Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса



Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса
Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса
Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса
Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса
Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса
Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса

 


Владельцы патента RU 2423686:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина" (ГОУ ВПО КГУ) (RU)

Использование: для определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса. Сущность заключается в том, что нагретую смесь углеводородов медленно охлаждают и регистрируют значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР в диапазоне от -150 до +150°С, затем смесь медленно нагревают и регистрируют значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР для анализируемой смеси углеводородов в температурном диапазоне, включающем диапазон температур плавления парафинов, далее строится график зависимости доли твердотельной компоненты от температуры, после чего полученная температурная зависимость аппроксимируется функцией заданного вида, далее с помощью полученной функции в температурной зависимости доли твердотельной компоненты выделяется составляющая, обусловленная фазовыми превращениями парафинов, осуществляется идентификация парафинов на температурной зависимости доли твердотельной компоненты по наличию температурного гистерезиса, вычисляется производная от составляющей полученной функции, обусловленной фазовыми превращениями парафинов, производится учет смещения температуры фазового перехода 1-го рода для парафинов, находящихся в смеси углеводородов, в сравнении с таковой для парафинов в чистом виде, затем с использованием зависимости температуры плавления парафинов от числа атомов углерода в молекуле выполняется построение полученной функции производной в зависимости от числа атомов углерода в молекуле н-парафина, после чего, выполняя нормировку полученной зависимости на полный интеграл под кривой, получаем функцию, характеризующую молекулярно-массовое распределение парафинов в анализируемой смеси. Технический результат: повышение точности определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов. 5 ил. 1 табл.

 

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов, например нефти. Информация о молекулярно-массовом распределении парафинов в нефти значительно увеличивает возможности для оптимизации ее добычи и переработки. Информация о молекулярно-массовом распределении парафинов, например, в моторных маслах и различного рода смазочных материалах позволяет оптимизировать технологию их производства. Информация о молекулярно-массовом распределении позволяет контролировать процесс производства твердых парафинов, а также проверять качество твердых парафинов на соответствие техническим условиям.

На настоящем уровне развития технологий информация о молекулярно-массовом распределении парафинов в смеси углеводородов не всегда доступна вследствие сложности, неоднозначности и высокой стоимости современных методов определения молекулярно-массового распределения.

Изобретение отличается от методик, существующих в настоящее время, тем, что в данном способе сложные операции химической обработки не являются необходимыми. Так, в настоящее время при определении молекулярно-массового распределения парафинов в сложных смесях углеводородов предварительно выполняют процедуры разделения смеси на углеводородные группы. Зачастую [1] используется один из двух методов - атмосферно-вакуумная перегонка и гель-хроматография, позволяющих разделять нефть на компоненты, характеризующиеся различным углеводородным составом. Атмосферно-вакуумная перегонка позволяет разделять углеводороды нефти по температурам кипения. Гель-хроматография представляет собой методику хроматографического разделения, основанную на различиях углеводородов нефти по свойствам адсорбции на силикагеле и десорбции из силикагеля в растворителях различной полярности. Обе эти методики позволяют выделить из нефти фракцию масел, которая представляет собой смесь парафиново-нафтеновых и ароматических углеводородов. На следующем этапе из масел выделяют твердые парафины с помощью различных методов [1, 2, 3], включая метод комплексообразования с карбомидом и методы вымораживания парафинов в различных растворителях. В качестве среды для проведения вымораживания парафинов используются парные растворители: спирто-эфирная смесь, ацетон-бензол, ацетон-толуол и др. В каждой такой смеси один из компонентов является осадителем парафинов, а другой - растворителем для масел и примесей, которые могут выпасть в осадок вместе с твердыми углеводородами. Далее, для приближенной оценки химического состава парафинов широко используются методы [3] адсорбции на молекулярных ситах или активированном угле, а для количественного определения химического состава используют методы [3] высокотемпературной газожидкостной хроматографии или же масс-спектроскопии. При этом при определении молекулярно-массового распределения парафинов особую роль играют методы [4] газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Также, зачастую [3] для определения температур плавления парафинов применяют метод дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК).

В настоящее время, вследствие сложности дисперсной структуры большинства природных и технических смесей углеводородов, характеризующихся гетерогенностью и многофазностью, не существует физических методов, позволяющих определять молекулярно-массовое распределение парафинов непосредственно в смеси. Конечно, стоит вспомнить о методе ДСК, который позволяет приближенно оценивать содержание твердых парафинов, находящихся в смеси углеводородов, однако зачастую эти оценки оказываются настолько грубыми, что позволяют говорить лишь о наличии или отсутствии парафинов.

Среди методик, основанных на принципе ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и позволяющих характеризовать состав углеводородной смеси, стоит отметить способ [5], который позволяет определять содержание парафинов в нефти. Однако этот способ не позволяет анализировать молекулярно-массовое распределение парафинов.

Характеристика прототипа

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, совпадающему по наибольшему количеству используемых признаков и достигаемому техническому результату, является способ [6] определения состава гетерогенных материалов, заключающийся в одновременном анализе всех компонентов гетерогенного образца путем регистрации сигналов ЯМР, возбуждаемых с помощью серии радиочастотных импульсов 90°-τ-180°-(2τ)1-180°-(2τ)2-180°-…-(2τ)m≥2048-180°, и характеризующийся тем, что последовательно измеряют дважды сигнал свободной индукции твердой фазы образца и 2n-2 раза сигналы эха в установленные эмпирически моменты времени, и находят процентное содержание любого компонента согласно математическому уравнению, приведенному в формуле изобретения прототипа. Данный способ основывается на выделении сигналов от жидкой и твердой фаз в сигнале ЯМР исследуемой пробы. При этом определение (идентификация) компонент в исследуемой смеси осуществляется по различию во временах Т2 (скоростях 1/Т2) поперечной релаксации. Основным преимуществом данного способа является то, что в нем измерение абсолютной величины сигнала анализируемого компонента заменяется измерением его относительной величины по отношению к сигналам всех прочих компонентов образца. При этом для определения процентного содержания компонент в гетерогенной смеси используются величины средневзвешенных ядерных модулей, определяемых через отношение молекулярного веса компонента к числу измеряемых с помощью ЯМР ядер в 1 моле вещества. Эффективность данного способа обуславливается возможностью одновременного определения компонентов пробы, различающихся временами Т2 поперечной релаксации.

Критика прототипа

Однако известный способ [6] имеет следующие недостатки:

1. Вследствие немоноэкспоненциальности сигнала поперечной релаксации для гетерогенных материалов, включая смесь углеводородов, не существует универсальной методики обработки таких сигналов. Зачастую на практике для обработки немоноэкспоненциальных затуханий используют методику разложения на экспоненциальные компоненты, которая не может гарантировать достоверное разложение на экспоненциальные составляющие и однозначное соотнесение их к компонентам гетерогенной смеси. В первую очередь это относится к системам, в частности к нефтяным дисперсным системам, которые характеризуются наличием обменных процессов (молекулярный обмен, спиновая диффузия и др.) между компонентами смеси. В связи с этим применение подобных методик обработки сигналов не может гарантировать однозначного соотнесения сигналов к компонентам смеси по временам поперечной релаксации.

2. В этом способе предлагается производить регистрацию сигнала ЯМР при одной температуре, вследствие чего, в зависимости от температурных условий измерения, компоненты смеси могут находиться в разных фазовых состояниях, что дополнительно затрудняет соотнесение к ним определенных сигналов ЯМР.

3. С помощью данного способа невозможно различить в гетерогенной смеси компоненты, характеризующиеся близкими временами Т2 поперечной релаксации.

4. Основным недостатком этого способа является тот факт, что свойства каждой из компонент в смеси оказываются искаженными по сравнению со свойствами чистого вещества. Поэтому значения времен Т2 поперечной релаксации для каждой из компонент будут отличны от соответствующих значений для компонент вне смеси.

В связи с вышеизложенным отнесение каждой компоненте смеси определенного времени Т2 поперечной релаксации представляет собой весьма трудную задачу, которая может не иметь однозначного решения для многосоставных гетерогенных смесей. Вследствие этого определение молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью способа [6] определения состава гетерогенных материалов очень сложно реализовать на практике и может приводить к получению недостоверных результатов.

Целью заявленного технического решения является следующее:

1. Заявленный способ должен ограничиваться выделением из сигнала ЯМР только твердотельной и жидкофазной компонент, различающихся в первую очередь формой сигнала. Поскольку наличие в смеси различных жидкофазных компонент приводит к искажению времен поперечной релаксации каждой из компонент, сложные операции разложения сигнала ЯМР на большое количество компонент должны быть исключены.

2. Заявленный способ должен быть основан на регистрации сигналов ЯМР в широком диапазоне температур, чтобы обеспечить анализ всевозможных фазовых состояний смеси углеводородов.

3. В заявленном способе должна быть выбрана такая характеристика, которая существенным образом позволяет различать компоненты смеси и, в частности, парафины по молекулярным массам.

4. Условия проведения анализа молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов должны быть такими, чтобы обеспечить минимальные искажения физических характеристик парафинов в смеси по сравнению с аналогичными вне смеси.

5. Заявленный способ должен обеспечить получение дополнительной информации, которая не может быть получена с помощью прототипа.

Основная цель заявленного технического решения заключается в реализации более качественного уровня получения информации и обеспечении повышения достоверности получаемых результатов посредством повышения точности определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов путем анализа зависимости параметров сигнала ЯМР от температуры.

Сущность заявленного технического решения заключается в следующем: способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса, характеризующийся тем, что предварительно нагретую смесь углеводородов медленно охлаждают и регистрируют значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР для анализируемой смеси в широком температурном диапазоне, включая диапазон температур кристаллизации парафинов, затем смесь медленно нагревают и регистрируют значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР для анализируемой смеси углеводородов в температурном диапазоне, включающем диапазон температур плавления парафинов, далее строится график зависимости доли твердотельной компоненты от температуры, после чего полученная температурная зависимость аппроксимируется функцией заданного вида, далее с помощью полученной функции в температурной зависимости доли твердотельной компоненты выделяется составляющая, обусловленная фазовыми превращениями парафинов, осуществляется идентификация парафинов на температурной зависимости доли твердотельной компоненты по наличию температурного гистерезиса, обусловленного особенностями процессов плавления и кристаллизации, в диапазоне температур от 0 до 100°С, вычисляется производная от составляющей полученной функции, обусловленной фазовыми превращениями парафинов, в том числе твердых парафинов с числом атомов углерода в молекуле более 18, производится учет смещения температуры фазового перехода 1-го рода для парафинов, находящихся в смеси углеводородов, в сравнении с таковой для парафинов в чистом виде, затем с использованием зависимости температуры плавления (кристаллизации) парафинов от числа атомов углерода в молекуле выполняется построение полученной функции производной в зависимости от числа атомов углерода в молекуле н-парафина, после чего, выполняя нормировку полученной зависимости на полный интеграл под кривой, получаем функцию, характеризующую молекулярно-массовое распределение парафинов в анализируемой смеси.

Для практической реализации предлагаемого способа необходим ЯМР-релаксометр (ЯМР-анализатор или ЯМР-спектрометр), позволяющий регистрировать твердотельную компоненту сигнала 1Н (или 13С) ЯМР в широком температурном диапазоне (от -150 до +150°С). Чувствительность и время парализации приемного тракта должны обеспечивать возможность регистрации малых сигналов ЯМР с временами поперечной релаксации порядка 10 мкс.

Поставленная цель достигается тем, что выполняется следующая последовательность действий:

1. Регистрируются значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР для анализируемой смеси углеводородов в широком температурном диапазоне - от -150 до +150°С, включая диапазон температур плавления (кристаллизации) парафинов.

2. Строится график зависимости доли твердотельной компоненты от температуры.

3. Полученная температурная зависимость аппроксимируется функцией заданного вида. Вид функции может зависеть от состава анализируемой смеси углеводородов.

4. Далее с помощью полученной функции в температурной зависимости доли твердотельной компоненты выделяется составляющая, обусловленная фазовыми превращениями парафинов. Идентификация парафинов на температурной зависимости доли твердотельной компоненты осуществляется по наличию температурного гистерезиса, обусловленного особенностями процессов плавления и кристаллизации, в диапазоне температур от 0 до 100°С.

5. Вычисляется производная от составляющей полученной функции, обусловленной фазовыми превращениями парафинов, в том числе твердых парафинов с числом атомов углерода в молекуле более 18.

6. Производится учет смещения температуры фазового перехода 1-го рода для парафинов, находящихся в смеси углеводородов, в сравнении с таковой для парафинов в чистом виде. В большинстве случаев это обеспечивается за счет определенного смещения средней температуры, соответствующей пику функции производной от температурной зависимости доли твердотельной компоненты, обусловленной фазовыми превращениями парафинов.

7. С использованием известной зависимости [7, 8] температуры плавления (кристаллизации) парафинов от числа атомов углерода в молекуле выполняется построение полученной функции производной в зависимости от числа атомов углерода в молекуле н-парафина;

8. Выполняя нормировку полученной зависимости на полный интеграл под кривой, получаем функцию, характеризующую молекулярно-массовое распределение парафинов в анализируемой смеси.

Заявленное техническое решение поясняется Фиг.1-5 и таблицей.

На Фиг.1 представлена температурная зависимость доли Ps твердотельной компоненты в сигнале 1Н ЯМР масла, которая зарегистрирована при нагревании и последующем охлаждении в диапазоне температур от -70 до +60°С. Сплошные кривые представляют собой результат аппроксимации соответствующих экспериментальных точек с помощью уравнения:

где Рфпi - изменение доли Ps, обусловленное фазовым переходом i-й компоненты смеси вследствие нагревания или охлаждения; Тфпi - средняя температура фазового перехода; wфпi - параметр, характеризующий температурный диапазон, в котором происходит фазовый переход; N - количество фазовых переходов для компонент в смеси.

На Фиг.2 представлена ранее установленная зависимость [10] температуры плавления твердых парафинов от их содержания в смеси с жидкими парафинами.

На Фиг.3 приведены экспериментально полученная зависимость |dPs(T)/dT| для н-парафинов в составе масла (сплошная кривая) и зависимость |dPs(T)/dT| для н-парафинов вне масла (пунктирная кривая), последняя получена путем сдвига первой в область более высоких температур на 21.5°С. Стрелка показывает направление сдвига зависимости |dPs(T)/dT| для н-парафинов, находящихся в составе масла. Поскольку, в целом, для масла зависимость |dPs(T)/dT| можно представить в виде:

зависимость |dPs(T)/dT| для н-парафинов в составе масла можно представить в нормированном виде как:

На Фиг.4 приведена известная зависимость [7, 8] температуры плавления чистых (без примесей) н-парафинов от числа атомов углерода в молекуле. Сплошная линия представляет собой результат интерполяции экспериментальных точек.

На Фиг.5 представлен результат определения молекулярно-массового распределения н-парафинов (высокомолекулярных), находящихся в составе масла, с помощью заявленного способа.

В Таблице представлены значения параметров, полученных в результате аппроксимации по формуле (1) температурных зависимостей доли Ps твердотельной компоненты в сигнале 1Н ЯМР для масла и выделенных из него твердых парафинов по методике [2].

Примеры конкретного выполнения

В качестве примера, показывающего возможности предлагаемого способа, представлена методика определения молекулярно-массового распределения высокомолекулярных н-парафинов, находящихся в составе масла. Анализ температурной зависимости доли Ps твердотельной компоненты в сигнале 1Н ЯМР масла (см. Фиг.1) позволяет обнаружить наличие гистерезиса зависимости PS(T), обусловленного фазовым превращением н-парафинов в масле в диапазоне температур от 28 до 60°С. Далее температурную зависимость доли PS твердотельной компоненты для масла, зарегистрированную при нагревании в диапазоне температур от -70 до

+60°С, аппроксимируем по формуле (1). Результаты аппроксимации представлены в Таблице. Параметры Рфп1, Тфп1 и wфп1 характеризуют плавление н-парафинов в масле. Чтобы убедиться в правильности идентификации н-парафинов, отметим, что согласно методике [2] из данного образца масла было выделено по весу 29.6% твердых парафинов, что в пересчете на сигнал ЯМР в масле составляет примерно 22.6%. Это значение удовлетворительно согласуется со значением Рфп1=17.2%. Убедившись в правильной идентификации н-парафинов на зависимости PS(T), можно продолжать проводить анализ молекулярно-массового распределения н-парафинов.

Поскольку на зависимости PS(T) для масла (см. Фиг.1) наблюдается плавное изменений доли Ps в диапазоне температур 20÷60°С, можно говорить о том, что фазовый переход размыт в данной температурной области. Наиболее вероятным объяснением этого факта может служить распределение н-парафинов по молекулярным массам, поскольку температура плавления н-парафинов зависит от числа атомов углерода в молекуле [7, 8]. В связи с этим значение Тфп1=29.1°С характеризует некоторую среднюю температуру плавления н-парафинов в масле. Стоит отметить, что для многокомпонентных смесей, таких как масла, необходимо также учитывать смещение температур плавления [9] для каждой из компонент смеси. Так, используя концентрационную зависимость [10] температуры плавления твердых (высокомолекулярных) парафинов, находящихся в смеси с жидкими (низкомолекулярными) парафинами, можно оценить среднюю температуру плавления н-парафинов вне масла. Используя значение Рфп1=17.2% для масла, по графику зависимости температуры плавления твердых парафинов от их содержания в смеси с жидкими парафинами (см. Фиг.2) можно оценить значение для температуры плавления твердых парафинов в смеси, которое равно 41.0°С. Вычитая полученную величину из значения 62.5°С для температуры плавления чистой смеси твердых парафинов, определяем величину 21.5°С смещения средней температуры плавления н-парафинов в составе масла в область более низких температур. На Фиг.3 наглядно представлен сдвиг зависимости |dPs(T)/dT| для н-парафинов в масле по сравнению с аналогичной для н-парафинов вне масла, то есть для смеси только высокомолекулярных н-парафинов. Другими словами, представленная зависимость |dPs(T)/dT| для н-парафинов вне масла могла бы быть зарегистрирована только в результате их выделения из масла по методике [2]. Сравнивая вычисленное значение 50.6°С средней температуры плавления н-парафинов вне масла с измеренным значением 49.0°С средней температуры плавления н-парафинов (см. Таблицу) в составе твердых парафинов, выделенных по методике [2], можно говорить о хорошем совпадении соответствующих величин. Этот факт дает основание использовать зависимость, изображенную пунктирной линией на Фиг.3, для определения молекулярно-массового распределения н-парафинов, находящихся в составе масла.

Используя общеизвестную зависимость (см. Фиг.4) температуры плавления н-парафинов от числа атомов углерода в молекуле, перестоим вычисленную зависимость |dPs(T)/dT| для парафинов вне масла в координатах числа атомов углерода в молекуле н-парафина. После нормировки на полный интеграл под кривой и представления в виде диаграммы получаем распределение н-парафинов, находящихся в составе масла, по молекулярным массам (см. Фиг.5). Полученное распределение хорошо согласуется с данными ГЖХ о молекулярно-массовом распределении н-парафинов (с числом атомов углерода в молекуле более 18) в масле.

Технико-экономическая или иная эффективность изобретения

Использование заявленного способа определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов по сравнению со способами, известными в мире на дату подачи заявки, имеет следующие преимущества:

1. В заявленном способе основной акцент делается на выделение из сигнала ЯМР компоненты, обусловленной твердотельными образованиями, и определении ее доли. За счет того, что твердотельная компонента характеризуется гауссовой (или абрагамовой) формой в отличие от жидкофазных компонент, характеризующихся лоренцевой формой, обеспечивается высокая точность определения релаксационных характеристик твердотельной компоненты.

2. Заявленное техническое решение предлагает способ анализа всех возможных фазовых состояний смеси углеводородов посредством анализа какого параметра сигнала ЯМР как доля твердотельной компоненты в широком диапазоне температур. Комплексный анализ температурной зависимости доли твердотельной компоненты позволяет получить полную картину фазовых превращений (1-го и 2-го рода), происходящих в смеси углеводородов, и непосредственно выявить температурный диапазон фазовых превращений для парафинов.

3. В заявленном способе в качестве характеристики, позволяющей различать парафины по молекулярным массам, выбрана температура плавления (также может быть использована температура кристаллизации), поскольку каждому значению молекулярной массы парафина соответствует индивидуальное значение температуры плавления.

4. Основное преимущество предлагаемого способа заключается в том, что получение неискаженной информации о молекулярно-массовом распределении парафинов в смеси углеводородов оказывается возможным за счет эффекта фракционирования при кристаллизации. Этот эффект используется на подготовительном этапе, когда исследуемую смесь углеводородов постепенно охлаждают и выжидают достаточное время для того, чтобы парафины с определенной молекулярной массой успели закристаллизоваться. В процессе такой кристаллизации молекулы парафинов с определенной молекулярной массой, находясь в переохлажденном состоянии, в течение выжидаемого времени диффузионного процесса образуют беспримесные кристаллиты в смеси углеводородов. Проводя процесс охлаждения анализируемой смеси в несколько этапов, можно выполнить условия фракционирования парафинов по молекулярным массам за счет кристаллизации. В результате последующего нагрева анализируемой смеси регистрируемые температуры плавления парафинов будут в меньшей степени искажены по сравнению с соответствующими значениями для парафинов вне смеси. Такая процедура позволяет определять состав парафинов в анализируемой смеси путем регистрации соответствующих температур плавления и, как следствие, определять их молекулярно-массовое распределение. Таким образом, заявленный способ обеспечивает возможность реализации заявленных целей, а именно позволяет определять молекулярно-массовое распределение парафинов непосредственно в смеси углеводородов и не требует ее предварительной обработки. Такая информация вследствие сложности дисперсной структуры большинства природных и технических смесей углеводородов, характеризующихся гетерогенностью и многофазностью, зачастую оказывается недоступной с использованием современных методов ДСК и даже, в некоторых случаях, с использованием универсального метода ГЖХ.

5. Кроме того, заявленный способ дополнительно позволяет определять молекулярно-массовое распределение не только н-парафинов, но также изопара-финов и других классов веществ, характеризующихся наличием распределения по молекулярным массам.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленная совокупность признаков, приведенных в формуле изобретения, и полученные технические результаты (цели) не известны из уровня техники, исследованного на дату подачи заявки.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленная совокупность признаков и полученные технические результаты не являются очевидными для специалистов в данной области.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. заявленное техническое решение апробировано в лабораторных условиях Казанского государственного университета с использованием широкого спектра продуктов нефтепереработки.

Источники информации

1. Современные методы исследования нефтей. / Под ред. А.И.Богомолова и др. Л.: Недра. 1984. 423 с.

2. ГОСТ 11851-85. Нефть. Метод определения парафина [Текст]. - Введ. 1985-05-21. - М.: Изд-во стандартов, 1985.

3. Хадисова Ж.Т. Влияние химического состава нефтяных парафинов на их физико-механические свойства. - Дисс.… канд. хим. наук. - Краснодар: Куб-ГТУ. - 2004. - 107 с.

4. Аспекты генетических связей нефтей и органического вещества пород. (Под ред. Н.А.Еременко, С.П.Максимова). - М.: Наука, 1986 - 134 с.

5. Пат. РФ 2333476, МПК7 G01N 24/08. Способ определения содержания парафинов и асфальтенов в нефти [Текст]. / Николин И.В., Сафонов С.С., Скирда В.Д., Шкаликов Н.В.; заявитель и патентообладатель Шлюмберже Текнолоджи Б.В. - №2006146961/28; заявл. 28.12.2006; опубл. 10.09.2008, бюл. №25.

6. А.с. СССР 830210, МКИ 3G01N 24/08. Способ определения состава гетерогенных материалов [Текст]. / В.Ф.Адронов, Г.И.Бурков (СССР). - №2801219/18-25; заявл. 24.07.1979; опубл. 15.05.1981, бюл. №18 (прототип)

7. Чичибабин А.Е. Основы органической химии, М., Госхимиздат, 1954, том 1, стр.164.

8. Рыжов А.Н. Конформационный анализ алканов в задачах "структура-свойство". - Дисс.… канд. хим. наук. - М.: РГУ нефти и газа. - 2005. - 181 с.

9. Mandelkern L., Rubber Chem. Technol., 32, 1392 (1959).

10. Афанасьев A.H., Матишев В.А., Сюняев З.И., Фарафонов В.В. // Химия и технология топлив и масел, №11, с.24 (1993).

Образец Тпф1, °С wфп1, °С Рфп1, % Тфп2, °С wфп2, °С Рфп2, % Тфп3, °С wфп3, °С Рфп3, %
Масло 29.1 29.6 17.2 -6.7 47.1 22.0 -58.5 40.5 59.5
Твердые парафины 49.0 12.3 77.7 -11.7 41.0 17.4 - - -

Способ определения молекулярно-массового распределения парафинов в смеси углеводородов с помощью метода ядерного магнитного резонанса, характеризующийся тем, что предварительно нагретую смесь углеводородов медленно охлаждают и регистрируют значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР для анализируемой смеси в широком температурном диапазоне от -150 до +150°С, включая диапазон температур плавления (кристаллизации) парафинов, затем смесь медленно нагревают и регистрируют значения доли твердотельной компоненты сигнала ЯМР для анализируемой смеси углеводородов в температурном диапазоне, включающем диапазон температур плавления парафинов, далее строится график зависимости доли твердотельной компоненты от температуры, после чего полученная температурная зависимость аппроксимируется функцией заданного вида, далее с помощью полученной функции в температурной зависимости доли твердотельной компоненты выделяется составляющая, обусловленная фазовыми превращениями парафинов, осуществляется идентификация парафинов на температурной зависимости доли твердотельной компоненты по наличию температурного гистерезиса, обусловленного особенностями процессов плавления и кристаллизации в диапазоне температур от 0 до 100°С, вычисляется производная от составляющей полученной функции, обусловленной фазовыми превращениями парафинов, в том числе, твердых парафинов с числом атомов углерода в молекуле более 18, производится учет смещения температуры фазового перехода 1-го рода для парафинов, находящихся в смеси углеводородов, в сравнении с таковой для парафинов в чистом виде, затем с использованием зависимости температуры плавления (кристаллизации) парафинов от числа атомов углерода в молекуле выполняется построение полученной функции производной в зависимости от числа атомов углерода в молекуле н-парафина, после чего, выполняя нормировку полученной зависимости на полный интеграл под кривой, получаем функцию, характеризующую молекулярно-массовое распределение парафинов в анализируемой смеси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области определения пористости материалов, веществ и минералов на основе применения методик Ядерного Магнитного Резонанса (ЯМР) (включая нанопористость).

Изобретение относится к резонансной радиоспектроскопии, в частности к применению метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для оперативного контроля концентраций непрозрачных, трудно определяемых другими методами компонентов и отдельных органических соединений в их смесях, в частности асфальтенов, смол и парафинов в нефтях и топливах - нефтяных остатках.

Изобретение относится к нетривиальным методам анализа смесей физиологически активных тритерпеновых гликозидов, которые могут быть использованы в химико-фармацевтической и пищевой промышленности для контроля качества биопрепаратов и биологически активных добавок к пище на их основе.

Изобретение относится к области совершенствования комплекса технических средств обнаружения ВВ, состоящего из рентгено-телевизионного интроскопа и обнаружителя ВВ с применением эффекта ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), в частности к системам обеспечения безопасности пассажирских авиаперевозок.

Изобретение относится к области геологии, геохимии, нефтепереработке и нефтехимии, а именно к определению содержания жидкофазных и твердотельных компонент в смеси углеводородов.

Изобретение относится к области применения ядерного магнитного (ЯМР) и ядерного квадрупольного (ЯКР) резонансов для обнаружения веществ, содержащих атомы, ядра которых обладают квадрупольным моментом.

Изобретение относится к способам определения прочностных характеристик твердых углеродсодержащих веществ, в частности металлургического кокса, полученного в коксовых печах в промышленных условиях при температуре 1000-1100°С.

Изобретение относится к области магнитных измерений, а именно к способам измерения намагниченности коллоидных парамагнитных растворов (магнитных жидкостей) с использованием метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР), и может быть использовано для контроля качества магнитных жидкостей при их производстве и в процессе их эксплуатации.

Изобретение относится к способу получения пространственно-частотных спектров для конкретных мест в 3D образце с использованием модификаций современных техник МРТ для локализованной спектроскопии ЯМР

Изобретение относится к области расходометрии, в частности к способам измерения скорости потока и/или расхода многофазных текучих сред, представляющих собой мелкодисперсную или недиспергированную смесь газа и многосоставной жидкости (например, смесь газа, нефти и воды)

Изобретение относится к радиоспектроскопии ядерного магнитного (ЯМР), ядерного квадрупольного (ЯКР), электронного парамагнитного (ЭПР) резонансов и может быть использовано при анализе структуры и динамики молекул, процессов обмена, переноса намагниченности, интенсивности и характерных траекторий движения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения вертикального распределения гидрологических характеристик в море при океанологических исследованиях и при решении прикладных задач в обеспечение безопасной эксплуатации морских объектов хозяйственной деятельности, включая морские добычные комплексы углеводородов

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для определения содержания олеиновой кислоты в оливковом масле

Изобретение относится к устройству для диагностической визуализации, содержащему систему для исследований с использованием магнитного резонанса, а также систему для эмиссионной томографии

Изобретение относится к области исследования горных пород и может найти применение при определении параметров граничных слоев в нефтеводонасыщенных образцах горных пород, влияния этих параметров на фильтрационные характеристики горных пород и смачиваемость поверхности пор
Наверх