Изучение химического состава углеводородов нефти в виде ее отдельных фракций

Способы определения химического состава нефти и нефтепродуктов: фракционная разгонка; вязкостно-температурные характеристики; газо-жидкостная хроматография; спектральные методы; рентгенофлуоресцентные методы; оптические характеристики; потенциометрия; мембранное разделение. В настоящее время для изучения нефтяных компонентов используется целый ряд спектральных методов. Масс-спектроскопия широко используется для определения количественного состава фракций по классам компонентов (парафины, нафтены, арены, сернистые соединения). Инфракрасная спектроскопия является универсальным методом для анализа индивидуальных компонентов, определения функциональных групп и распределения углеродных атомов. ИК-спектроскопия служит для идентификации индивидуальных соединений нефти, например, адамантана и его гомологов, изопреноидов, моноароматических углеводородов, выделенных из фракций керосина и газойля различных нефтей. В области высокомолекулярных соединений, где выделение индивидуальных компонентов пока невозможно, ИК-спектроскопия служит для характеристики узких фракций нефтей, позволяя получать ценную информацию об их составе и структуре. Ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) применяется как для определения структуры отдельных нефтяных компонентов, так и для характеристики более сложных смесей, особенно высококипящих фракций нефти. При изучении спектров ЯМР можно определить число заместителей в ароматических циклах, идентифицировать парафиновые и нафтеновые углеводороды из разных нефтей, изучить структуру изопреноидов и тритерпанов при исследовании ароматических компонентов. Рентгеновские спектры дают возможность количественно определять атомы металлов в нефтях и их фракциях, прежде всего никеля, ванадия и железа. С помощью рентгеновских спектров можно также исследовать кристаллическую и химическую структуру твердых компонентов нефти: твердых парафиновых углеводородов, асфальтенов различного происхождения и др. Спектры комбинационного рассеяния. В сочетании с ИК-спектроскопией и хроматографией используются для стандартного определения индивидуального состава легких нефтей и бензиновых фракций.

Колонка заполняется твердым носителем, инертным по отношению к компонентам разделяемой смеси. Последний измельчается до определенного предела, т. е. обладает хорошо развитой поверхностью. Компоненты разделяемой смеси выходят из колонки в порядке понижения их давления насыщенных паров или в порядке повышения их точек кипения (аналогия с ректификацией).

Хроматография жидких компонентов нефти.

Для группового разделения компонентов нефти применяются три основных метода:

• 1) вытеснительная хроматография;
• 2) элюэнтная хроматография;
• 3) линейно-элюэнтно-адсорбционная хроматография.

Эти методы широко используются для разделения метаново-нафтеновой части от ароматической и последующего разделения ароматических углеводородов по их степени цикличности на отдельные группы. Наиболее часто в качестве адсорбентов используются силикагели и активированная окись алюминия различных марок. Для хроматографирования керосиновых и масляных фракций рекомендуется силикагель.