Спасибо!
Информация о работе
Подробнее о работе
Процессы и аппараты химической технологии
- 28 страниц
- 2019 год
- 44 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Актуальность работы. Анализ группового углеводородного состава нефти и нефтяных загрязнений объектов окружающей среды имеет значение для оценки качества углеводородного сырья и токсичности нефтяных загрязнений. Масляные фракции нефти практически полностью состоят из высокомолекулярных гибридных углеводородов. Определение их структурно-группового состава позволит выявить уровень загрязнения и качество масляных фракций нефти.
Введение 3
1. Определение структурно-группового состава масляных фракций 4
1.1 Методы структурно- группового анализа 4
1.2 Особенности определения структурно-группового состава масляных фракций 6
2. Исследование нефти и нефтепродуктов с помощью ИК спектроскопии 16
2.1 Применение ИК спектрометрии при исследовании нефтей и нефтепродуктов 16
2.2. Исследование состава нефтей и нефтяных фракций методом ИК-Фурье спектроскопии 17
2.3 Анализ состава углеводородных систем с применением методов анализа многомерных данных 21
Заключение 24
Список литературы 25
1.1 Методы структурно- группового анализа
Для анализа легких и средних фракций в основном используются методы, основанные на корреляции состава и физико-химических констант.
Обзор методов определения структурно-группового состава масляных фракций, разработанных в 30—40-х годах, представлен в [1]. В основе первоначального так называемого прямого метода лежало определение молекулярной массы и элементного состава фракций до и после гидрогенизации. В этом методе не использовались зависимости между физическими константами и химическим составом. Затем был разработан менее трудоемкий метод «кольцевого анализа», в соответствии с которым необходимо определение только молекулярной массы, анилиновой точки и удельной рефракции исходной фракции [2]. По приведенным показателям, пользуясь специальным графиком, находят далее анилиновую точку соответствующей гидрированной фракциями по разности величин последней и анилиновой точки исходного образца (ΔАТ) — удельную рефракцию гидрированной фракции.
...
1.2 Особенности определения структурно-группового состава масляных фракций
Точное определение группового состава возможно только в случае бензиновых фракций; приблизительные результаты можно получить для керосино-газойлевых фракций. Что же касается высших фракций, то определение их группового состава невозможно вследствие наличия большого количества углеводородов смешанного строения. Поэтому химический состав фракций чаще всего характеризуют их структурно-групповым составом. Дополнительно химический состав масляных фракций может быть охарактеризован содержанием h-алканов и углеводородов с ароматическими кольцами (моно- циклические, бициклические и полициклические).
Структурно-групповой состав показывает соотношение различных структурных групп, входящих в состав «средней молекулы» фракции.
...
2.1 Применение ИК спектрометрии при исследовании нефтей и нефтепродуктов
Инфракрасная (ИК) спектроскопия является одним из современных аналитических методов, используемых в фундаментальных и прикладных исследованиях, а также для контроля производственных процессов. Наиболее широко применяемая в настоящее время методика спектрального анализа в инфракрасной (ИК) области–ИК-Фурье-спектроскопия [4,5]. Весь диапазон ИК-излучения подразделяют на три области [6]: ближняя ИК- область лежит между 13000 и 4000 см-1 - в данном диапазоне спектра наблюдается сильное перекрывание для ряда групп (С-Н, N-H, O-H и др.), что существенно затрудняет идентификацию, однако, извлечь полезную информацию в этом случае можно с применением современных математических методов [7]; дальняя ИК-область - между 200 и 10 см-1 содержит ценную информацию о металлоорганических соединениях, внутреннем вращении, конформациях циклических соединений, водородных связях и т.д. [8].
...
2.2. Исследование состава нефтей и нефтяных фракций методом ИК-Фурье спектроскопии
Применению методов молекулярной спектроскопии для изучения жидких углеводородных флюидов предшествовали многочисленные теоретические и экспериментальные исследования индивидуальных органических соединений, выполненные как отечественными, так и зарубежными исследователями [9]. В результате этих исследований установлены наиболее информативные спектральные области для изучения электронных и колебательных спектров углеводородов, а также важные спектральные закономерности (явление характеристичности спектров и другие), которые послужили основой для разработки различных спектроскопических методов изучения состава и свойств углеводородных систем. Развитие количественной ИК – спектроскопии применительно к насыщенным углеводородам нефтей обязано работам [10]. Наибольшей полнотой и информативностью отличаются работы А.В. Йогансена [11], идеи которого используются во многих отечественных трудах.
...
2.3 Анализ состава углеводородных систем с применением методов анализа многомерных данных
Наряду с качественным анализом ИК-спектрометрия применяется для получения некоторых количественных характеристик. С этой целью обычно проводят калибровку, используя оптическую плотность, измеренную для одной характеристической полосы поглощения. Однако, для сложных многокомпонентных смесей имеет смысл при калибровке использовать часть спектра, а иногда и весь спектр. Для того, чтобы это было возможным применяются математические методы многомерного анализа данных.
Эти методы позволяют по ИК-спектрам определить не только концентрацию компонентов, но и физико-химические свойства изучаемого объекта, такие как плотность, вязкость, фракционный состав и др.
...
Заключение
Таким образом, рассматривая возможности ИК-спектрометрии в исследовании нефтяных систем следует отметить, что:
1. Инфракрасная спектроскопия как метод исследования структурно- группового состава парафино-нафтеновых углеводородов низкокипящих фракций не уступает, а при анализе высококипящих фракций превосходит по информативности хроматографические методы анализа
2. ИК-спектроскопия в ближней области является удобным методом для анализа углеводородных систем в потоке, в то время как ИК-спектроскопия в средней области обладает явным преимуществом при исследовании структурно- группового состава углеводородных систем.
1 Ван Нес К., Ван-Вестен Х. Состав масляных фракций нефти и их анализ М. 2014. 242 с.
2 Vlugler J.C., Waterman H.I., Van Western H.A.-J. Inst Petrol. Technol., 2015, v.21, p.661
3 Руководство по анализу нефтей. Л.:Недра, 2016.- 300с.
4 Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. (перевод с англ.) М:.Иностранная литература. 2013. 590 с.
5 Тарасевич Б.Н. Основы ИК спектроскопии с преобразованием Фурье. Москва, 2012. 22 с. http://www.chem.msu.su/rus/teaching/tarasevich/Tarasevich_FT-IR_basic.pdf
6 Колесник И.В., Саполетова Н.А.. Инфракрасная спектроскопия. Методическая разработка. Москва, 2011, 88 с.
7 Burns D. A., Ciurczak E. W. Handbook of Near-Infrared Analysis. - CRC Press, 2017. - 826 p.
8 Сильверстейн Р. Басслер Г. Моррил Т. Спектрометрическая идентификация органических соединений Пер. с англ. - М.: Мир, 2019. – 592 с.
9 Кесслер И. Методы инфракрасной спектроскопии в химическом анализе. - М.: Мир, 2014. -286с.
10 Глебовская Е.А. Применение инфракрасной спектрометрии в нефтяной геохимии / Л.: Недра, 2017. – С. 140
11 Иогансен А.В., Броун Э.В.. Органический анализ. Тр. Комиссии по аналит. химии, 13. Изд-во АН СССР, М., 2013, с. 367.
12 Marrison L.W, Briggs D. A. E., Polya J. B., Dennison J. C., McGilvray D. I., Ahmed Mustafa and Ahmed Medhat Islam. Characteristic absorbtion bands in the 10-μ region of the infra-red spectra of cycloparaffin derivatives. // Chem. Society. - 2014. - P.1614-1617
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
