Ванадий является нежелательным компонентом, содержащимся в сырой нефти и продуктов ее состава, где ванадий имеет множество побочных эффектов на нефтеперерабатывающих заводах, влияет на активность катализатора и проблемы с коррозией на заводах.Наличие следов металлов в сырой нефти и нефтепродуктах важно для процессов разведки, добычи и переработки. Кроме того, ванадий используется для выяснения взаимосвязи между типами нефти, полученными из пластов конкретных геологических провинций.
Одним из ресурсов добычи ванадия может являться так называемая тяжелая нефть. Она отличается повышенным содержанием металлов: никеля, молибдена, меди, натрия, железа и ванадия. Его содержание может достигать по массе 0,01- 0,1 %, что сопоставимо с его количеством в промышленно разрабатываемых рудах. Содержится он, как правило, в виде ванадилпорфиринов.
Наиболее распространенными методами измерения содержания следов металлов в нефтяной промышленности являются:
– полярография,
– нейтронная активация,
– высокоэффективная жидкостная хроматография HPLC,
– атомно-абсорбционная спектрофотометрия AAS,
– индуктивно-связанной плазмой ICP,
– электротермическим испарением.
К основным и часто используемых физико-химическим методам определения ионов ванадия относятся:
– Спектрофотометрический,
– Хроматографический.
Если происходит определение общего ванадия, то, как правило, весь ванадий переводят в одну степень окисления. Если необходимо определить содержание ванадия в той или иной форме, то, по определенной методике, ванадий разделяют (например экстракционное извлечение тиоациатного комплекса ванадия 4 хлоридом трикаприлметил аммония в бензоле или пиридином в хлороформе) и проводят дальнейшее исследование разделенных фаз.
Ионы ванадия V+2, V+3, V+4, V+5 различно окрашены и имеют характерные абсорбционные спектры. Ярко выраженные максимумы полос поглощения могут быть использованы для фотометрического определения валентности ванадия.
ИК-спектры фракций порфириновых экстрактов из асфальтенов: маслоподобные (1), родо + ДФЭП (2), этио (3), этио + филло (4), смолоподобные (5)
Сущность хроматографического метода заключается в обработке испытуемой пробы концентрированной серной и азотной кислотами или элементарной серой, или сожжении пробы.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ хроматографического определения ванадия в нефти, включающий сорбцию ванадия на сульфокатионите, отделение катионита от нефти, промывку органическим растворителем, десорбцию ванадия раствором кислоты и последующее его определение в десорбате количественным методом.
Однако при таком способе ванадий извлекается неполностью (80 %), что значительно снижает точность его аналитического определения.
Чтобы увеличить точность можно применить способ, включающим сорбцию ванадия на комплексообразующем фосфоразотсодержащем амфолите, содержащем в ароматическом ядре две фосфоновые группы, одна из которых связана с атомом азота через подвижную метиленовую группу, десорбцию его из ионита раствором кислоты и последующее количественное определение ванадия в десорбате.
Отличительными признаками способа являются осуществление сорбции на комплексообразующем фосфоразотсодержащем амфолите, содержащем в ароматическом ядре две фосфоновые группы, одна из которых связана с атомом азота через подвижную метиленовую группу.
Способы для фотометрического и хроматографического анализа прописанны в ГОСТ 10364-90.