Материалы Международной студенческой научной конференции
Студенческий научный форум 2024

МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Бейфус А.А. 1 Эксаров И.С. 1 Гузик Т.В. 1
1 Кубанский государственный технологический университет
1. Группа разработчиков присадок к топливам ООО «Д-Мобайл» [Электронный ресурс]: методы испытаний нефти и нефтепродуктов/Санкт-Петербург. URL: https://additive.spb.ru/test-methods.html (дата обращения 11.03.2021).
2. Корпоративный портал ТПУ [Электронный ресурс] / Центр «Электронный университет». Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет. URL: https://portal.tpu.ru/SHARED/o/OVSER/stud/Tab2/Lecture_7.pdf (дата обращения 11.03.2021).
3. Представление о методах исследования состава нефти и нефтепродуктов // Архив студенческих работ. [Электронный ресурс]: URL: https://vuzlit.ru/728588/predstavleniya_metodah_issledovaniya_sostava_nefti_nefteproduktov (дата обращения 11.03.2021).

Качественные характеристики нефти и её производных прямо влияют на стабильность работы и срок службы машин и промышленного оборудования, а также на экологическое состояние окружающей среды. Современные методы анализа нефтепродуктов позволяют с высокой точностью определить состав топлива и масел, наличие посторонних примесей и суррогатов. В данной статье мы подробнее рассказали про каждый из методов анализ, их особенности, а так же рассмотрели плюсы и минусы каждого метода анализа.

Основные виды исследования состава нефтей и нефтепродуктов – элементный анализ; групповой анализ; структурно-групповой анализ; индивидуальный анализ.

С помощью элементного анализа определяют элементный состав нефти, который необходимо знать для правильного составления материальных процессов ее добычи и переработки. Например, для расчета необходимого количества водорода, добавляемого к сырью в процессе гидрокрекинга, необходимо знать отношение массового содержания водорода к содержанию углерода (Н/C). Сущность метода заключается в том, что пробу сжигают в медленном токе кислорода (12 см/мин) при условии продвижения зоны нагрева лодочки с навеской по ходу тока кислорода: продукты неполного сгорания дожигают над оксидом меди; весь водород превращается в воду, весь углерод – в диоксид углерода. Эти продукты поглощают соответствующими реагентами и определяют гравиметрически. Оксиды серы удерживаются хроматом свинца, хлор-серебряной сеткой, а оксиды азота – гранулированным диоксидом марганца. Другой пример: для проектирования установок по очистке нефти от серо- и кислородсодержащих примесей необходимы сведения об их содержании. В этом случае выполняют сжигание продукта в лампе в чистом виде или после разбавления растворителем с последующим поглощением образовавшегося сернистого ангидрида раствором карбоната натрия и титрованием раствором соляной кислоты.

Групповой и структурно-групповой анализ позволяет определить в природном газе, нефти или нефтепродуктах содержание тех или иных классов углеводородов. Пример такого анализа может быть метод определения ароматических углеводородов, а именно, содержание их в светлых нефтепродуктах. Производят обработку продукта 98,5–99 %-ной серной кислотой, реагирующей с непредельными и ароматическими углеводородами; определяют содержание ароматических углеводородов по разности суммарного содержания прореагировавших с H2SO4 углеводородов и содержания непредельных углеводородов.

Индивидуальный анализ применяется для определения индивидуальных соединений, присутствующих в анализируемом образце.

В зависимости от способа получения аналитического сигнала и его природы все методы исследования и анализа нефти, нефтепродуктов и природных газов делятся на классические (химические) и физико-химические (инструментальные).

Химические методы основаны на химических реакциях между анализируемым веществом и тем или иным аналитическим реагентом. Такие реакции называют аналитическими. Примером в данном случае может служить тот же метод определения ароматических углеводородов, их содержание в светлых нефтепродуктах. В данном случае ключевым фактором здесь является химическая реакция аренов с серной кислотой.

Физико-химические (инструментальные) методы основаны на определении изменения физических или физико-химических параметров анализируемого вещества (напряженности его магнитного поля, интенсивности излучения, концентрации каких-либо образующихся частиц и других). К такому методу анализа можно отнести определение влажности нефти и нефтепродуктов. Метод анализа заключается в определение количества воды, находящейся в диспергированном состоянии, с помощью влагомера. Он основан на зависимости диэлектрической проницаемости эмульсии от количества воды в ней.

Для исследования природных газов используются методы газового анализа, которые основаны на измерении тех или иных физических параметров или свойств среды. Газовый анализ проводят визуально или с помощью автоматических газоанализаторов. Например, если в качестве анализируемого продукта рассматривать газ для коммунально-бытового потребления, некоторыми из определяемых показателей будут являться интенсивность запаха и содержание сероводорода. В первом случае анализ проводят следующим образом – производят поглощение кислорода раствором пирогаллола А из газа, предварительно освобожденного от кислотных компонентов и определяют количества поглощенного кислорода. Во втором случае метод анализа заключается в поглощении сероводорода из газа раствором ацетата кадмия и последующем йодометрическом определение сульфида кадмия в поглотительном растворе.

В сравнении с классическими химическими методами инструментальные методы отличаются более высокой чувствительностью, экономичностью, быстротой определения, универсальностью, возможностью дистанционного контроля и автоматизации.

 


Библиографическая ссылка

Бейфус А.А., Эксаров И.С., Гузик Т.В. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ // Материалы МСНК "Студенческий научный форум 2024". – 2021. – № 9. – С. 119-120;
URL: https://publish2020.scienceforum.ru/ru/article/view?id=539 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674