Способ определения состава нефтяных фракций Советский патент 1980 года по МПК G01N31/08 

1

Изобретение относится к области ансшитической химии/ а именно к способам определения нефтяных фракций.

Известен способ определения ком- с понентов смеси путем ступенчатого хроматографического разделения анализируемой пробыСЦ .

Недостатком способа является невозможность определения сложных смесей Q веществ - дизельндос топлив и масляных фракций.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определе- 15 ния нефтяных фракций путем двухступенчатого жидкостного градиентного хроматографического разделения нефтяных фракций с подачей на вторую ступень элюата, полученного. на ступени 2.

Недостатком способа является длительность определения (28-32ч)и невозможность определения масел, содержащих присгшки.25

Цель изобретения - сократить время определения и расширить область применения.

Поставленная цель достигается . предлагаемым способом определения

нефтяных фракций путем двухступенчатого жидкостного хроматографического разделения анализируемой пробы с подачей на вторую ступень элюата, полученного на первой ступени, который предварительно охлаждают до 1-18РС и удаляют из него растворитель продувкой инертным газом.

Отличительным признаком способа является охлаждение элюата перед подачей на вторую ступень до 1-18 С и удаление из него растворителя продув кой инертным газом.

.Степень удаления растворителей регулируют скоростью и температурой подаваемого инертного газа и определяют по разнице в скорости каплеобразования на верхнем капельнике испарителя, находящемся в зоне охлаждения, и нижнем капельнике испарителя, находящемся в зоне подогретого инертного газа, Общая длина слоя твердой фазы для первичного разделения состоит из отдельных участков (колонок), в количестве 4-6, соединенных последовательно и ПОЗВОЛЯЮЩИЕ по выбору из конца каждой из них или из нескольких вместе отбирать злюат на вторичное разде.ление, которое в зависимости от соеэфир (4:1) - до полного вытеснения ароматических углеводородов из коло нок 2 и 3. Парафино-нафтеновые углеводороды из колонки 4 вытесняют этанолом на колонку 7 через испаритель 6. Режим испарения такой же, как в предыдущем случае. Колонку 7 элюируют используя, н-гексан- б мл, смесь н-гексан-бензол (4:1) - 3 мл, смесь тех же растворителей (1:1) - 3 мл, смесь тех же растворителей(1:4)-3 мл бензол - 4 мл, этанол. Отбираемые из колонок 7 и 8 в от дельные емкости фракции элюата (по 30-40 капель каждая) обрабатывают обычным путем: отгоняют в токе азота растворители, охлаждают и взвешивают Хроматограмму двухкратного хроматографического разделения масла стро ят q учетом количества силикагеля, вымываемого из колонок при холостом опыте (среднее двух-трех определений Затраты времени на проведение одного опыта двухкратного разделения состав ляют около 16 ч. Данные расчета по хроматограммам выделенных двухкратным разделением фракций (пиков) приведены в таблице. Как видно из хроматограммы, двухкрат ное разделение характеризуется четки разделением на отдельные фракции (пи ки) , выходы которых хорошо воспроизводятся в параллельных опытах {.табл. Общие средние потери двухкратного разделения не превышают 5,3%, Двухкратное хроматографическое разделение обеспечивает полное отделение парафино-нафтеновых углеводородов от ароматических, а также высокую степень дифференцирования ароматических углеводородов - алкилбензольных, нафталиновых и фенантреновых типов структур по молекулярным массам. П р и м е р 2. Применения способа жидкостного двухкратного хроматографического разделения и анализа к ком позиции масла АСВ-5 с присадкой MACK Колонки первичного разделения заполняют: колонку 1 на высоту 380 мм химически обработанным (HCt и HgOj) и активированным силикагелем АСК (80-200 мкм), а затем на высоту 120 заполняют силикагелем АСК той же кру ности, содержащим 30 мас.% воды. Под готовку последнего силикагеля производят по следующей схеме: кипятят 1силикагель в дистиллированной воде и 2 ч в 96%-ном этаноле, затем отмывают водой г просушивают, активируют и после охлаждения добавляют. 30 fiac.% (от силикагеля) воды. Колонки 2-4 заполняют химически обработанным (НС и HgiOo) и активиро ванным силикагелем АСК (8.0-200 мкм) . Температура воды в зонах охлажде-, ВИЯ испарителей 10°С. Ход разделения. Слой силикагеля в колонке 1 смачивают 6 мл н-гексана и подают пробу 0,25 г смеси масла АСВ-5 и 11% MACK Дрогобычского очистительного завода,разбавленную 0,5 мл н-гексана. Элюирование, сбор и обработку фракций элюата проводили, как описано в примере разделения и анализа базовых масел. Состав использованного концентрата присадки MACK, мас.%: Алкилсалицилат кальция22,2} 21,4 Алкилфенолы и алкилфениловые эфиры 27,3; 27,9 Минеральное масло 39,2 38,4 Потери разделения (включая карбонат кальция, гидроокись кальция и механические примеси) 11,3;12,3 Из сравнения результатов разделения масла АСВ-5 и смеси масла АСВ-5 с 11% концентрата присадки MACK и по данным ИК-спектроскопии можно заключить, чго алкилсалицилат кальция при садки практически нацело концентрируется во фракции смолистых соединений, а алкилфенолы и алкилфениловые эфиры во фракции 5. В связи с этим имеется принципиальная возможность разделения композиций присадок в маслах (получение концентрата активной их части) с одновременным определением содержания в масле основных групп соединений, а также возможность сравнительного анализ.а однотипных композиций или определения изменений химического состава композиции масла с присадками в процессе их эксплуатации. П р и м е р 3. Применение способа жидкостного двухкратного хроматографического разделения и анализа к нефтяной фракции с пределами выкипания 200-280 С. Адсорбенты, порядок заполнения колонок, а также элюирование проводили, как описано в примере.разделения и анализа масел АСВ-5 и ДС-11, за исключением того, что при вторичном разделении применяли .колонку с силикагелем АСМ. Вместо испарителя б для концентрирования элюата при переходе из колонки 4 в колонку 7 использован испаритель 5, имеющий зону конденсации и возврата флегмы, что позволяет свести до минимума потери разделяемых углеводородов за счет испарения и уноса растворителями. Температура охлаждающей воды в зоне конденсации составляла 1°С, расход инертного газа (азот) на испарение 120 мл/мин, температура азота на входе в испаритель 18°С. Скорость каплеобразования на верхнем капельнике испарителя 3--4 капли в 1 мин, на нижнем около 1 капли в 1 мин. Таким образом, предлагаемый способ жидкостного хроматографического анали77637788

за нефтяных фракций позвол т расши-до 16 ч, а также уменьшить потери

рить диапазон исследований различныхразделяемых веществ.

нефтяныхфракций (а именно дизельных В таблице приведены результаты оптоплив, масел и масел с присадками),ределения состава углеводородных Фпя«лзначительно сократить время анализаций.

1Л

r

чсм

г н

0о и

В ti О

gi

с н о

. (О с

а а--t. X

1X о

0. Сн

а: п о а ч ж . н

Ь 01 (О

к t а ю W а н о

1-1 л X

Sg к m SOS

1а

ш с; m ю

0) OS

ЧX и

S

о

е

аX

сX

о га а

о 0)

t; «ео ш 3

t. g §в;

о 3 шо

X ся аX

л

тн

о

- и 5 ©

D. о Ч Ф а о ч

h d о X

мой и а Е S с о

0ч

к 5

1о

о m

S и о ф X га

§5Г

Н-- m X (О С Л л Исае; д (и

и о ж

Ю

0) „

; S

а «го

ж0)

Ч) ау т

хS о

X (Оие а

л аго со

с; е-а и

и Рч &

н га о ю S я н о га га н S

О и о

. о а о X

сг а VO см

«

оо

оп

оо

П1Л

r-tо

о о сГ сг

тЧ о

(в Ч о о

3- аg-&

а (N сГ rJо тч м

N 00

о о

ts in t о

f чо

tN го ч- 1Л