Главная -> Словарь

Содержания микроэлементов

А.Н. Гусева и Е.В. Соболев разработали классификацию, основанную на представлениях о нефти как природном углеводородном растворе, в котором содержится наибольшее количество хемофоссилий и меньше всего компонентов, изменяющихся под влиянием условий среды существования нефти в залежи, условий отбора пробы, транспортировки и хранения. Однако авторы почему-то назвали классификацию геохимической, хотя в основе ее лежат генетические признаки — хемофоссилий. В этой классификации нефти подразделялись по растворителю на классы — алкановый, циклано-алкановый, алкано-циклановый и циклановый, т. е. по химическому признаку, а классы — на "генетические" типы: нефти, обогащенные парафином, затронутые вторичными процессами , обогащенные легкими фракциями. Однако это в большей мере признаки вторичных изменений нефтей, а не генетических различий. Кроме того, авторы классификации выделяли нефти разной степени катагенеза. Таким образом, А.Н. Гусева и Е.В. Соболев предложили много разных показателей, но их трудно использовать для четкой классификации нефтей. Они ценны главным образом для раскрытия механизма преобразования нефти при тех или иных процессах. Интересны предложенные этими авторами коэффициенты, отображающие соотношения содержания метановых УВ и твердых парафинов с долей углерода в ароматических структурах, которые увеличиваются с возрастанием степени катагенеза.

Как видно из приведенных данных, условия выделения зоны катагенеза даже в одном регионе не одинаковы. Один из основных факторов, приводящих к катагенным изменениям нефтей, по мнению большинства геохимиков, температура. Анализ геохимического материала по нефтям ряда регионов. Советского Союза показал, однако, что закономерного возрастания метанизации нефти с увеличением современной температуры не наблюдается. Корреляционно-регрессивнный анализ состава нефти и условий ее залегания, в том числе и температуры, показал, что как в Предкавказье , так и в Прикаспии в каждом стратиграфическом комплексе связь между составом нефти и современной температурой очень сложная. Для нефтей некоторых стратиграфических комплексов такая связь вообще отсутствует. Незначительная роль температуры отмечается и для нефтей, залегающих в нижнемеловых отложениях этого же региона, — изменение содержания метановых и ароматических УВ зависит от глубины и минерализации вод. В кайнозойских отложениях роль температуры катагенных изменениях нефтей более заметна. Так, в палеоценовых отложениях отмечается связь между уменьшением степени циклизации молекул парафине-нафтеновых и нафтено-ароматических фракций с глубиной и температурой. Лишь в двух случаях отмечается непосредственное влияние температуры: в нефтях, за летающих в эоценовых отложениях, число атомов углерода в ароматических кольцах уменьшается с ростом температуры ; в нефтях, залегающих в миоценовых отложениях, наблюдается возрастание содержания парафино-нафтеновых УВ с ростом температуры . В Прикаспийской впадине связь между составом нефти и температурой отмечалась только для триасовых нефтей: Кн уменьшалась с увеличением температуры .

Выявляются закономерные изменения по площади в составе бензиновой "фракции нефтей и конденсатов: в северо-западном и юго-восточном направлениях растет содержание метановых УВ и уменьшается количество ароматических УВ. К юго-востоку от Ставропольского свода происходит закономерное увеличение в бензинах содержания метановых УВ от 40 до 65 % и ароматических УВ от 5 до 25 %, наиболее ароматизированы бензины нефтей Терско-Сунженской зоны.

Все методы обычно предусматривают определение выходов бензина выше С5 с кйнцом кипения 204° С, газа и количества остатка на катализаторе. Такие величины как выход бензина, глубина конверсии или некоторые модификации этих показателей, полученные в стандартных условиях принимаются в качестве меры активности катализатора. Т^кие опыты являются в высшей степени произвольными и могут не соответствовать истинной активности катализатора. В методе CAT «A»* подавателем активности катализатора служит выход полученного над данным катализатором бензина при стандартных давлениях, температуре, ..времени контакта, отношении катализатора к сырью и качестве последнего. Изменение активности катализатора влияет на количество и, до некоторой степени, на качество продуктов крекинга. Влияние активности на состав и качество продуктов показаны в табл. 10. В ней сравниваются три катализатора одного состава, активность которых изменялась обработкой паром и действием высокой температуры. Увеличение активности , как видно из таблицы, не только приводит к увеличению выходов всех компонентов, но также способствует заметному уменьшению относительного содержания олефинов в газе и бензине. При этом наблюдается соответствующее увеличение содержания метановых углеводородов. Содержание в бензине ароматических и нафтеновых углеводородов сохраняется постоянным. Изменение в составе жидких продуктов в зависимости от изменения активности катализатора находит свое отражение в соответствующем изменении октанового числа бензина от С5 и выше.

В табл. 11 приводятся результаты исследования бензиновых фракций некоторых нефтеи с указанием содержания шестичлен-ных нафтеновых углеводородов и содержания метановых углеводородов нормального строения .

Керосиновые дистилляты всех нефтей вследствие высокого содержания метановых углеводородов обладают низкими октановыми числами .

10. II а в л о в а С. Н., Д р и а ц к а я 3. В., М х ч и я н М. А. Определение содержания метановых углеводородов нормального строения п бензиновых фракциях с помощью молекулярных сит. Хим. и техн. топлив и масел, № 3, 19G2.

В практике научных исследований величины молекулярного веса масляных фракций приобрели в последнее время важное значение для выяснения структуры входящих в их состав" углеводородов. Метод M-d-n для высококипящих фракций является единственным, более или менее надежным методом определения их структурного состава, т. е. для определения числа ароматических и полиметиленовых циклов и содержания метановых, полиметилеповых и ароматических углеродных атомов. Имея эти данные для узких фракций , можно составить представление и о структурной формуле углеводородов.

Долгое время определение содержания метановых углеводородов носило косвенный характер: определялось содержание ароматических углеводородов, затем, после удаления последних, в метаново-нафтеновом остатке методом анилиновых точек находилось содержание метановых углеводородов по разности. Таким образом, на метановые углеводороды ложились все ошибки определения. Зил ошибки вообще довольно значительны, так как определение содержания нафтеновых углеводородов уточнено только в последнее время и то только для фракций, кипящих до 300—350°. Некоторое улучшение методики стало возможным с применением мочевины .

пиролизе отношение объемного содержания метановых к содержа-

А. Ф. Добрянский назвал свою классификацию нефтей генетической, исходя из представления о составе нефти как о функции ее превращения. Так как превращение нефтей идет в общем в направлении метанизации, система А. Ф. Добрянского, предусматривающая семь классов нефтей, располагает эти классы согласно возрастанию содержания метановых углеводородов. Содержание других классов углеводородов, а также некоторые химические

Наиболее богаты этими углеводородами некоторые эмбенские нефти , ферганские , грозненская , майкопская и многие нефти Волго-Уральской нефтеносной области . Однако и в этих нефтях общее содержание метановых углеводородов не превышает 20—40%. Это указывает на то, что парафиновые углеводороды не превалируют над другими компонентами нефти. Во многих нефтях этих углеводородов содержится менее 10% , а в некоторых образцах нефтей, например, сагизской и охинской , они совсем не были обнаружены. Ввиду того, что жидкие парафиновые углеводороды выкипают в пределах 36—300°, естественно, что в бензинах и керосинах прямой гонки, полученных из нефтей, богатых этими углеводородами, содержание их достаточно высоко и может достигать 50—70%, ' причем в керосиновой фракции их почти всегда несколько меньше, чем в бензиновой. Падение содержания метановых углеводородов по мере утяжеления фракций нефти вообще закономерно для всех нефтей.

Геохимические исследования Т.А. Ботневой, С.А. Пунановой показали, что нефти существенно различаются и по содержанию микроэлементов. По всей вероятности, эти различия связаны с неодинаковым содержанием микроэлементов в ОВ пород, генерировавших нефти, хотя есть мнение, что они могут быть заимствованы нефтью непосредственно из пород. Исследования, проведенные нами по Предкавказью, показали, что в нефтях и ОВ пород одноименных стратиграфических комплексов отмечается сходство набора и содержания микроэлементов и различие между

Определение содержания микроэлементов в топливах. Содержание микроэлементов в топливах определяют атомно-абсорбционным методом. Метод основан на измерении величины резонансного поглощения аналитических линий определяемых элементов в атомных спектрах анализируемых топлив по эталонным растворам. Указанные микроэлементы являются коррозионно-агрессивными в продуктах сгорания топлив к материалам деталей горячего тракта

В табл. 13 помещены обработанные и систематизированные Медведевым данные многих исследований по определению содержания микроэлементов в золе бурых и каменных углей различных месторождений мира. Коэффициенты обогащения подсчитаны по отношению к кларковому содержанию того или иного микроэлемента в земной коре.

В работе показано, что для экстракции металлов лучше применять смесь 80 % бензола и 20 % толуола, нежели ксилол . Здесь же обсуждены вопросы приготовления стандартов, автома-.тической дозировки проб, загрязнения металлами из чужеродных продуктов . Методом атомно-абсорбционной спектроскопии определялись ванадий, никель, медь, железо, молибден, кобальт. Выявлены различия в определении этим же ме-тодбм концентрации никеля в виде никельорганических соединений в зависимости от лиганда. Форма существования никеля в нефтях и применение различных лигандов для его выделения из нефтей или концентрирования влияют на его определение . Можно рекомендовать — для определения следовых количеств металлов рассматриваемым методом — их концентрирование вместо нагрева путем низкотемпературной сушки, что уменьшает потери летучих металлов и допускает применение ме-тодрки для любых сочетаний элементов . Для обеспечения единства измерения содержания микроэлементов в нефтях и нефтепродуктах предложена аттестация стандартных образцов методом атомно-абсорбционной спектроскопии с оптимизацией условий анализа .

Для определения следовых количеств металлов можно рекомендовать их концентрирование вместо нагрева путем низкотемпературной сушки, что уменьшает потери летучих металлов и допускает применение методики для любых сочетаний элементов. Для обеспечения единства измерения содержания микроэлементов в нефтях и нефтепродуктах была предложена аттестация стандартных образцов методом атомно-абсорбционной спектроскопии с оптимизацией условий анализа .

Зависимость содержания микроэлементов в Арланском деасфальтизате от степени удаления асфальтенов

Из широкого круга аналитических методов, применявшихся для установления содержания микроэлементов в продуктах нефтяного происхождения {эмиссионных, фотоколориметрических, атомно-адсорбционных, рентгено-фзуоресцентных, электрохимических, ядерно-физических и др.), при изучении всех описывающихся далее образцов нами использован только метод нейтронно-активащюнного анализа , обладающий высокой чувствительностью, селективно-

Для целей геохимии необходимо определение содержания микроэлементов в сырых нефтях. При этом в связи с отсутствием ме-таллоорганических соединений необходимо подобрать такие вещества, которые бы растворялись в растворителях, используемых для нефтепродуктов. Нами было найдено, что наиболее подходящим растворителем является смесь следующего состава: 80 % о-ксилола, 10% этилового спирта , 10% ацетона. При таком соотношении компонентов достигается высокая чувствительность определения элементов, пламя не окрашивается и образцы нефтей растворяются до нужной вязкости.

Кроме того, знание содержания микроэлементов в нефтяном сырье и нефтепродуктах имеет важное экологическое значение. Особую опасность загрязнения окружающей среды представляют котельные установки теплоцентралей, потребляющие в больших количествах низкосортное топливо с повышенным содержанием ГАС и микроэлементов. В результате в атмосферу выбрасываются оксиды серы, азота, металлов, количество которых прямо пропорционально количеству переработанного топлива и содержанию в нем примесей.

Таблица 1.33. Результаты определений содержания Микроэлементов в различных нефтях радиохимическим неитронно-активационным методом, вес. %

380. Алешин Г. Н., Борщ Т. И., Лицицина 3. М. Исследование содержания микроэлементов в нефтях Западной Сибири, их компонентах, фракциях, нейтронно-активационным методом анализа. — Там же, с. 194—197.