Желания

ПРИМЕНЕНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЯМР АНАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ АНАЛИЗА НЕФТЕПРОДУКТОВ

С тех пор как 20 лет тому назад появились первые настольные ЯМР анализаторы Американское Общество Испытаний и Материаловедения (ASTM) применил метод ЯМР для быстрого определения содержания водорода в топливах. После того, как приборная база притерпела изменения и вместо ЯМР анализаторов с постоянной волной началось производство импульсных ЯМР анализаторов предыдущийASTM метод был заменен новым – ASTM D7171-05 «Стандартный метод определения содержания водорода в нефтепродуктах средней дистилляции методом импульсного ЯМР низкого разрешения».

Согласно этому методу, образец бережно переносится в стеклянную пробирку с помощью пипетки, взвешивается и термостатируется при 35 или 40° С на протяжении 30 минут перед проведением ЯМР анализа.

Прибор может быть прокалиброван с использованием реальных образцов с известным содержанием водорода (например n-додекан, n-гексадекан, циклогексан и изооктан) или с использованием штучных стандартов используя различные навески чистого n-додекан в пробирках для ЯМР.

На рисунке 1 приведен пример калибровочной прямой для измерения содержания водорода в топливах построенной с использованием разных навесок n-додекана термостатированных при 40° С.

Рис. 1. Пример калибровочной прямой измерения содержания водорода методом импульсного ЯМР (разные навескиn-додекана)

Результаты измерения содержания водорода в топливах полученное с помощью ЯМР анализатора высокоточные. В таблице 1 приведены точности определения содержания водорода для двух штучных стандартов приготовленных с использованием разных навесок n-додекана (3,760 и 7,687 % Н) и одного образца n-гексадекана (15,148 % Н).

Таблица 1.

Точность измерения содержания водорода в топливах

Образец

Теор., % Н

СКО. % вес.

Точность в середине диапазона (доверительный интервал 95%), % вес.


n-додекана

3,760

0,052

0,002


n-додекана

7,687

0,052

0,004


n-гексадекана

15,148

0,024

0,006


Еще одним применением импульсных ЯМР анализаторов для анализа нефтепродуктов является определение содержания восков в нефти. Содержание воска (парафинов) в нефти это важная характеристика которая влияет на физические свойства сырой нефти, в частности ее вязкость. Поэтому измерение содержания восков становится рутинным анализом для контроля качества нефтеперерабатывающих предприятий. В дополнение воска в нефти могут образовывать отложения на дне трубопроводов и резервуаров и вызывать блокировку, особенно при низких температурах. Точное определение содержание восков в нефти помогает предвидеть и избежать нежелательную блокировку, и оборудование может быть использовано с большей эффективностью.

Для определения восков обычно используют существующие экстракционные методы. Однако эти методы требуют растворения большого количества образцов в ацетоне и высококвалифицированного персонала для проведения анализа и самое главное этот анализ длительный. Более того данные методы не пригодны для определения содержания восков при их количестве менее 5% весовых.

В отличие от традиционных методов ЯМР низкого разрешения обеспечивает быстрый прямой и легкий в обращении метод определения содержания восков в нефти, который может быть легко проведен пользователем не специалистом в области ЯМР измерений. Этот метод измерения основывается на измерении ЯМР сигнала от воска и нефти и вычислении содержания воска по калибровке.

К основному преимуществу ЯМР анализаторов следует отнести их высокую стабильность работы в длительном периоде, благодаря чему не требуется частая перекалибровка приборов. Также для ежедневной проверки калибровки используются высокостабильные установочные образцы, которые поставляются вместе с прибором. Время измерения образца очень малое, и не превышает 30 секунд. Кроме этого ЯМР метод является неразрушающим, и образец может быть подвержен последующим испытаниям.

Рисунок 2. Калибровка ЯМР анализатора для определения содержания восков.

На рисунке 2 приведена калибровка ЯМР анализатора на определение содержания восков в нефти. Стандартное отклонение составило 0,13% весовых, коэффициент корреляции R2=1,00 для диапазона концентраций 0-25% весовых воска в нефти. Образцы для анализа наливались в пробирки диаметром 10 мл, образцы перед измерением термостатировались в течение 20 минут при температуре -15° С.

Воспроизводимость измерений прибора была проверенна путем пятикратного измерения одного и того же образца с термостатированием в течении 20 минут при температуре -15° С перед каждым измерением. Результаты исследования приведены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты исследования воспроизводимости измерений прибора

Заданная концентрация воска, % вес.

Результаты повторных измерений содержания воска, % вес.

Среднее значение концентрации воска, % вес

Стандартное отклонение, % вес.


5,00

5,11

4,94

4,96

5,41

5,30

5,14

0,21


               

Представленные результаты показывают, что с бурным развитием техники методы исследования нефтепродуктов усовершенствуются, снижаются требования к персоналу и повышается точность результатов. Также стоит отметить, что для потребностей производства, где в зависимости от результатов анализа, зависит производственный процесс, ответ с лаборатории должен приходить очень быстро. Применение ЯМР анализаторов непосредственно вблизи производственных участков сокращает время необходимое на применение корректировки производственного процесса.

Приведенные выше исследования были проведены на импульсном ЯМР анализаторе MQC-23 производства компании Oxford Instruments.

Комментарии
Пока нет комментариев
Контакты
ХимЛабРеактив
Контактное лицо:
Иван Владимирович
Телефоны:
+380 (93) 364-72-66показать+380 (93) 364-72-66 мененджер
Адрес:
3150, Украина, Киев, ул. Красноармейская, 57/3 на карте
График работы:
Пн-Пт 7:00 - 21:00;
Сб 8:00 - 20:00;
Вс 9:00 - 18:00;
Обед 12:00 - 13:00;
Включен режим редактирования. Выйти из режима редактирования
наверх