Способ подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах

Авторы патента:

G01N1/40 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2748520:

Общество с ограниченной ответственностью "ИнЛаб" (RU)

Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической отраслях промышленности и экологии. Способ подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах включает ввод исходной пробы жидкости шприцем в концентратор в потоке газа-носителя для твердофазной экстракции при низкой температуре, при этом растворитель выдувается в атмосферу, а после ввода заданного объема пробы концентратор быстро нагревают и десорбируют сконцентрированные примеси в газохроматографическую колонку для анализа, причем исходную пробу жидкости предварительно испаряют и вводят в концентратор в виде паров, исходная проба жидкости представляет собой раствор малолетучих нефтерастворимых веществ, экстрагируемых из нефти водно-спиртовым растворителем в соотношении 3:1 с использованием барботажного перемешивания, а начальный участок газохроматографической колонки в момент ввода пробы охлаждают до минус 20°С, а затем нагревают в режиме линейного программирования температуры колонки со скоростью 10°С в минуту. Техническим результатом является возможность газохроматографического анализа малолетучих нефтерастворимых веществ непосредственно в нефти и нефтепродуктах, а также повышение степени обогащения анализируемых веществ. 1 табл.

Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах и может быть использовано в различных отраслях промышленности: нефтяной, газовой, нефтехимической, экологии и др.

Известны способы и устройства для определения специальных соединений для маркировки веществ, материалов и изделий с целью их идентификации, определения их распространения на рынке, установления места их изготовления и подтверждения факта контактного взаимодействия. (см.: Митричев В.С. Криминалистическая экспертиза материалов, веществ и изделий. Саратов: изд. Саратовского университета, 1980. с. 9-90).

Известен способ определения маркеров транспортируемых нефти и нефтепродуктов, при котором летучие соединения (маркеры), в качестве которых использовали алифатические одноатомные спирты с числом углеродных атомов в молекулах от трех до пяти и более или их смеси, которые экстрагировали потоком инертного газа путем барботажного контакта газового потока с раствором летучих маркеров в малолетучем растворителе (нефть, нефтепродукты), а поток инертного газа, насыщенного летучими спиртовыми маркерами и летучими углеводородами нефти барботировали через неполярный растворитель для удаления летучих углеводородов нефти и нефтепродуктов, затем поток инертного газа, насыщенный летучими спиртовыми маркерами, барботировали через небольшой объем дистиллированной воды для получения равновесного водного раствора спиртового маркера, который дозировали в испаритель газового хроматографа для анализа. (см.: Патент РФ № 2537468 от 28.03.2013 / Бюл. изобр. № 28 от 10.10.2014).

Известен также способ подготовки пробы нефти для газохроматографического анализа малолетучих полярных веществ, при котором малолетучие полярные вещества экстрагировали из нефти в две стадии с использованием барботажного перемешивания растворов инертным газом, на первой стадии выделяли малолетучие полярные вещества, а на второй – концентрировали их для газохроматографического анализа, причем в качестве малолетучих полярных веществ использовали алифатические спирты с числом углеродных атомов в молекулах от шести до десяти и более или их смеси, на первой стадии в качестве экстрагента использовали водно-спиртовую смесь в соотношении 3:1, а на второй стадии – хлорид кальция и пентанол-1, которые при количественном газохроматографическом анализе одновременно служил внутренним стандартом. (см.: Патент РФ № 2688513 от 03.05.2018 / Бюл. изобр. № 15 от 21.05.2019).

Недостатком известных способов подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах является относительно низкая чувствительность их определение методом газовой хроматографии.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ анализа примесей малолетучих полярных веществ в жидких средах, при котором исходную пробу жидкости вводят шприцем в концентратор в потоке газа-носителя для твердофазной экстракции при низкой температуре, растворитель выдувается в атмосферу, после ввода заданного объема пробы концентратор быстро нагревают и десорбируют сконцентрированные примеси в газохроматографическую колонку для анализа, причем исходную пробу жидкости предварительно испаряют и вводят в концентратор в виде паров. (см.: Патент РФ № 2698476 от 25.04.2018 / Бюл. изобр. № 25 от 28.08.2019).

Недостатком известного способа является отсутствие возможности анализа примесей малолетучих нефтерастворимых веществ непосредственно в нефти и нефтепродуктах, а также относительно невысокая степень их обогащения.

Эта задача решается за счет того, что в способе подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах, при котором исходную пробу жидкости вводят шприцем в концентратор в потоке газа-носителя для твердофазной экстракции при низкой температуре, растворитель выдувается в атмосферу, а после ввода заданного объема пробы концентратор быстро нагревают и десорбируют сконцентрированные примеси в газохроматографическую колонку для анализа, причем исходную пробу жидкости предварительно испаряют и вводят в концентратор в виде паров, отличающийся тем, что исходная проба жидкости представляет собой раствор малолетучих нефтерастворимых веществ, экстрагируемых из нефти водно-спиртовым растворителем в соотношении 3:1 с использованием барботажного перемешивания, а начальный участок газохроматографической колонки в момент ввода пробы охлаждают до минус 20 °С, а затем нагревают в режиме линейного программирования температуры колонки со скоростью 10 °С в минуту.

При решении поставленной задачи создается технический результат, который заключается в следующе.

1 Создается возможность газохроматографического анализа малолетучих нефтерастворимых веществ непосредственно в нефти и нефтепродуктах за счет их экстракции водно-спиртовым растворителем в соотношении 3:1 при барботажном перемешивании.

2 Повышается разделительная способность газохроматографического анализа и степень обогащения нефтерастворимых веществ за счет охлаждения начального участка хроматографической колонки до минус 20 °С в момент ввода пробы и последующего нагрева с использованием режима линейного программирования температуры колонки со скоростью 10 °С в минуту.

Пример конкретного выполнения способа

Проба нефти с растворенными малолетучими веществами в количестве 10 см³ заливается в отдельный барботер. В качестве экстрагента малолетучих веществ используют водно-спиртовый растворитель в соотношении 3:1, который в количестве 10 см³ также заливается в этот барботер и перемешивается с нефтью с помощью барботирования инертным газом со скоростью 10 см³/мин в течение 15-20 минут. Затем отключают инертный газ и после полного расслоения системы (5-10 минут) отбирают 100мкл водно-спиртового слоя и дозируют в концентратор через испаритель с температурой 250 °С, продуваемый инертным газом. Температура концентратора при этом равна 30 °С.

Испаренные малолетучие вещества и водно-спиртовый растворитель транспортируют инертным газом в концентратор, заполненный сорбентом Tenax TA. После акта адсорбции концентратор нагревают до температуры 250 °С в течение трех минут и дозируют десорбированные малолетучие вещества в хроматографическую колонку для анализа. При темпратуре начального участка колонки минус 20 °С в течение 1,5 минут происходит фокусирование анализируемых веществ. Затем происходит элюирование узкой зоны пробы в режиме линейного программирования температуры колонки со скоростью 10 °С в минуту.

Экспериментальную оценку выполнения предлагаемого и известного способов подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах проводили на примере анализа модельных смесей фиксированного количества октанола-1 и нонанола-1 в нефти для предлагаемого способа и водно-спиртовом растворе для известного способа.

В эксперименте использовали две смеси с содержанием анализируемых компонентов в нефти 50 мг/л и 80 мг/л для предлагаемого способа и 1 мг/л и 10 мг/л в водно-спиртовом растворе для известного способа.

Эксперимент проводили на газовом хроматографе Кристалл 5000.2 ЗАО СКБ «Хроматэк» с пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой VF-1 фирмы Varian (длина 30 м, внутренний диаметр 0,32 мм) с полидиметилсилоксановой неподвижной фазой, толщина пленки 0,5 мкм. В известном способе начальная температура Т_нач=30 °С, через 2 минуты Т_с1=100 °С, чербез 6 минут Т_с2=150 °С. Избыточное давление на входе в колонку 36 кПа.

По результатам анализа модельных смесей рассчитывали степень обогащения анализируемых примесей октанола-1 и нонанола-1 по уравнению:

где – степень обогащения i-ой примеси; и – концентрации i-ой примеси после десорбции и начальная концентрация в пробе, соответственно.

Таблица 1. Сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способов

№ п/п	Примеси	Предлагаемый способ	Известный способ
в нефти, мг/л	в водно-спиртовом слое	после термоде-сорбции		в водно-спиртовой смеси	после термоде-сорбции
1	Октанол-1	50,0	8,2	984,8	120,1	1,0	79,5	79,5
80,0	9,3	1133,7	121,9	10,0	806,0	80,6
2	Нонанол-1	50,0	6,8	738,5	108,6	1,0	71,2	71,2
80,0	7,8	854,9	109,6	10,0	725,0	72,5

Как видно из приведенных в табл. 1 данных степень обогащения октанола-1 и нонанола-1 предлагаемым способом превышает степень обогащения этих компонентов известным способом более чем в 1,5 раза.

Использование предлагаемого способа подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах позволяет:

1 значительно повысить степень обогащения анализируемых веществ (более чем в 1,5 раза по сравнению с известным способом);

2 создать условия для мониторинга загрязнителей в экологии.

Способ подготовки пробы для анализа малолетучих нефтерастворимых веществ в нефти и нефтепродуктах, при котором исходную пробу жидкости вводят шприцем в концентратор в потоке газа-носителя для твердофазной экстракции при низкой температуре, растворитель выдувается в атмосферу, а после ввода заданного объема пробы концентратор быстро нагревают и десорбируют сконцентрированные примеси в газохроматографическую колонку для анализа, причем исходную пробу жидкости предварительно испаряют и вводят в концентратор в виде паров, отличающийся тем, что исходная проба жидкости представляет собой раствор малолетучих нефтерастворимых веществ, экстрагируемых из нефти водно-спиртовым растворителем в соотношении 3:1 с использованием барботажного перемешивания, а начальный участок газохроматографической колонки в момент ввода пробы охлаждают до минус 20°С, а затем нагревают в режиме линейного программирования температуры колонки со скоростью 10°С в минуту.

Предложен способ подготовки проб нефтепромысловых химреагентов для определения хлорорганических соединений и органически связанного хлора, включающий отбор пробы исследуемого образца, введение растворителя, выполнение экстрагирования хлорсодержащих соединений из экстракционной смеси с последующим расслоением экстракционной смеси на неполярную и полярную фазы, отбор аликвоты экстракта растворителя для последующего анализа и определение отсутствия или наличия соединений хлора в аликвоте растворителя, при обнаружении соединений хлора повторную экстракцию с определением хлора в полярной фазе до момента полного отсутствия в ней хлора, при достижении отсутствия соединений хлора в полярной фазе отбор аликвоты неполярной фазы для последующего определения содержания хлора в аликвоте неполярной фазы.

Способ определения суммы сесквитерпеновых кислот в пересчете на валереновую кислоту методом вэжх в лекарственных средствах // 2744231

Изобретение относится к способу количественного определения суммы сесквитерпеновых кислот в лекарственном препарате «Валерианы настойка» в лекарственной форме «настойки», или в лекарственном препарате «Валерианы экстракт» в лекарственной форме «таблетки, покрытые пленочной оболочкой», или в фармацевтической субстанции «Валерианы экстракт густой» методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), включающему использование спирта этилового 50 % в качестве растворителя для приготовления растворов испытуемого образца лекарственного препарата «Валерианы экстракт» в лекарственной форме «таблетки, покрытые пленочной оболочкой», и фармацевтической субстанции «Валерианы экстракт густой», колонки для ВЭЖХ с октадецилсилилсиликагельным сорбентом, градиентный способ элюирования с двумя подвижными фазами: ацетонитрилом и фосфорной кислоты концентрированной раствором 5,0 г/л в воде, спектрофотометрическое детектирование при длине волны 220 нм, использование валереновой кислоты в качестве стандартного образца.

Способ определения неоникотиноидов в подморе пчел с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии // 2730399

Изобретение относится к ветеринарной токсикологии и санитарии, а именно к совместному определению остаточных количеств неоникотиноидов в подморе пчел при отравлении с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Способ определения полициклических ароматических углеводородов в почвах и донных отложениях // 2719578

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при экологическом контроле почв различного типа и донных отложений на содержание полиароматических углеводородов (ПАУ).

Способ количественного определения летучих органических веществ в клатратных комплексах методом гжх. // 2716868

Изобретение относится к аналитической химии. Способ количественного определения летучих органических веществ в клатратных комплексах путем ГЖХ-анализа газовой фазы, выделившейся в результате взаимодействия взвешенной пробы клатратного комплекса с водным щелочным или кислотным раствором, в котором пробу клатратного комплекса предварительно смешивают с известным количеством другого клатратного комплекса, содержащим один или несколько внутренних стандартов, затем взвешенную объединенную пробу, помещенную в хроматографическую виалу, вакуумируют при 2-100 мм рт.ст.

Способ подготовки проб нефтепромысловых химреагентов для определения хлорорганических соединений и органически связанного хлора // 2713166

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу подготовки проб нефтепромысловых реагентов. Способ подготовки проб нефтепромысловых химреагентов для определения хлорорганических соединений и органически связанного хлора включает отделение солей четвертичных аммониевых соединений для исключения влияния продуктов их термической деструкции, при этом осуществляют отбор исследуемой пробы, полярного и неполярного растворителей в равных долях, экстрагирование смеси с переходом четвертичных аммониевых соединений в полярную фазу, а хлорорганических соединений в неполярную фазу с последующим отбором аликвоты экстракта неполярного растворителя для проведения анализа.

Динамический способ получения постоянных концентраций аналита // 2710102

Изобретение относится к области хроматографического анализа и может быть использовано для градуировки газовых и жидкостных хроматографов, создания градуировочных смесей.

Способ идентификации наркотических и психоактивных веществ в сложных биологических матрицах организма человека // 2705932

Изобретение относится к хромато-масс-спектрометрическому анализу и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и допинговом контроле для идентификации наркотических и психоактивных веществ в волосах и ногтях человека.

Устройство для исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов и способ его осуществления // 2693738

Изобретение относится к устройству и способу исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов. Устройство для реализации способа исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов, состоящее из камеры для проведения процессов пиролиза, соединенной с хроматографом через кран-дозатор и снабженной пробкой-заглушкой с держателем тигля для образцов, линией подачи газа вне ячейки на детектор хроматографа, второй линией подачи газа через кран-дозатор в ячейку с последующей подачей образовавшихся продуктов деструкции полимера в хроматограф и третьей газовой линией предназначенной для постоянной продувки ячейки с минимальным расходом с целью исключения влияния продуктов разложения на деструкцию полимера.

Способ определения производных катехоламинов в моче // 2688184

Изобретение относится к способу определения производных катехоламинов в биологической жидкости (моче), который может найти применение в клинической диагностике. Способ определения производных катехоламинов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии отличается тем, что пробоподготовку образца осуществляют, пропуская образец исследуемой мочи через патрон для твердофазной экстракции ISOLUTE SCX, добавляют раствор 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорида и выдерживают 20 минут при комнатной температуре, а затем смывают 5% раствором ацетата аммония в метаноле, далее полученный раствор анализируют УВЭЖХ, в качестве элюента используют двухкомпонентную систему, ацетонитрил: 0,1% муравьиная кислота, при скорости потока 0.45 мл/мин.

Питательная среда плотная для контроля количества живых микробных клеток вакцинного штамма чумного микроба y. pestis ev // 2748492

Изобретение относится к микробиологии, а именно к приготовлению питательных сред для контроля количества живых микробных клеток вакцинного штамма чумного микроба Y.