Разработка и применение оптических методов определения физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций

• Автор: Шуляковская, Дарья Олеговна
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКИПЯЩИХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

1.1 Методы исследования индивидуальных компонентов высококипящих нефтяных фракций

1.2 Некоторые эмпирические методы

1.3 Характеристика стандартных методов определения свойств высококипящих нефтяных фракций

1.4 Спектроскопические методы исследования нефтей и нефтяных фракций

1.4.1 Методы ядерного магнитного резонанса и электронного парамагнитного резонанса

1.4.2 Применение электронных спектров в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах в исследовании свойств нефтей и нефтепродуктов
1.5 Применение методов электронной феноменологической спектроскопии для изучения многокомпонентных углеводородных систем
1.5.1 Корреляции интегральных характеристик поглощения и свойств
1.5.2 Корреляции цвет-свойства
1.5.3 Методы определения характеристик донорно-акцепторной способности углеводородов
Выводы к главе
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Физико-химические свойства высококипящих нефтяных фракций
2.1.2 Полициклические ароматические углеводороды
2.1.3 Растворы органических полициклических ароматических красителей

2.2 Лабораторные методы исследования физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций
2.3 Методы исследования оптических свойств
2.3.1 Выбор растворителя и оптимальных концентраций для определения оптических характеристик растворов
2.3.2 Методы электронной абсорбционной спектроскопии
2.3.3 Колориметрические методы
2.4 Методы математической статистики
Выводы к главе
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКИПЯЩИХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ ПО ИНТЕГРАЛЬНЫМ ОПТИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
3.1 Метод определения физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций по интегральному показателю поглощения
3.1.1. Исследование электронных спектров поглощения высококипящих нефтяных фракций в ультрафиолетовом и видимом диапазонах
3.1.2 Исследование корреляций интегральных показателей поглощения и физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций
3.2 Определение интегрального показателя поглощения высококипящих нефтяных фракций по цветовым характеристикам
3.3 Разработка метода определения характеристик донорно-акцепторной способности высококипящих нефтяных фракций по интегральным оптическим характеристикам
Выводы к главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКИПЯЩИХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ ПО ЦВЕТОВЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
4.1 Метод определения физико-химических свойств высококипящих нефтяных
фракций по фотоизображениям
4.1.1 Исследование возможности определения цветовых характеристик для стандартных источников излучения по фотоизображениям
4.1.1.1 Определение цветовых характеристик органических красителей по спектрам поглощения
4.1.1.2 Определение цветовых характеристик органических красителей по фотоизображениям
4.1.1.3 Исследование зависимости цветовых характеристик, определенных по спектрам и по фотоизображениям
4.1.1.4 Определение цветовых характеристик высококипящих нефтяных фракций по фотоизображениям
4.1.2 Разработка метода определения физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций по фотоизображениям растворов..
4.2 Метод оценки концентрации углеродных парамагнитных центров по цветовым характеристикам растворов высококипящих нефтяных фракций.
4.3 Метод определения характеристик донорно-акцепторной способности индивидуальных компонентов высококипящих нефтяных фракций по цветовым характеристикам
Выводы к главе
ГЛАВА 5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОКИПЯЩИХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ ПО ОПТИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ В ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕХИМПЕРЕРАБОТКИ
5.1 Разработка практической методики оценки физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций по интегральным оптическим характеристикам

3. Методы определения физико-химических свойств по данным ЯМР и ЭПР спектроскопии сложны, требуют значительных затрат времени, сложного дорогостоящего оборудования и участия высококвалифицированного персонала.
4. Традиционные спектроскопические методы, использующие информацию об УФ и видимых спектрах, хотя и являются эффективными, но имеют частный характер. Эти методы связаны с необходимостью применять совокупность зависимостей и показателей поглощения для определения различных физикохимических свойств, а используемые корреляции применимы лишь для отдельных классов высококипящих нефтяных фракций.
5. Существующими методами ЭФС, основанными на корреляциях спектр-свойства и цвет-свойства, невозможно исследовать различные классы высококипящих нефтяных фракций независимо от их происхождения (т.е. методы не универсальны). Эти методы характеризуются узким диапазоном определяемых физико-химических свойств и связаны с необходимостью калибровки зависимостей для каждого класса нефтей и нефтепродуктов.
6. Методы, основанные на корреляциях цвет-свойства, основаны на расчете совокупности цветовых характеристик в нескольких стандартных источниках излучения растворов исследуемых объектов строго определенной концентрации. Методы цвет-свойства используют стандартные источники излучения и расчет цветовых характеристик производится путем регистрации спектра в видимой области, поэтому методы характеризуются трудоемкостью. Кроме того, для регистрации спектров применялось устаревшее оборудование.
Исходя из выше изложенного, необходимо разработать новые эффективные оптические методы контроля физико-химических свойств высококипящих нефтяных фракций, которые позволят охватывать широкий класс высококипящих нефтяных фракций и обладать экспрессностью по сравнению с существующими методами.
Задачи исследования заключаются в уточнении интегральных оптических и цветовых характеристик НДС и их высококипящих компонентов с