2.2. Определение структурно-группового состава фракций методом n – d – М
Среди многочисленных методов структурно-группового анализа наибольшее распространение получил метод n – d – М, основанный на определении показателя преломления, плотности и молекулярной массы. Этот метод позволяет составить представление о «средней» молекуле данной фракции и дает возможность определять распределение углерода и содержание колец в УВ нефтяных фракций, кипящих выше 200 °С и не содержащих непредельных соединений. Определить распределение углерода – значит найти долю атомов углерода (%), содержащихся: в ароматических Сар, нафтеновых кольцах Сн и в парафиновых цепях Сп.
Углерод в парафиновых структурах включает в себя как углерод чисто парафиновых молекул, так и углерод в алкильных радикалах циклических УВ. При определении Сар, Сн, Сп их сумма всегда должна составлять 100. Под определением содержания колец подразумевается нахождение числа ароматических Кар, и нафтеновых Кн колец в средней молекуле или в среднем во фракции. Это число выражает степень цикличности нефтяной фракции.
Недостатком метода n – d – М является допущение, что все кольца в среднем содержат шесть атомов углерода. Кроме того, принимается, что если число колец в молекуле больше одного, то все кольца в ней находятся в катаконденсированном состоянии. Таким образом, предполагается, что при каждом дополнительном кольце привносятся четыре атома углерода.
Метод n – d – М предназначен для исследования природных нефтяных фракций и синтетических масел, кипящих выше 200 °С и имеющих относительную молекулярную массу не ниже 194. Для индивидуальных УВ этот метод неприменим. Применимость метода доказана для масляных фракций, содержащих до 75 % углерода в кольцевых структурах — ароматических и нафтеновых (при условии, что процентное содержание углерода в ароматических структурах не превышает более чем в 1,5 раза содержание его в нафтеновых, а число колец в молекуле не превышает четырех, из которых не более половины ароматические).
Метод, по заключению его авторов, применим также к образцам, содержащим до 2 % серы, 0,5 % азота и 0,5 % кислорода. Однако Б. М. Рыбак, проверивший этот метод на большом количестве образцов, пришел к выводу, что результаты определения структурно-группового состава нефтепродуктов в значительной степени зависят от наличия примесей неуглеводородного характера, и в частности смолисто - асфальтеновых веществ.
Если в нефтяной фракции содержится большое количество ароматических УВ, метод n – d – М дает большую погрешность. Для анализа таких фракций, а также ароматических концентратов, полученных, например, после хроматографического разделения на силикагеле, рекомендуется метод Хазсльвуда.
Воспроизводимость метода n – d – М при определении распределения углерода составляет 1,5 %, числа колец — 0,1 ед.
Достарыңызбен бөлісу: |