Главная -> Словарь

Эталонных углеводородов

Исследование индивидуального состава гетероатомных соединений средних и высококипящих фракций нефти вызывает большие затруднения ввиду отсутствия эталонных соединений. Для преодоления этих трудностей иногда осуществляют гидрогенолиз гетероатомных соединений, содержащихся в узких фракциях нефти, так как ассортимент эталонных углеводородов значительно шире ассортимента гетероатомных соединений .

Однако наиболее мощным методом исследования, успешно применяемым в органической геохимии, являемся синтез эталонных соединений. Фактически подавляющее большинство рассмотренных далее углеводородов были сначала синтезированы, а затем лишь определены в нефтях.

В последнее время для анализа сернистых соединений все чаще используют различные спектроскопические методы. Так, ИК-спектроскопия пригодна практически для анализа всех органических веществ, независимо от их фазового состояния — можно идентифицировать близкие по строению вещества даже в тех случаях, когда они трудно различимы по физико-химическим свойствам. Наличие данного сернистого соединения в смеси устанавливают сопоставлением ИК-спектра этой смеси с ИК-спектрами индивидуальных соединений.

Исследование индивидуального состава гетероатомных соединений, особенно средних и высококипящих фракций нефтей, вызывает большие затруднения ввиду отсутствия эталонных соединений. Для преодоления этих трудностей осуществляют гидрогенолиз гетероатомных соединений, содержащихся в узких фракциях нефти, так как ассортимент эталонных индивидуальных углеводородов значительно шире ассортимента гетероатомных соединений.

со спектрами индивидуальных соединений. Во избежание ошибки оба спектра должны быть получены на одном приборе и в одинаковых условиях. Для ИК-спектрометрии требуется определенная подготовка исследуемых фракций.

Исследование индивидуального состава гетероатомных соединений средних и высококипящих фракций нефти вызывает большие затруднения ввиду отсутствия эталонных соединений. Для преодоления этих трудностей иногда осуществляют гидрогенолиз гетероатомных соединений, содержащихся в узких фракциях нефти, так как ассортимент эталонных углеводородов значительно тире ассортимента гетероатомных соединений .

Индивидуальный углеводородный и неуглеводородный состав реактивных, дизельных, газотурбинных и котельных топлив практически не расшифрован из-за отсутствия соответствующих эталонных соединений. Между эксплуатационными свойствами этих топлив и их индивидуальным составом нет жесткой связи.

без соответствующих эталонных соединений идентифицировать не удалось. Однако следует отметить, что сложные спектры во всех шести нефтях, представленные главным образом метилпроизвод-ными БК и БК, сходны . По крайней мере 16 гомологов БК присутствуют во всех исследованных нефтях и имеют сходные интенсивности характеристических полос и интегральных пиков хроматограмм .

В результате работ по исследовательской теме № 48 АНИ было получено 38 индивидуальных органических сернистых соединений и определены все их важнейшие физические и термодинамические свойства. Эти соединения перечислены в табл. 3. Все они могут быть получены в Горном Бюро США в виде эталонных образцов для спектральных исследований. Работы в этом направлении продолжаются и в настоящее время. Ежегодно появляются 3—5 новых эталонных соединений.

Исследование индивидуального состава гетероатомных соединений, особенно средних и высококипящих фракций нефтей, вызывает большие затруднения ввиду отсутствия эталонных соединений. Для преодоления этих трудностей осуществляют гидрогенолиз гетероатомных соединений, содержащихся в узких фракциях нефти, так как ассортимент эталонных индивидуальных углеводородов значительно шире ассортимента гетероатомных соединений.

Для получения коэффициентов F рекомендуется проводить од-но-два сжигания в день для эталонных соединений в условиях, близких к выбранным. В среднем /^ = 0,0008 г/мм^. Погрешность определений ±0,02 %.

Для решения основных задач в области химической переработки парафиновых углеводородов и исследования продуктов их реакций необходимо располагать чистыми эталонными углеводородами нормального и изостроения. Ниже рассмотрены важнейшие методы получения таких эталонных углеводородов.

Оценка детонационной стойкости бензинов проводится на стандартном одноцилиндровом двигателе с переменной степенью сжатия . Определение ДС сводится к подбору смеси эталонных угле — нодородов, которая при данной степени сжатия стандартного двигателя сгорает с такой же интенсивностью детонации, как и испытуемый бензин. В качестве эталонных углеводородов приняты изооктан 12,2,4-триметилпентан) и н-гептан, а за меру ДС принято октановое число . ОЧ изооктана принято равным 100, а гептана — нулю.

Исследование индивидуального состава гетероатомных соединений средних и высококипящих фракций нефти вызывает большие затруднения ввиду отсутствия эталонных соединений. Для преодоления этих трудностей иногда осуществляют гидрогенолиз гетероатомных соединений, содержащихся в узких фракциях нефти, так как ассортимент эталонных углеводородов значительно шире ассортимента гетероатомных соединений .

Оценка детонационной стойкости бензинов производится на установке УИТ-65, основным элементом которой является стандартный одноцилиндровый карбюраторный двигатель с переменной степенью сжатия. Суть определения сводится к подбору смеси эталонных углеводородов, которая при Данной степени сжатия стандартного двигателя сгорает с такой же интенсивностью детонации, как и испытуемый бензин. В качестве эталонных углеводородов приняты: изооктан и н-гептан. Изооктан очень трудно окисляется в паровой фазе, и его детонационная стойкость условно принята равной 100 единицам. Гептан, наоборот, довольно легко окисляется, и его Детонационная стойкость принята равной нулю.

В качестве эталонных углеводородов приняты: I) изооктан , который очень трудно окисляется в паро-

В заключение автор считает своим приятным долгом поблагодарить всех сотрудников и аспирантов лаборатории геохимии нефти, непосредственно принимавших участие как в экспериментальных работах по исследованию углеводородного состава нефтей, так и в работах по синтезу эталонных углеводородов.

Надежная качественная расшифровка хроматограмм была выполнена при помощи добавки эталонных углеводородов и хромато-масс-спектрометрии. При воспроизведении этих работ можно воспользоваться индексами удерживания разветвленных алканов, приведенных в конце этой главы в табл. 20. Использование значений индексов удерживания для анализа алканов нефтей всегда удобно, так как нормальные алканы обычно имеются в большинстве нефтей и доступны как эталоны. Опыт работы показал, что значения индексов удерживания разветвленных алканов достаточно хорошо воспроизводимы и мало зависят от условий хроматографирования, чего, к сожалению, нельзя сказать об индексах удерживания цикланов и ароматических углеводородов.

Сопоставляя данные табл. 21 и 22 с данными табл. 24—27, можно прийти к выводу о том, что настоящего равновесия среди структурных изомеров нет, а потому всякие расчеты температуры нефтеобразования обречены здесь на неудачу. Столь же далеки от равновесия и нафтеновые цикланы состава GIO. Из-за серьезных методических трудностей состав этих углеводородов в нефтях был детально расшифрован совсем недавно благодаря наличию большого числа эталонных углеводородов методом хромато-масс-спектро-метрии . Всего в нафтеновых нефтях во фракции Сю было определено 87 углеводородов, принадлежащих главным образом к шестичленным нафтенам1. Хроматограмма этой фракции, а также распределение углеводородов по группам приведены на рис. 25 и в табл. 28.

Опережающие исследования в области синтеза и изучения различных физико-химических свойств модельных углеводородов нефтяного типа являются важной предпосылкой успешного решения проблем, стоящих перед химией и геохимией нефти.

Современные методы анализа, в частности такие, как газовая хроматография, молекулярная и масс-спектрометрия и т. д., невозможны без использования эталонных углеводородов. Поэтому значение индивидуальных углеводородов в настоящее время возросло как никогда. В дополнение к обычным, «классическим» методам органического синтеза появились новые методы , позволяющие легко и быстро получать смеси эталонных углеводородов определенного «троения, используемые затем при газохроматографическом анализе. Вначале рассмотрим обычные пути синтеза циклических углеводородов, позволяющие получать вещества определенной структуры в количествах, достаточных для определения их важнейших физико-химических характеристик, в том числе и для определения различных параметров реакционной способности. Добавим, что значительная часть всех описанных далее синтезов была экспериментально проверена в лаборатории автора.

Аналогичным путем, т. е. сопоставляя хроматограммы метиленирования с хроматограммами эталонных углеводородов состава С10Н18, была определена связь между пространственной конфигурацией и порядком элюирования всех остальных бицикло-октанов С10Н18. Предоставляем читателю самому решить этот маленький химический ребус, напомним при этом, что в его распоряжении имеются эталонные 2,4-, 2,7-, 2,8- и 3,7-диметил-бициклооктаны, а также 2- и 3-этилбициклооктаны, представленные смесями стереоизомеров .