Способ газохроматографического разделения и анализа смеси углеводородов Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

(54) СПОСЮБ ГАЭОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЮ РАЗДЕЛЕНИЯ И АНАЛИЗА СМЕСЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ . 1 Изобретение относится к газохромато графическому раэделенто сложных угле1водородных смесей, в частности, к газохроматографическому анализу ишив дуального состава прямогонных бензиновых фракций. В настоящее время разделение вндибв дуальных комнонентов, в соотав бензинов прямой гонки, кипящих в широком интервале температур, осушесфвляется газовой хроматографией на капиллярных колонках с неподвижными фаз MB. В то Же время известно, что сутствие(остаточно селективных вижных фаз, способных регистрировать незначительные различия в температурах кипения насыщенных углеводородов, првводит к необходимости увеличения капиллярной колонки не менее, чем до 1ОО м. Кроме того, неподвижные фазы используемые в газовой хромелч графии для анализа индивидуального сосостава бензинов, летучи и нестабильны, что ограничивает проведение анализа при высоких температурах и мешает иопользованию капиллярных колонок арй: длительных анализах. Известен способ разделения сложных смесей углеводородов типа бензинов, включа1апшй предварительное |9 акциони рование смеси, затем адсорбционное выделение ароматических углеводородов из каждой узкой фракции бензина и по следующий раздельный анализ парафинонафтеновых и ароматических углеводсфодоБ на капиллщ}ных колонках с неподвижными фазами, выбранными в соответ ствии с классом разделяемых соепинений ij . Недостатками данного способа являются многостадивность, длительность и трудоемкость. Наиболее близким к предлагаемому является способ газо: фоматографичвского разделения и анализа смесей углеводородов на колонке с сорбентом, покрытым жидко1фисталлической неподвижной . в иотоке газоносителя С 2 7 . 41едостатками известного способа являются многостадийность и невозможность разделения индивидуальных углево дородов различного состава и строения, включая индивидуальный анализ близкокипящих парафиновых и нафтеновых углеводородов бензиновых фракций. Цель изобретения - расширение классов раэделяемых углеводородов и упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что в способе газохроматографического разделения и анализа смесей углеводородов на колонке с сорбентом, покрытым жидкокристаллической неподвижной фазой, в потоке газоноснтеля в качестве жидкокристаллической неподвижной фазы используют электрическую смесь И-это сибензаль-К -бутиланилина и Y -метоксибензальг- п -бутиланилина Смесь веществ наносят на внутренню поверхность медной капиллярной колонки (50 м-О,25 мм) в количестве 10%-ног раствора его в хлороформе, при темпера туре существования нематической мезофазы и использовании азота в качестве газа-носителя со скоростью 0,19 мл/мин. Эффективность полученной капилл5фной колонки 4О тыс, теоретических тарелок по н-октану. Для исследования берут бензины прямой гонки фракции нк и нк 2ООС, содержаише 8,9 и 13,8% ароматических углеводородов. Качественную идентификацию исследуемых бензиновых фракций проводят на основании калибровочных смесей известного состава, полученных изомеризацией индивидуальных парафино вых и нафтеновых углеводородов в при, сутствии бромистого алюминия. Пример 1. Способ газохроматографического разделения смеси углеводородов типа бензинов прямой гонки фра ций 185 С проводят на капиллярной ко лонке (50мО,25 мм, медь) с 10%-ньш раствором жидкокристаллической неподвижной фазы - эвтектической смеси У1 -этоксибензаль-л-бутиланилина при 80 С (температура существования нематической мезофазы данного жидкого кристалла)i скорость газа-носителя (азота) 0,19 кш/мин, соотнощение на сброс 1/100 и количество подаваемой пробы . мкл. Результаты анализа покааьшают можность одновременного раэделения ин диввдуального состава насыщения (н-па рафины, изопарафины аафггены) и арома ических углеводородов, входящих в состав бензина прямой гонки фракции . По методике, описавн П р и м е р 2. ной в примере 1, осуществляют разделение бензина прямой гонки фракции 200 Ъ, разделение которой идентично разделению фракции 18о С за исключением некоторых изопарафинов C-f-j и н-ундекана, соо тавляющих незначительную часть от о&щего количества углеводородов. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом- Позволяет разделять широкий круг углеводородов, включая индивидуальный анализ параф№новых и нафтеновых углеводородов бензиновых фракций, представляет воэможность анализа индивидуального соотава ароматических углеводородов бензиновых фракций без. предварительного выделения их из смеси с насьпдением, позволяет проводить весь анализ индивидуального состава парафино-нафтено-. вых и ароматических углеводородов ш рококипрщих бензиновых фрашхий в изотермическом режиме, без фракционирования с сохранением высокой селективн сти разделения по отношению к высококипящим компонентам смеси. Преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным обусловлено применением жидкокристаллической неподвижной фазы эвтектической смеси « h -этоксибензальг- И -бутиланилина и V - метоксибензаль-h -бутиланнлина в качестве неподвижной фазы, с эффективноотью 40 тыс. теоретических тарелок по н-октану. Высокая селективность капиллярной колонки с эвтектической смесью И-этоксибензапь- Л -бутиланилина и Ц -метоксибензаль-yj-бутиланилина связана со способностью данной жидкокристаллической неподвижной фазы в температурной области существования мезофазы к разделению близкипящих изомеров насыщенных углеводородов за счет незначитель-ных различий в геометрии этих молекул и избирательностью этой фазы к ароматическим углеводородам из смеси с насыщенными с разделением их на индивидуальные компонент, t При этом заметное влияние молекулярного веса бензиновых углеводородов на распределение их по хроматограмме может быть объяснено анизотропными свойствами кагвдой группы углеводоро« дов определенного молекулярно1ч веса, значительно отличающихся от последук 5щей группы с большим молекулярным весом Поэтому распределение высококип:шшх углеводородов по хроматограк ме осуществляется, в основном, группами, причем внутри каждой группы идет раэделенне изомерного состава угдеводо родов данного молекулярного веса. Формула изобретения Способ газо;фоматографвческогр разделения и анализа смесей углеводо ро - дов на колонке с сорбентом, покрш-ым жидкокристаллической неподвижной фазой в потоке газоносЕггеля, отличающийся тем, что, с пелью рения классов раэдел5{ем1 1х углеводородов и упрощения способа, в качестве жидкощ)исталлической неподвижной фазы используют эвтектическую смесь И-этоксибензаль-И-бутиланимина в И - метоксибензаль-vi -бутиланилина. Источники информации, цринятые во внимание при экспертизе 1.Вигдергауз М, G. Газовая хромее тография как txerfon исследования нефти. М., Наука, 1973. 2.Вигалок Р. В. и др. Экспресо-меton определения ароматических углеводородов в бензинах. - Нефтехшлия и нефггшереработка, 1972, № 3, с, 1719 (прототип).