Применение вращающихся спиральных колонок при определении микроэлементов в нефтях и нефтепродуктах
Диссертация
Исследованы закономерности удерживания неподвижной фазы в. системах нефть/нефтепродукт-вода в колонке в зависимости от физико-химических свойств исследуемых образцов. Получены экспериментальные и теоретические зависимости коэффициента удерживания неподвижной фазы от разности плотностей и вязкостей подвижной и неподвижной фаз (Sf от Ар и Д77), позволяющие по основным физико-химическим показателям… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
- ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Элементный анализ нефти
- 1. 1. 1. Существующие методы и методики определения неорганических микропримесей в нефти/нефтепродуктах
- 1. 1. 2. Способы детектирования элементов
- 1. 1. 3. Возможности метода МС-ИСП
- 1. 1. 4. Методы пробоподготовки
- 1. 2. Вращающиеся спиральные колонки как метод пробоподготовки
- 1. 2. 1. Особенности ВСК
- 1. 2. 2. Факторы, влияющие на удерживание неподвижной фазы в колонке
- 1. 2. 3. Роль кинетических факторов на распределение микроэлементов
- 1. 1. Элементный анализ нефти
- 2. 1. Реагенты и растворы
- 2. 2. Аппаратура и техника эксперимента
- 3. 1. Влияние гидродинамических параметров работы ВСК на удерживание водной фазы
- 3. 2. Влияние физико-химических свойств нефти/нефтепродукта на поведение в колонке
- 3. 3. Граничные условия использования ВСК и требования к анализируемым образцам
- 4. 1. Кинетические особенности извлечения микроэлементов
- 4. 2. Сравнение статического и динамического экстрагирования микроэлементов из нефти
- 5. 1. Выбор оптимальных экстракционных условий в ВСК
- 5. 2. Сравнительные результаты определения элементов в нефти/нефтепродуктах с использованием различных способов пробоподготовки
- 5. 3. МС-ИСП определение элементного состава узких фракций нефти
- 5. 4. МС-ИСП определение элементного состава нефтей и нефтепродуктов 101 5.4. Определение РЗЭ в нефти
Список литературы
- Давыдова С.Л., Тагасов В. И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: Учеб. пособие. М: Изд-во РУДН, 2004.
- Курганская Э.В., Тегелеков K.M. Микроэлементы при изучении миграционных процессов нефтей. // Геология и нефтегазоносность Туркменистана. 1981. № 5. С. 54−64.
- Бойченко C.B., Иванов C.B. Бурлака В. Г. Моторные топлива и масла для современной техники: Монография. К: НАУ, 2005. 216 с.
- Караулов А.К., Худолий H.H. Автомобильные масла. Моторные и транспортные. Ассортимент и применение: Справочник. К: Радуга, 2000. 436 с.
- Давыдова С.Л., Тагасов В. И. Нефть как топливный ресурс и загрязнитель окружающей среды: Учебное пособие для вузов. М: изд-во РУДН 2004. 131 с.
- Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. М: Химия. 1984. 432 с.
- Salar Amoli H., Porgam A., Bashiri Sadr Z., Mohanazadeh F. Analysis of metal ions in crude oil by reversed-phase high performance liquid chromatography using short column // J. Chromatogr. A. 2006. № 1118. P. 82.
- ГОСТ 10 364–90. Нефть и нефтепродукты. Метод определения ванадия. •
- ГОСТ 13 210–72. Бензины. Метод определения свинца комплексометрическим титрованием.
- ГОСТ 13 538–68. Присадки и масла с присадками. Метод определения содержания бария, кальция и цинка комплексонометрическим титрованием.
- ГОСТ 25 784–83. Топливо нефтяное. Метод определения натрия, калия и кальция в газотурбинном топливе.
- ГОСТ 28 828–90. Бензины. Метод определения свинца.
- ГОСТ Р 51 942−2002. Бензины. Определение свинца методом атомно-абсорбционной спектрометрии.
- ГОСТ Р 52 666−2006. Масла смазочные. Определение концентраций бария, кальция, магния и цинка методом атомно-абсорбционноп спектрометрии.
- ISO 3830:1993. Petroleum products Determination of lead content of gasoline -Iodine monochloride method.
- ISO 10 478:1994. Petroleum products Determination of aluminium-and'silicon in fuel oils — Inductively coupled plasma emission and atomic absorption spectroscopy methods.
- ISO 8691:1994. Petroleum products Low levels of vanadium in liquid fuels -Determination by flameless atomic absorption spectrometry after ashing.
- ISO 14 597:1997. Petroleum products Determination of vanadium and nickel content — Wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry.
- UOP387−62. Arsenic in Petroleum-Stocks and Catalysts by Spectrophotometry.
- UOP389−04. Trace Metals in Oils by Wet Ashing and ICPOES.21 .UOP391−91. Trace Metals in Petroleum Products or Organics by AAS.
- UOP549−81. Sodium in Petroleum Distillates by Flame Emission, Using an Atomic Absorption Spectrophotometer.
- UOP699−91. Sodium in Liquefied Petroleum Gas by AAS.
- UOP787−78. Silicones in Petroleum Distillates by Atomic Absorption Spectrophotometry.
- UOP800−79. Vanadium, Nickel and Iron in Petroleum Oils by Atomic Absorption Spectrophotometry.
- UOP842−83. Nickel, Iron, Sulfur and Vanadium- in Distillate, Residual Oils and Pitches by XRF.
- UOP848−84. Nickel, Vanadium, Iron, Lead, Copper and Sodium in Gas Oils by AAS.
- UOP938−00. Total Mercury and Mercury Species in Liquid Hydrocarbons.
- UOP946−96. Arsenic in Petroleum Naphthas by PIG-AAS.
- UOP952−97. Trace Lead in Gasolines and Naphthas by GFAAS.
- UOP962−98. Copper in Gasoline and Naphtha by Flame-AAS or ICP-AES.
- ASTM D3237−02. Standard Test Method for Lead In Gasoline By Atomic Absorp-tion Spectroscopy.
- ASTM D3341−05. Standard Test Method for Lead in Gasoline-Iodine Monochloride Method.
- ASTM D3605−00(2005). Standard Test Method for Trace Metals in Gas Turbine Fuels by Atomic Absorption and Flame Emission Spectroscopy.
- ASTM D3635−01. Standard-Test Method for Dissolved Copper In Electrical Insulating Oil By Atomic Absorption Spectrophotometry.
- ASTM D3 831−01. Standard Test Method for Manganese In Gasoline By Atomic Absorption Spectroscopy.
- ASTM D4628−02. Standard Test Method for Analysis of Barium, Calcium, Magnesium, and Zinc in Unused Lubricating Oils by Atomic Absorption Spectrometry.
- ASTM D4927−05. Standard Test Methods for Elemental Analysis of Lubricant andt
- Additive Components-Barium, Calcium, Phosphorus, Sulfur, and Zinc by Wavelength-Dispersive X-Ray Fluorescence Spectroscopy.
- ASTM D4951−02. Standard Test Method for Determination of Additive Elements in Lubricating Oils by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry.
- ASTM D5056−04. Standard Test Method for Trace Metals in Petroleum Coke by Atomic Absorption.
- ASTM D5059−98(2003)el. Standard Test Methods for Lead in Gasoline by X-Ray Spectroscopy.
- ASTM D5184−01. Standard Test Methods for Determination of Aluminum and Silicon in Fuel Oils by Ashing, Fusion, Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry, and Atomic Absorption Spectrometry.
- ASTM D5600−04. Standard Test Method for Trace Metals in Petroleum Coke by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES).
- ASTM D5708−02. Standard Test Methods for Determination of Nickel, Vanadium, and Iron in Crude Oils and Residual Fuels by Inductively Coupled Plasma (ICP) Atomic Emission Spectrometry.
- ASTM D5863−00a (2005). Standard Test Methods for Determination of Nickel, Vanadium, Iron, and Sodium in Crude Oils and Residual Fuels by Flame Atomic Absorption Spectrometry.
- ASTM D6376−99. Standard Test Method for Determination of Trace Metals in Petroleum Coke by Wavelength Dispersive XRay Fluorescence Spectroscopy.
- ASTM D6481−99(2004). Standard Test Method for Determination, of Phosphorus, Sulfur, Calcium, and Zinc in Lubrication Oils by Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectroscopy.
- ASTM D6595−00(2005). Standard Test Method for Determination of Wear Metals and Contaminants in Used Lubricating Oils or Used Hydraulic Fluids by Rotating Disc Electrode Atomic Emission Spectrometry.
- ASTM D6728−01. Standard Test Method for Determination of Contaminants in Gas Turbine and Diesel Engine Fuel by Rotating Disc Electrode Atomic Emission Spectrometry.
- ASTM D6732−04. Standard Test Method for Determination of Copper in Jet Fuels by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry.
- ASTM D7040−04. Standard Test Method for Determination of Low Levels of Phosphorus in ILSAC GF 4 and Similar Grade Engine Oils by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry.
- ASTM D7111−05. Standard Test Method for Determination of Trace Elements in Middle Distillate Fuels by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES).
- ASTM D7151−05. Standard Test Method for Determination of Elements in Insulating Oils by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES).
- EN 590:2004. Automotive fuels. Diesel. Requirements and test methods. ISBN 580 441 199.
- EN 228:2004. Automotive fuels. Unleaded petrol. Requirements and test methods. ISBN 580 441 180.
- Energy Institute EI 470. Determination of aluminium, silicon, vanadium, nickel, iron, calcium, zinc and sodium in residual fuel oil by ashing, fusion and atomic absorption spectrometry.
- Дияров И.Н., Батуева’И.Ю, Садыков ATI., Солодова H.JI. Химия нефти. JI: Химия. 1990.-240 с.
- Поконова Ю.В. Нефти и нефтепродукты. С-Пб: AHO НПО «Мир и Семья». 2003. 904 с.
- Кюрегян С.К. Атомный спектральный анализ нефтепродуктов. М: Химия. 1985. -319 с.
- Бухбиндер Г. Л., Шабанова Л. Н., Гильберт Э. Н. Определение микроэлементов в нефти атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой // Журн. аналит. химии. 1988. Т. 43. № 7. С. 1323−1328.
- Колодяжный A.B., Ковальчук Т. Н., Коровин Ю. В., Антонович В. П. Определение микроэлементного состава нефтей и нефтепродуктов. Состояние и проблемы (Обзор) // Методы и объекты химического анализа. 2006. Т. 1'. № 2. С. 90−104.
- Смагунова А.Н., Коржова E.H., Беликова Т. М. Элементный рентгеноспектральный анализ органических материалов // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. № 7. С. 678−690.
- Nelms S.M. (Ed.) Inductively coupled plasma mass spectrometry handbook. CRC Press: Boca Raton. 2005.
- Montaser A. (Ed.) Inductively coupled plasma mass spectrometry. New-Y.: Wiley. 1998.
- Thomas R. Practical guide to ICP-MS. Marcel Dekker Ine: N.-Y. 2004.
- Kawaguchi H., Tanaka T., Nakamura T., Morishita M., Mizuike A. Matrix Effects in ICP-MS. Analytical Sciences. 1987. V. 3. p. 305.
- Пупышев A.A., Сермягин Б. А. Дискриминация ионов по массе при изотопном анализе методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2006.
- Карандашев В.К., Безруков Л. Б., Корноухов В. Н., Носенко C.B., Главин Г. Г., Овчинников C.B. Анализ образцов германия и диоксида германия методами масс-спектрометрии и атомной эмиссии // Журн. аналит. химии. 2009. Т. 64. № 3. С. 274−282.
- Материалы веб-сайта http://www.icp-ms.ru О Алексей Лейкин
- Akinlua A., Torto N., Ajayi T.R. Determination of rare earth elements in Niger Delta crude oils by inductively coupled plasma-mass spectrometry // Fuel. 2008. V.87. P. 1469.
- Кузьмин H.M., Золотов Ю. А. Концентрирование следов элементов. М: Наука. 1988.268 с.
- Conway W.D. Countercurrent chromatography. Preface. // J. Chromatogr. 1991. V. 538. № l.P. 3.
- Ito Y., Conway W.D. (Ed.) High-speed countercurrent chromatography, Chemical Analysis Series. New York: J. Wiley&Sons. 1996. V. 132. 450 p.
- Yang F., Zhang Т., Zhang R., Ito Y. Application of analytical and preparative highspeed counter-current chromatography for separation of alkaloids from Coptis chinensis Franch // J. Chromatogr. A. 1998. V. 829 N 1. P. 137−141.
- Chen L.J., Games D.E., Jones J. Isolation and identification of four flavonoid constituents from the seeds of Oroxylum indicum by high-speed counter-current chromatography // J. Chromatogr. A. 2003. V. 988. № 1. P. 95−105.
- Qi L., Ma Y., Ito Y., Fales H.M. Isolation and purification of 3-oxo-D5-steroid isomerase from crude coli lysate by countercurrent chromatography // J. Liquid Chrom. & Rel. Tech. 1998. V. 21. № 1&2. P. 83−92.
- Zolotov Yu.A., Spivakov B.Ya., Maryutina T.A., Bashlov V.L., Pavlenko I.V. Partition countercurrent chromatography in inorganic analysis // Fresenius Z. Anal. Chem. 1989. V.335. № 8. P.938−944.
- Araki Т., Okazawa Т., Kubo Y., Ando F., Asai H. Separation of lighter rare earth metal ions by centrifugal countercurrent type chromatography with di-(2-ethylhexyl)phosphoric acid // J. Lig. Chromatogr. 1988. V. 11. № 1. P. 267−281.
- Марютина T.A., Спиваков Б. Я., Шпигун JI.K., Павленко И. В., Золотов Ю. А. Концентрирование и разделение орто- и пирофосфат-ионов методом жидкостной хроматографии со свободной неподвижной фазой // Журн. аналит. химии. 1990. Т. 45. № 4. С. 665−670.
- Spivakov B.Ya., Maryutina Т.А., Zolotov Yu.A. Multistage Liquid-Liquid Extraction Separation of Inorganic Ions Using a Planet Centrifuge // Proc. of International Solvent Extraction Conference (ISEC'90). Japan: Elsevier. 1992. Part A. P. 451 456.
- Akiba K. High-speed countercurrent chromatography for separation of americium’from lanthanoids // J Radioanal. Nucl. Chem. 2001. V. 249. № 3. P. 547−550.t
- Марютина T.A., Спиваков Б. Я. Столетие хроматографии. Под ред. Руденко Б. А. М.: Наука, 2003. С 501.
- Maryutina Т.A., FedotovP.S., Spivakov B.Ya. Countercurrent chromatography. Ed. Menet J.-M., Thiebaut D. Chromatographic Science Series. Marcel Dekker Inc. 1999. V. 82. Chap. 6. P. 171.
- Berthod A., Maryutina Т., Spivakov В., Shpigun O., Sutherland I. // J. Pure and Appl. Chem. 2009. V. 81. № 2. P. 355.
- Mandava N.V., ItoY. (Ed.) Countercurrent Chromatography. Theory and Practice. New York: Marcel Dekker. 1988. 595 p.
- Ito Y. A new horizontal flow-through coil planet centrifuge for countercurrent chromatography: I. Principle of design ana analysis of acceleration // J*. Chromatogr. 1980. V. 188. № 1. P. 33−42.
- Tsai R.-S., El Tayar N., Testa В., Ito Y. Toroidal coil centrifugal partition chromatography, a method for measuring partition coefficients // J. Chromatogr. 1991. V. 538. № l.P. 119−124.
- Ito Y. High-speed' Countercurrent Chromatography. // CLC Critical Reviews in Analytical Chemistry 1986. V. 17. № 4. P. 65−143.
- Катасонова O.H. Фракционирование частиц во вращающихся спиральных колонках: теория и применение в вещественном анализе почв / Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Москва. 2005.
- Ito Y. Studies on hydrodynamic distribution of two immiscible solvent phases in rotating coils //J. Liq. Chromatogr. 1988. — V.ll. -N 1. — P. 1−19.
- Ito Y. Development of High-Speed Countercurrent Chromatography // Adv. Chromatogr. 1984.-V.24-P. 181−226.
- Ito Y. Speculation on the mechanism of unilateral hydrodynamic distribution of two immiscible solvent phases in the rotating coil // J. Liq. Chromatogr. 1992. -V.15-N 15&16,-P. 2639−2675.
- Ito Y. Experimental observations of the hydrodynamic behavior of solvent in highspeed countercurrent chromatography: Part II. Phase distribution diagrams for helical and spiral columns // J. Chromatogr. 1984. — V. 301. — N 2. — P. 387−403.
- Ito Y., Weinstein M.A., Aoki I., Harada R., Kimura E., Nugosaki K. The coil planet centrifuge //Nature. 1966. V. 212. № 7. P. 985−987.
- Berthod A., Schmitt N. Water-Organic solvent systems in Countercurrent Chromatography //Talanta. 1993. V. 40. P. 1489−1498.
- Menet J.M., Thifibaut D., Rosset R., Wesfreid J.E., Martin M. Classification Of Countercurrent Chromatography Solvent Systems On The Basis Of The Capillary Wavelength//Anal. Chem. 1994. V. 66. P. 168−176.
- Conway W.D. Countercurrent Chromatography — Apparatus, Theory and Applications, VCH, New York, 1990.
- Menet J.M., Rolet M.-C., Thifibaut D., Rosset R., Ito Y. Fundamental chromatographic parameters in counter-current chromatography: influence of the volume of stationary phase and flow rate // J. Liq. Chromatogr. 1992. V. 15. 2883.
- Berthod A. Water—organic solvent systems in countercurrent chromatography: Liquid stationary phase retention and solvent polarity // J. Chromatogr. 1991. V. 550. P. 677.
- Foucault A.P., Le Goffic F. Countercurrent chromatographic analysis of ovalbumin obtained from various sources using the cross-axis coil planetary centrifuge // Analysis. 1991. V. 19. P. 227.
- Bousquet O., Foucault A.P., Le Goffic F. Counter-current chromatographic separation of polyunsaturated fatty acids // J. Liq. Chromatogr. 1991. V. 14. P. 3343.
- Foucault A.P., Bousquet O., Le Goffic F. Liquid-liquid chromatography with two immiscible liquids //J. Liq. Chromatogr. 1992. V. 15. P. 2691.
- Foucault A.P., Bousquet O., Le Goffic F. Different Two-Phase Liquid Systems for Inorganic Separations // J. Liq. Chromatogr. 1992. V. 15. P. 2721
- Drogue S., Rolet M.-C., Thifibaut D. Separation of pristinamycins by high-speed counter-current chromatography // J. Chromatogr. 593 (1992) 363.
- Maryutina T.A., Ignatova S.N. High-speed counter-current chromatography using a small coiled column // J. Anal. Chem. 1998. V. 53. P. 740.
- Maryutina T.A., Ignatova S.N., Fedotov P. S., Spivakov B.Ya., Thiebaut D. Separation of Substances in Rotating Coiled Columns: From Trace Elements to Microparticles // J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1998. V. 21. P. 19.
- P. S. Fedotov, D. Thiebaut D. Separation of Mieropartieles Using High-speed Counter-current Chromatography // J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 1998. V. 21 P. 39.
- Maryutina T.A., Ignatova S.N., Fedotov P. S., Spivakov B.Ya. Effect of physicochemical properties of two-phase liquid systems on the retention of the stationary phase in a CCC column // J. Anal. Chem. 1999. V. 54. P. 731.
- Berthod A., Mallet A.I., Bully M. Determination of liquid-liquid partition coefficients by separation methods // Anal. Chem. 1996. V. 68. P. 431.
- Du Q., Wu C., Qian G., Wu P., Ito Y. Evaluation of different tubing geometries for high-speed counter-current chromatography // J. Chromatogr. A. 1999. V. 835. P. 231.
- Sutherland I.A. Relationship between retention, linear velocity and flow for counter-current chromatography // J. Chromatogr. A. 2000. V. 886. P. 283−287.
- Sutherland I.A., Du Q., Wood P. Spiral coils for counter-current chromatography using aqueous polymer two-phase systems J. Liq. Chromatogr. Related Technol. 2001. V. 24. P. 1669.
- Марютина Т.А. Жидкостная хроматография о свободной неподвижной фазой как метод разделения и концентрирования неорганических веществ / Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук. Москва. 2006.
- Surakitbanharn Y., Muralidharan S., Freiser H. Cenrifiigal Partition Chromatography of Palladium (II) and the Influence of Chemical Kinetic Factors on. Separation Efficiency // Anal. Chem. 1991. Y.63. № 22. P. 2642−2645.
- Тарасов В.В., Ягодин ГЛ., Пичугин А. А. Кинетика экстракции неорганических веществ // Итоги науки и техники. Серия: Неорганическая химия. 1984. Т.П. С. 1−171.
- Danesi P.R., Cianetti С. Study on interfacial kinetics for two-phase liquid systems // Sep. Sci. Technol. 1982. V.17. № 2. P.961−968.
- Ягодин Г. А., Каган C.3., Тарасов В. В. Основы химической экстракции. Л.: Химия, 1981.-400 с.
- IP 365/ASTMD 4052 Standard Test Method for Density, Relative Density and API Gravity of Liquids by Digital Density Meter (Метод определения плотности, относительной плотности и показателя АПИ жидкостей с использованием автоматического денситометра).
- ASTM D 4294 Determination of sulphur in trace levels in petroleum products by wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (Определение следовых количеств серы в нефтепродуктах ренгеновской флюоресцентцией с дисперсией по длине волны).
- ГОСТ Р 50 802 Нефть. Метод определения сероводорода, метил- и этил меркаптанов.
- ASTM D3228 Standard Test Method for Total Nitrogen in Lubricating Oils and Fuel Oils by Modified Kjeldahl Method (Стандартный метод определения общего азота в смазочных маслах и топливах модифицированным методом Кьельдаля).
- ASTM D445 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (Стандартный метод определения кинематической вязкости прозрачных и непрозрачных жидкостей).
- IP 143 Standard Test Method forn-Heptane Insolubles (Содержание асфальтенов в осадке, нерастворимом в гептане).
- ASTMD4530, Standard Test Method for Determination of Carbon Residue (Micro Method) (Стандартный метод определения коксового остатка (микрометод))
- ASTM D482 Standard Test Method for Ash from Petroleum Products (Стандартный метод определения зольности нефтепродуктов).
- ASTM D4007 Standard Test Method for Water and Sediment in Crude Oil by the Centrifuge Method (Стандартный метод определения воды и донного осадка в сырых нефтях центрифужным методом).
- ASTMD3230 Standard Test Method for Salts in Crude Oil (Electrometric Method) (Определение содержания солей в сырой нефти (электрометрический метод)).
- ASTM D56 Standard Test Method for Flash Point by Tag Closed Cup Tester (Стандартный метод определения температуры вспышки в закрытом тигле).
- ASTMD95 Standard Test Method for Water in Petroleum Products and Bituminous Materials by Distillation (Метод определения содержания воды в нефтепродуктах и битумах дистилляцией).
- ASTM D86 Standard Test Method for Distillation of Petroleum Products at Atmospheric Pressure (Стандартный метод дистилляции нефтепродуктов при атмосферном давлении)
- IP 391 Aromatic Hydrocarbon Types in Diesel Fuels and Distillates by HPLC (ВЭЖХ определение содержания и типов ароматических углеводородов вгдизельных топливах и фракциях нефти)
- Гаранин В.К., Кудрявцев Г. П., Посухова Т. В., Сергеева Н. Е., Электронно-зондовые методы изучения минералов. // Издательство Московского университета, 1987.