве примера, но не ограничения, объем образца может составлять от приблизительно 0,2 мл до приблизительно 1 мл. Согласно определенным вариантам осуществления объем образца, анализируемого описанным способом, может составлять приблизительно 0,5 мл. Согласно определенным вариантам осуществления размер образца можно регулировать на основании требуемого уровня обнаружения.

[0030] Газовый хроматограф и АФД, используемые согласно настоящему изобретению, могут представлять собой любой доступный газовый хроматограф и АФД из уровня техники. В качестве примера, но не ограничения, газовый хроматограф и/или АФД могут быть получены от компании Agilent Technologies (Санта-Клара, штат Калифорния, США). Согласно определенным вариантам осуществления газовый хроматограф и/или АФД могут быть получены от компании Buck Scientific (Ист-Норуолк, штат Коннектикут, США). Согласно определенным вариантам осуществления газовый хроматограф, АФД и/или фитинговые принадлежности могут быть получены от компании Bruker Instruments Inc. и/или Shimadzu Scientific Instruments. В качестве примера, но не ограничения, система газового хроматографа и АФД, используемая в описанных способах, может содержать источник газа-носителя, инжектор для впрыскивания образца в систему, детектор АФД и колонку, расположенную в печи для ионизации образца.

[0031] Анализ углеводородного образца посредством газовой хроматографии и АФД, как описано в настоящем документе, может быть осуществлен в условиях, которые обеспечивают обнаружение NMP в составе углеводородного образца. Температуры, при которых осуществляют описанный способ, например, конечная температура, температура впуска и температура выдерживания, могут быть установлены на основании состава и требования отделения анализируемого компонента. В качестве примера, но не ограничения, температура, например, конечная температура, печи газового хроматографа, может составлять от приблизительно 150°C до приблизительно 300°C, например, от приблизительно 200°C до приблизительно 300°C, от приблизительно 225°C до приблизительно 300°C, от приблизительно 250°C до приблизительно 300°C или от приблизительно 200°C до приблизительно 250°C, чтобы обеспечивать испарение углеводородного образца. Согласно определенным вариантам осуществления температура печи может составлять приблизительно 225°C. Согласно определенным вариантам осуществления впрыскивание температура, например, температура впуска, может составлять от приблизительно 150°C до приблизительно 300°C, например, от приблизительно 200°C до приблизительно 300°C, от приблизительно 225°C до приблизительно 300°C, от приблизительно 250°C до приблизительно 300°C или от приблизительно 200°C до приблизительно 250°C. Согласно определенным вариантам осуществления температура впуска может составлять приблизительно 225°C.

[0032] Согласно определенным вариантам осуществления углеводородный образец может подвергаться термической обработке в печи при температуре, составляющей приблизительно 50°C, с последующим нагреванием печи до конечной температуры (например, 225°C) при скорости нагревания, составляющей от приблизительно 1°C/мин до приблизительно 30°C/мин. Согласно определенным вариантам осуществления скорость нагревания может составлять приблизительно 10°C/мин. Продолжительность термической обработки образца может составлять от приблизительно 1 минуты до приблизительно 10 минут. Например, продолжительность термической обработки углеводородного образца может составлять приблизительно 2 минуты.

[0033] Газ-носитель, используемый в газовом хроматографе для перемещения ионизированных соединений из углеводородного образца в колонну, может содержать инертный газ. В качестве примера, но не ограничения, газ-носитель может содержать гелий, азот, аргон и/или водород. Согласно определенным вариантам осуществления газ-носитель представляет собой азот. Скорость потока газа-носителя можно регулировать на основании профиля колонны, используемой в описанном способе. В качестве примера, но не ограничения, газ-носитель можно вводить при скорости потока газа, составляющей от приблизительно 1 мл/мин до приблизительно 10 мл/мин, например, 2 мл/мин. Согласно определенным вариантам осуществления газ-носитель можно вводить при скорости потока газа, составляющей 2 мл/мин.

Пример

[0034] Следующий пример представляет собой просто иллюстрацию настоящего изобретения, и его не следует рассматривать в качестве ограничения каким-либо образом.

Пример 1. Определение NMP в 1,3-бутадиеновом продукте методом газовой хроматографии с использованием детектора АФД

[0035] N-Метил-2-пирролидон (NMP; C₅H₉NO) может быть использован в качестве селективного растворителя для извлечения 1,3-бутадиена из потоков C4-углеводородов методом экстракционной дистилляции, поскольку выделение 1,3-бутадиена из потоков C4-углеводородов традиционным способом дистилляции является невозможным вследствие близких температур кипения бутенов, бутанов, C4-ацетиленов и 1,3-бутадиена. В присутствии NMP указанные соединения проявляют иную растворимость, чем 1,3-бутадиен, что обеспечивает эффективную дистилляцию 1,3-бутадиена из смесей С4-углеводородов.

[0036] После экстракции 1,3-бутадиена NMP удаляют в процессе промывания водой и дистилляции. Однако NMP может оставаться в 1,3-бутадиеновом продукте на следовых уровнях, что может производить неблагоприятное воздействие на реакционную способность и полимеризационные свойства 1,3-бутадиена. Присутствие NMP в 1,3-бутадиеновом продукте является допустимым при концентрации вплоть до 5 частей на миллион, что находится в пределах технических характеристик 1,3-бутадиенового продукта.

[0037] Уровни NMP в потоке углеводородов анализируют в лабораториях представленным на фиг. 2 способом на основе существующих технологий. Этот существующий способ представляет собой трудоемкий и продолжительный процесс, для которого требуется приблизительно 80 минут. В частности, существующий способ предусматривает множество стадий, включая выпуск образца в условиях охлаждения, взвешивание, испарение, подготовку растворителя и анализ образца на газовом хроматографе с использованием пламенно-ионизационного детектора (ПИД) (фиг. 2). Подготовка образца представляет собой одну из наиболее важных и решающих стадий данного способа, который приводит к значительному выбросу углеводородов в атмосферу. С существующим способом также связаны проблемы безопасности вследствие отбора образца при -20°C и выпуска в открытую атмосферу, поскольку 1,3-бутадиен считается канцерогенным. Кроме того, существующая аналитическая процедура имеет низкий предел обнаружения NMP, составляющий 1 часть на миллион (в расчете на 100 г образца), потому что NMP представляет собой диполярное соединение, и детекторы ПИД являются менее чувствительными к диполярным компонентам. Кроме того, NMP не может быть обнаружен с помощью ПИД при непосредственном введении образца, и требуется экстракция NMP из образца перед анализом NMP с использованием газового хроматографа, присоединенного к ПИД.

[0038] Как представлено на фиг. 2, в известных методах анализа NMP, например, эталонных методах ASTM D2505 и BASF, требуются две стадии, т. е. подготовка (концентрирование) образца и анализ образца на газовом хроматографе, присоединенном к ПИД. Чтобы получить углеводородный образец для использования в методе BASF, образец 1,3-бутадиена/C4-углеводородов пропускают через охлаждающий змеевик при температуре -20°C ± 2°C и измеряют, используя охлаждаемый мерный цилиндр объемом 100 мл, а затем помещают в колбу, содержащую деминерализованную (DM) воду. Затем осуществляют испарение углеводородов. После полного испарения образца экстракт можно затем впрыскивать в газовый хроматограф, оборудованный колонкой большого диаметра с метилсиликоновой фазой и пламенно-ионизационным детектором (ПИД).

[0039] В данном примере осуществлен способ определения концентрации NMP в углеводородном образце в соответствии с настоящим изобретением. Описанные в настоящем документе способы могут быть использованы для оценки загрязнения продукта, например, 1,3-бутадиенового продукта, растворителем NMP. Как описано выше, NMP представляет собой диполярный компонент, и ПИД проявляет меньший отклик на диполярный компонент по сравнению с другими углеводородами. Таким образом, в качестве детектора был выбран азотно-фосфорный детектор (АФД), потому что он является селективным по отношению к азотным компонентам и может быть использован в сочетании с капиллярными колонками для обнаружения NMP в углеводородном образце.

[0040] Описанный в настоящем документе способ количественного определения NMP был оптимизирован посредством осуществления нескольких экспериментов с впрыскиванием сертифицированных и собственных эталонов. Сертифицированная калибровочная смесь (т. е. эталон) от внешнего поставщика, содержала в смеси 1,3-бутадиен, по 100 частей на миллион каждой примеси из потока С4-углеводородов и 5 частей на миллион NMP. Собственную калибровочную смесь получали, используя меньшие концентрации NMP, такие как 500 частей на миллиард и 1 часть на миллион, чтобы обеспечить линейность и воспроизводимость описанного способа. Условия, в которых был осуществлен способ, представлены в таблице 1 и на фиг. 3. На фиг. 3 представлена хроматограмма, полученная после оптимизации способа с использованием условий, представленных в таблице 1. На фиг. 5 представлена хроматограмма, которая была получена до оптимизации с применением колонки длиной 120 м (60 м + 60 м), используемой без клапана для отбора образцов газа (т. е. с помощью шприца) для экспериментов с внутренним стандартом при таком же профиле температуры и давления, как представлено в таблице 1. Углеводородные образцы впрыскивали непосредственно без какого-либо процесса экстракции или обработки.

Таблица 1. Параметры газовой хроматографии способа, описанного в настоящем документе

Примерные параметры аналитического метода Колонка: DB-Wax (60 м Ч 0,32 мм Ч 5 мкм) Температура печи: Начальная температура 50°C (2,0 мин), нагревание со скоростью 10°C/мин до достижения конечной температуры 225°C (5 мин) Газ-носитель: Азот/гелий Скорость потока газа-носителя: 2 мл/мин Коэффициент деления: 25:1 Температура впуска: 225°C Температура АФД: 250°C Объем петлевого дозатора: 0,5 мл Температура дополнительной нагреваемой зоны: 80°C

[0041] Погрешность и точность описанного способа определяли с использованием образцов, имеющих известные концентрации NMP. Использовали сертифицированную калибровочную смесь от внешнего поставщика. Сертифицированный эталон содержал в смеси 1,3-бутадиен, по 100 частей на миллион каждой примеси из потока С4-углеводородов и 5 частей на миллион NMP. Как представлено в таблице 2, АФД является более чувствительным, чем ПИД, для обнаружения NMP (таблица 2). На фиг. 6, который сравнивает обнаружение NMP описанным способом (верхнее изображение) и способом с использованием ПИД (нижнее изображение), представлено, что описанный способ проявляет более высокую чувствительность в отношении NMP. Используемые для фиг. 6 образцы представляли собой сертифицированную калибровочную смесь, обсуждаемую выше. Эти результаты показывают, что описанный способ может быть использован для обнаружения низкой концентрации NMP в углеводородном образце. Например, описанный способ может быть использован для обнаружения NMP в низких концентрациях, составляющих 100 частей на миллиард (таблица 2), что представляет собой значительно более высокую чувствительность по сравнению с пределом обнаружения существующих способов.

[0042] Описанный в настоящем документе способ расходует меньше времени, обеспечивает более надежное обнаружение NMP в углеводородном образце и приводит к уменьшению на 67% продолжительности времени, требуемого для осуществления известных аналитических методов. Кроме того, описанный в настоящем документе способ является более безопасным и благоприятным для окружающей среды и представляет собой высокочувствительный, точный и воспроизводимый способ определения присутствия NMP в составе углеводородного образца при минимальной продолжительности технического обслуживания и уменьшении химического воздействия.

Таблица 2. Определение коэффициента отклика, линейности и минимального предела обнаружения

Номер образца Компонент Концентрация (частей на миллион) Площадь компонента Средняя площадь Коэффициент отклика 1 NMP 0,5 25,171 26,661 25,189 25,673 0,01947 2 1 51,871 52,127 51,772 51,923 0,01925 3 5 262,13 262,78 261,87 262,26 0,01906

[0043] Помимо разнообразных представленных и заявленных вариантов осуществления, настоящее изобретение также относится к другим вариантам осуществления, имеющим иные сочетания отличительных признаков, описанных и заявленных в настоящем документе. По существу, конкретные отличительные признаки, представленные в настоящем документе, могут быть объединены друг с другом иными способами в пределах объема настоящего изобретения таким образом, что настоящее изобретение включает любое подходящее сочетание отличительных признаков, описанных в настоящем документе. Приведенное выше раскрытие конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено для целей иллюстрации и описания. Оно не предназначено как исчерпывающее или ограничивающее настоящее изобретение описанными вариантами осуществления.

[0044] Для специалистов в данной области техники является очевидным, что могут быть произведены разнообразные модификации и вариации композиций и способов настоящего изобретения без выхода за пределы идеи или объема настоящего изобретения. Таким образом, предусмотрено, что настоящее изобретение включает в себя модификации и вариации, которые находятся в пределах объема пунктов прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце. Способ количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце включает введение образца, который содержит 1,3-бутадиен и NMP, если он присутствует, в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, с получением первого сигнала; и сравнение первого сигнала со вторым сигналом, полученным для эталона с известной концентрацией NMP, для количественного определения NMP в образце, где образец не был концентрирован в отношении NMP перед введением образца в газохроматографическую систему. Техническим результатом является увеличение эффективности количественного метода анализа N-метил-2-пирролидона (NMP) в углеводородном образце. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

1. Способ количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце, включающий введение образца, содержащего 1,3-бутадиен и NMP, если он присутствует, в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, для получения первого сигнала для количественного определения NMP в образце, где образец не концентрируют в отношении NMP перед введением образца в газохроматографическую систему.

2. Способ по п. 1, в котором образец непосредственно вводят в газохроматографическую систему.

3. Способ по п. 1, в котором образец получают посредством парового крекинга лигроина.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя определение площади под первым сигналом для определения количества NMP в образце.

5. Способ количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце, включающий

(i) введение образца, содержащего 1,3-бутадиен и NMP, если он присутствует, в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, для получения первого сигнала; и

(ii) сравнение первого сигнала со вторым сигналом, полученным для эталона с известной концентрацией NMP, для определения количества NMP в образце,

в котором образец не концентрируют в отношении NMP перед введением образца в газохроматографическую систему.

6. Способ по п. 5, в котором образец непосредственно вводят в газохроматографическую систему.

7. Способ по п. 5, в котором образец получают посредством парового крекинга лигроина.

8. Способ по п. 5, в котором концентрацию NMP в эталоне выбирают из группы, состоящей из около 500 частей на миллиард, около 1 части на миллион, около 5 частей на миллион и около 10 частей на миллион.

9. Способ по п. 5, в котором сравнение первого сигнала со вторым сигналом включает в себя сравнение площади первого сигнала с площадью второго сигнала для определения количества NMP в образце.

10. Способ количественного определения N-метил-2-пирролидона (NMP) в образце, включающий

(i) введение образца C4-углеводорода в газохроматографическую систему, присоединенную к азотно-фосфорному детектору, для получения первого сигнала;

и (ii) сравнение первого сигнала со вторым сигналом, полученным для эталона с известной концентрацией NMP, для определения количества NMP в образце,

в котором образец не концентрируют в отношении NMP перед введением образца в газохроматографическую систему.

11. Способ по п. 10, в котором образец непосредственно вводят в газохроматографическую систему.

12. Способ по п. 10, в котором образец получают посредством парового крекинга лигроина.

13. Способ по п. 10, в котором концентрацию NMP в эталоне выбирают из группы, состоящей из около 500 частей на миллиард, около 1 части на миллион, около 5 частей на миллион и около 10 частей на миллион.

14. Способ по п. 10, в котором сравнение первого сигнала со вторым сигналом включает в себя сравнение площади первого сигнала с площадью второго сигнала для определения количества NMP в образце.

15. Способ по п. 10, в котором количество NMP в образце может быть низким, составляя около 100 частей на миллиард.