Выделение серосодержащих соединений нефти методом жидкостно-адсорбционной хроматографии на силикагеле, модифицированном хлоридами металлов

• Автор: Кузьменко, Ирина Степановна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные сокращения

Введение.

1. Исследования в области выделения и разделения серосодержащих

соединений нефти Состояние проблемы

1.1. Жидкостная адсорбционная хроматография.

1.2 Основные закономерности выделения и разделения серосодержащих соединений комплексообразованием с акцепторами
электронов.

1.3. Хроматографическое выделение серосодержащих соединений

нефти на модифицированных сорбентах.

2. Объекты, методы исследования выбор и подготовка сорбента.

Схема хроматографического разделения
3. Исследование поверхности силикагеля.
4. Хроматографическое разделение серосодержащих объектов на
силикагелях, модифицированных хлоридами металлов
4.1. Разделение смеси индивидуальных соединений
4.2. Разделение нефтяной фракции.
4.2.1. Сравнительные результаты разделения нефтяной фракции с
использованием хлоридов металлов.
4.3. Разделение нефти
5. Рекомендации для практического использования результатов
5.1. Изучение структурногруппового состава серосодержащих со
единений нефти.
5.2. Способ очистки нефти от серосодержащих соединении.
5.3. Градиентновытеснительное жидкостноадсорбционное разде
ление серосодержащих соединений нефти.
Выводы.
Список литературы


Сульфиды широко распространены во всех нефтях. Нефтяные сульфиды делят на две группы соединения с атомом серы в открытой цепи диалкил, арилалкил, алкилциклоалкилсульфиды и гетероциклические соединения тиа и бензотиациклоалканы 2. Сернистые соединения с насыщенным циклом составляют во многих нефзях главную часть сульфидов. Тиофеновые соединения в нефтях представлены алкил и нафтенозамещенными структурами. Наиболее распространены в нефтях аренотиофены, среди которых доминируют бензо и дибензотиофеновые соединения 2. В высококипящих дистиллятах найдены полиарснотиофспы, содержащие до 5 сконденсированных ароматических циклов, однако концентрация их мала даже в тяжелых нефтяных остатках 3. Одним из самых старых, классических методов выделения СС является жидкостная экстракции. Метод экстракции позволяет выделить СС из нефтяных фракций сернокислотной экстракцией до отн. В концентратах неизбежно присутствуют ароматические углеводороды, азот, кислородсодержащие компоненты, смолы. Наблюдается постепенный спад эффективности метода при переходе к высокипящим фракциям. Поэтому экстракционные методы чаще используются в процессах деароматизации и очистки нефтепродуктов. В исследовательской практике эти методы целесообразно использовать для предварительной наработки концентратов СС. Методы экстракционного выделения СС обобщены в работах 48. Самыми эффективными методами анализа СС в настоящеее время являются сорбционные и хроматографические методы. Эти методы основаны на использовании адсорбционного, абсорбционного, ионнообменного, эксклюзионного и координационного принципов разделения. Наиболее часто для выделения и разделения нефтяных СС применяют метод жидкостной адсорбционной хроматографии ЖАХ в колоночном варианте. В состав нефти входят соединения различных классов. Принимая во внимание многообразие гомологов и изомеров в каждом классе соединений, а также возможности образования и наличие гибридных структур, имеющих признаки нескольких классов соединений, легко представить себе нефть как очень сложную систему, включающую компоненты с непрерывно возрастающей адсорбционной активностью от практически адсорбционноинертных парафиновых углеводородов до сильнополярных полифункциональных высокомолекулярных соединений типа асфальтенов, обладающих сильной адсорбционной активностью. Метод ЖАХ для разделения и анализа нефтяных объектов получил широкое распространение с х годов XX в. Он дает возможность варьировать адсорбенты, растворители, а также условия хроматографирования 9,. Выбор и качество адсорбента и подвижной фазы имеют решающее значение при хроматографическом разделении многокомпонентного образна ,. Наиболее часто для выделения и разделения нефтяных СС в качестве сорбентов используют силикагели относительно инертные, обладающие большой адсорбционной емкостью, высокой механической прочностью. Силикагели относятся к специфическим адсорбентам, которые характеризуются поверхностью, несущей выдвинутые наружу и сосредоточенные в частицах малых размеров положительные заряды, например гидроксильные или карбоксильные группы с частично прогонизированным водородом протонные кислотные центры или аирогонные кислотные центры дегидроксилированные силикагели. Химические свойства гидроксилированной поверхности кремнеземов определяют их адсорбционные и хемосорбционные свойства. Кремнеземы с гидроксилированной поверхностью специфически адсорбируют молекулы, которые обладают звеньями или связями, на которых локально сконцентрирована электронная плотность связи, свободные электронные пары. По данным Снайдера 9 на поверхности кремнезема в различных соотношениях могут находиться 5 видов групп рисунок 1 а свободные, отдельно стоящие ОНгруппы силанольные б реактивные ОНгруппы вицинальные ОНгрунпы, связанные между собой водородной связью в связанные ОНгруппы ОНгруппы с адсорбированной молекулой воды г силоксановые группы д близнецовые ОНгруппы, геминальные ОНгруппы, связанные с одним атомом кремния. В работе исследована структура гидроксильного покрова кремнезема.